Озоновый слой

Общее количество озона в атмосфере не велико, но этот газ является ее важнейшим компонентом. Его содержание увеличивается на высоте 20-60 км. Именно здесь располагается слой озона, носящий также название озонового экрана, значение которого исключительно велико. Озон способен поглощать ультрафиолетовую коротковолновую радиацию Солнца, которая и повышает температуру стратосферы на уровне озонового экрана.

Озон имеет следующее происхождение: молекулярный кислород атмосферы энергично поглощает солнечную ультрафиолетовую радиацию. Это поглощение приводит к диссоциации молекул О₂. Освобождающийся кислородный атом является активным окислителем: встречаясь с двухатомной молекулой кислорода, атом кислорода образует трехатомную молекулу озона (О₂ + О₁ = О₃).

В зависимости от времени года и удаленности от экватора содержание озона в верхних слоях атмосферы меняется. Но в начале 80-х годов прошлого столетия над южным полюсом Земли резко увеличилась область с пониженным содержанием озона – «озоновая дыра».

С уменьшением мощности озонового слоя увеличивается количество ультрафиолетового излучения Солнца, попадающего на земную поверхность, происходит нарушение теплового баланса планеты. В свою очередь, повышение активности солнечного излучения оказывает заметное влияние на биосферу и чревато возникновением опасных ситуаций.

Истощение озонового слоя угрожает здоровью населения, вызывая такие заболевания, как рак кожи, катаракта глаз, иммунодефицит.

Разрушение озонового слоя обусловлено действием ряда химических соединений, называемых озоноразрушающими, из которых наиболее известными являются хлорфторуглероды (ХФУ), которые впервые были получены в 1928 году. За счет своей химической стойкости ХФУ не токсичны для любых форм жизни. Они не горят, не вступают в реакцию с другими веществами, не вызывают коррозии. Отличаясь низкой теплопроводностью, ХФУ придают высокие теплоизоляционные свойствам материалам, нашедшим широкое применение в пищевой и строительной промышленности. Некоторые ХФУ испаряются и могут конденсироваться при комнатной температуре, что позволяет их использовать в качестве хладагентов для холодильного оборудования и кондиционеров (в этом случае они известны под торговым названием «фреоны»). Соединения ХФУ недороги в производстве и, как считалось ранее, их можно без последствий выбрасывать в окружающую среду, выпуская в атмосферу в виде газа, или направляя соответствующую продукцию на открытые свалки.

В период с 1950-75 гг. мировое производство ХФУ росло более чем на 11% ежегодно, практически удваиваясь каждые шесть лет. Только в США хладагенты на основе ХФУ использовались в 100 млн. холодильников, 30 млн. холодильных камер, 90 млн. бытовых кондиционеров. Среднестатистический житель Северной Америки и Европы расходовал примерно 0,9 кг ХФУ в год. Для целого ряда компаний, расположенных в разных странах ХФУ являлись основным источником прибыли.

В то же время, благодаря постоянным усилиям со стороны международного сообщества, в настоящее время глобальное потребление озоноразрушающих веществ заметно сократилось. Прогнозируется, что в ближайшие 10-20 лет озоновый слой начнет восстанавливаться и к середине XXI века достигнет уровней 1980 года при условии жесткого соблюдения всеми странами всех предусмотренных Монреальским протоколом мер.

Международное сотрудничество стало ключевым фактором защиты стратосферного озонового слоя. Государства достигли принципиального согласия о том, чтобы приступить к решению этой глобальной проблемы до того, как станут очевидными ее последствия и будет научно обосновано само ее существование. И это, возможно, первый пример принятия упреждающего подхода в защите атмосферы.