Озоновая дыра — это локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли.
Озоновая дыра поперечником выше 1000 км в первый раз была найдена в 1985 году в Южном полушарии над Антарктидой группой английских ученых во главе с Джорджем Фарманом. Она появлялась каждый год в августе и прекращала свое существование в декабре-январе. В 2008 году размер озоновой дыры над Антарктикой достигнул рекордных размеров в 27 млн. км2. В 1992 году было найдено, что над Северным полушарием в Арктике также создавалась озоновая дыра, однако наименьших размеров.
Процесс образования озоновой дыры
Поначалу подразумевали, что на озон оказывают влияние частички, выкидываемые при атомных взрывах; пробовали разъяснить изменение концентрации озона полетами ракет и высотных самолетов. В конце концов было верно установлено, что на содержание озона влияют азотсодержащие загрязнители воздушной среды, которые возникают как в итоге естественных процессов, так и в итоге антропогенных загрязнений.
Антропогенные загрязнения
NО появляется в двигателях внутреннего сгорания. Соответственно пуск ракет и сверх звуковых самолетов приводит к разрушению озонового слоя. Источником NО в стратосфере служит также газ N2О, который устойчив в тропосфере, а в стратосфере распадается под действием жесткого уф-излучения.
Обширное внедрение ископаемых богатств сопровождается выделением в атмосферу огромных масс разных хим соединений. Большая часть антропогенных источников сконцентрировано в городах, занимающих только маленькую часть местности нашей планетки. В итоге движения воздушных масс с подветренной стороны огромных городов появляется многокилометровый шлейф загрязнений.
Общая загрязненность воздуха растет, источником которого является авто транспорт.
Вторым по мощности источником антропогенных органических загрязнителей служит промышленное создание. В выбросах компаний хим и нефтехимической индустрии находится широкий ассортимент загрязнителей: составляющие начального сырья, промежные, побочные и мотивированные продукты синтеза. Так, в газовых выбросах заводов синтетических моющих средств содержатся алканы, также карбонильные соединения, эфиры, карбоновые кислоты. Фабрики синтетического каучука загрязняют воздух начальными мономерами и растворителями. Предприятия лесохимической индустрии выделяют альдегиды, кетоны, спирты и карбоновые кислоты, огромное количество терпенов (терпены-углеводороды, продукты жизнедеятельности растений, молекулы которых построены из изопреновых звеньев). Целлюлозно-бумажные комбинаты выбрасывают огромные газообразных веществ (одорантов), подобных, как метил- и диметилсульфиды, диметилдисульфиды, также метаналь, спирты и оксибензолы.
Приметным источником органических загрязнителей атмосферы становится коммунальное хозяйство городов (жилые и публичные строения, предприятия тепло- и водоснабжения, химчистки, свалки). Хотя вклад этого источника в суммарную антропогенную эмиссию невелика, отсюда поступают главные количества небезопасных долгоживущих загрязнителей (к примеру, диоксидов), потому они участвуют в формировании глобального фона неких органических экотоксикантов.
Будучи химически активными, молекулы озона могут реагировать со многими неорганическими и органическими соединениями. Главными субстанциями, вносящими вклад в разрушение молекул озона, являются обыкновенные вещества (водород, атомы кислорода, хлора, брома), неорганические (хлороводород, моноксид азота) и органические соединения (метан, фторхлор- и фторбромфреоны, которые выделяют атомы хлора и брома). В отличие, к примеру от гидрофторфреонов, которые распадаются до атомов фтора, которые, в свою очередь, стремительно реагируют с водой образуя размеренный фтороводород. Следовательно, фтор не участвует в реакциях распада озона. Йод также не разрушает стратосферный озон, потому что йодсодержащие органические вещества практически целиком расходуются ещё в тропосфере.
Естественные процессы разрушения озонового слоя
Процессы дегазации мантии Земли сопровождаются выделением широкого диапазона органических соединений. Так, в пробах газов вулканов острова Кунашир и Камчатки идентифицировано около 100 органических соединений с длиной цепи до 12 углеродных атомов. Источников богатых углеводородами газов являются грязевые вулканы, в большинстве случаев встречающиеся в нефтеносных областях.
Земная кора содержит разные газы в свободном состоянии, сорбированные различными породами и растворённые в воде. Часть этих газов по глубинным разломам и трещинкам добиваются поверхности Земли и диффундирует в атмосферу. О существовании углеводородного дыхания земной коры говорит завышенное, по сопоставлению с глобальным фоном, содержание метана в приземном слое воздуха над нефтегазоносными бассейнами.
Проведенные исследования представили, что в газах вулканов Никарагуа содержится приметное количество фторуглеводорода. Анализ проб воздуха, отобранных из кратера вулкана Масайя, также представили наличие в их фреонов вместе с другими органическими соединениями. Находятся галогенуглеводороды и в газах гидротермальных источниках. Эти данные востребовали доказательств того, что обнаруженные фторуглеводороды не имеют антропогенного происхождения.
Исследуя это явление вместе с австралийскими сотрудниками, одна из его первооткрывателей С.Соломон установила, что хим реакции, разрушающие озон, происходят на поверхности ледяных кристаллов и каких угодно других частиц, попавших в высочайшие стратосферные слои над полярными районами.
Так, до сего времени содействуют образованию озонных дыр твердые частички, попавшие в стратосферу еще в 1991 году при извержении вулкана Пинатубо на Филиппинских островах. Эти частички вулканического происхождения присваивают хлору, поступающему в атмосферу с аэрозолями хлорфторуглеводородов, огромную эффективность в процессах разрушения ими озоносферы.
Хим реакции с ролью сульфатных частиц, извергнутых вулканом, существенно ускоряют истощение озона над Южным полушарием Земли: согласно наблюдениям, реакции ускорялись практически на 3%, и только сейчас данный эффект начал исчезать.
Последствия образования озоновой дыры
Озоновая дыра представляет опасность для живых организмов, так как озоновый слой защищает поверхность Земли от лишних доз уф-излучения Солнца. Ослабление озонового слоя увеличивает поток солнечной радиации на землю и вызывает у людей рост числа раковых образований кожи. Также от завышенного уровня излучения мучаются растения и животные.
Восстановление озонового слоя
Неувязка сокращения озона в атмосфере сходу завлекла к для себя внимание мирового общества. В 1985 году была принята Венская конвенция об охране озонового слоя. В 1987 году был принят Монреальский протокол, по которому обусловили список более небезопасных хлорфторуглеродов, и страны-производители хлорфторуглеродов обязались понизить их выпуск. В июне 1990 года в Лондоне в Монреальский протокол занесли уточнения: к 1995 году понизить создание фреонов в два раза, а к 2000 году закончить его совершенно.
Населением земли были приняты меры по ограничению выбросов хлор- и бромсодержащих фреонов (хладонов) методом перехода на фторсодержащие фреоны. Но процесс восстановления озонового слоя должен занять немного десятилетий из-за огромного объемом скопленных в атмосфере фреонов, которые имеют период распада в 10-ки и сотки лет. Потому затягивание озоновой дыры не стоит ждать ранее 2048 года.
Первоисточники: