“บางทีเราอาจพูดได้ว่าจุดประสงค์ของมนุษย์คือทำลายเผ่าพันธุ์ของเขา โดยทำให้โลกอยู่ไม่ได้ตั้งแต่แรก”

เจ.บี. ลามาร์ค.

นับตั้งแต่การก่อตั้งสังคมอุตสาหกรรมขั้นสูง การแทรกแซงของมนุษย์ที่เป็นอันตรายในธรรมชาติได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว มีความหลากหลายมากขึ้นและคุกคามที่จะกลายเป็นอันตรายระดับโลกต่อมนุษยชาติ แขวนอยู่เหนือโลก ภัยคุกคามที่แท้จริงทั่วโลก วิกฤตการณ์ทางนิเวศวิทยาเป็นที่เข้าใจของประชากรทั้งหมดของโลก ความหวังที่แท้จริงในการป้องกันมันคงอยู่อย่างต่อเนื่อง การศึกษาด้านสิ่งแวดล้อมและการให้ความรู้แก่ผู้คน

สามารถระบุสาเหตุหลักที่นำไปสู่ ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม:

· มลพิษ;

· พิษต่อสิ่งแวดล้อม

· การสูญเสียบรรยากาศในออกซิเจน

· การก่อตัวของ “หลุม” โอโซน

ข้อความนี้สรุปข้อมูลวรรณกรรมบางส่วนเกี่ยวกับสาเหตุและผลที่ตามมาจากการทำลายชั้นโอโซน รวมถึงวิธีแก้ปัญหาการก่อตัวของ "หลุมโอโซน"

ลักษณะทางเคมีและชีวภาพของโอโซน

โอโซนก็คือ การปรับเปลี่ยนแบบ allotropicออกซิเจน อักขระ พันธะเคมีในโอโซนทำให้เกิดความไม่เสถียร (ผ่าน เวลาที่แน่นอนโอโซนจะเปลี่ยนเป็นออกซิเจนได้เอง: 2O 3 → 3O 2) และมีความสามารถในการออกซิไดซ์สูง ผลออกซิเดชันของโอโซนต่อสารอินทรีย์สัมพันธ์กับการก่อตัวของอนุมูล: RH + O 3 → RO 2 +โอ้

อนุมูลเหล่านี้ก่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่รุนแรงกับโมเลกุลทางชีวภาพ (ไขมัน โปรตีน กรดนิวคลีอิก) ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์ การใช้โอโซนในการฆ่าเชื้อ น้ำดื่มขึ้นอยู่กับความสามารถในการฆ่าเชื้อโรค โอโซนยังมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตชั้นสูงอีกด้วย การสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีโอโซนเป็นเวลานาน (เช่น กายภาพบำบัด และห้องฉายรังสีควอทซ์) อาจทำให้เกิด การละเมิดอย่างรุนแรง ระบบประสาท- ดังนั้นโอโซนในปริมาณมากจึงเป็น ก๊าซพิษ- ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศของพื้นที่ทำงานคือ 0.1 มก./ลบ.ม.

มีโอโซนน้อยมากซึ่งมีกลิ่นหอมมากในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองในบรรยากาศ - 3-4 ppm (ต่อพัน) - (3-4) * 10 -4% อย่างไรก็ตามการมีอยู่ของมันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อพืชและสัตว์ของโลก ท้ายที่สุดแล้ว ชีวิตที่เกิดขึ้นในระดับความลึกของมหาสมุทรสามารถ "คลาน" ขึ้นบกได้หลังจากที่เกราะป้องกันโอโซนก่อตัวขึ้นเมื่อ 600–800 ล้านปีก่อนเท่านั้น ด้วยการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่ามันจะอยู่ในระดับที่ปลอดภัยบนพื้นผิวโลก ชีวิตบนโลกเป็นสิ่งที่คิดไม่ถึงหากไม่มีชั้นโอโซนซึ่งช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจากอันตราย รังสีอัลตราไวโอเลตดวงอาทิตย์. การหายไปของโอโซโนสเฟียร์จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่คาดเดาไม่ได้ เช่น การระบาดของมะเร็งผิวหนัง การทำลายแพลงก์ตอนในมหาสมุทร การกลายพันธุ์ของพืชและสัตว์ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องเข้าใจสาเหตุของ “หลุม” โอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกาและระดับโอโซนที่ลดลงในซีกโลกเหนือ

โอโซนเกิดขึ้นในสตราโตสเฟียร์ตอนบน (40-50 กม.) ในระหว่างปฏิกิริยาโฟโตเคมีที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน และคลอรีน โอโซนในบรรยากาศกระจุกตัวอยู่ในสองส่วน ได้แก่ สตราโตสเฟียร์ (มากถึง 90%) และโทรโพสเฟียร์ สำหรับชั้นโอโซนชั้นโทรโพสเฟียร์ที่กระจายอยู่ที่ระดับความสูง 0 ถึง 10 กม. นั้นมีสาเหตุมาจากการควบคุมไม่ได้อย่างแม่นยำ การปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมกำลังเริ่มใหญ่ขึ้น ในสตราโตสเฟียร์ตอนล่าง (10-25 กม.) ซึ่งมีโอโซนมากที่สุด กระบวนการถ่ายโอนมวลอากาศมีบทบาทหลักในการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นตามฤดูกาลและในระยะยาว

ความหนาของชั้นโอโซนทั่วยุโรปกำลังลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้จิตใจของนักวิทยาศาสตร์กังวลไม่ได้ สำหรับ ปีที่แล้วความหนาของ “สารเคลือบ” โอโซนลดลง 30% และอัตราการเสื่อมสภาพของธรรมชาติ การบรรจุขึ้นถึงระดับสูงสุดในรอบ 50 ปีที่ผ่านมา เป็นที่ยอมรับกันว่าปฏิกิริยาเคมีที่ทำลายโอโซนเกิดขึ้นบนพื้นผิวของผลึกน้ำแข็งและอนุภาคอื่นๆ ที่ติดอยู่ในชั้นสตราโตสเฟียร์ชั้นสูงเหนือบริเวณขั้วโลก สิ่งนี้ก่อให้เกิดอันตรายอะไรต่อมนุษย์?

บาง ชั้นโอโซน(2-3 มม. เมื่อกระจายเป็นรอบๆ โลก) ไม่สามารถป้องกันการแทรกซึมของรังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้นอันเป็นสาเหตุของมะเร็งผิวหนังและเป็นอันตรายต่อพืชได้ เพราะงั้นวันนี้. กิจกรรมสูงการอาบแดดมีประโยชน์น้อยลง โดยทั่วไป ศูนย์สิ่งแวดล้อมควรให้คำแนะนำแก่ประชากรเกี่ยวกับวิธีการปฏิบัติตนโดยขึ้นอยู่กับกิจกรรมของดวงอาทิตย์ แต่ในประเทศของเราไม่มีศูนย์ดังกล่าว

สัมพันธ์กับการลดลงของชั้นโอโซน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ- เป็นที่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นไม่เพียงแต่ในบริเวณที่หลุมโอโซน “ยืดออก” เท่านั้น ปฏิกิริยาลูกโซ่จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการลึก ๆ มากมายของโลกของเรา นี่ไม่ได้หมายความว่ารวดเร็วขนาดนั้น ภาวะโลกร้อนพวกเขาทำให้เรากลัวในภาพยนตร์สยองขวัญได้อย่างไร ถึงกระนั้น กระบวนการนี้ก็ซับซ้อนและใช้เวลานานเกินไป แต่ภัยพิบัติอื่นๆ ก็อาจเกิดขึ้นได้ เช่น จำนวนพายุไต้ฝุ่น พายุทอร์นาโด และพายุเฮอริเคน จะเพิ่มขึ้น

เป็นที่ยอมรับกันว่า “รู” ในชั้นโอโซนปรากฏขึ้นเหนืออาร์กติกและแอนตาร์กติกา สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเมฆกรดก่อตัวที่ขั้วทำลายชั้นโอโซน ปรากฎว่าหลุมโอโซนไม่ได้เกิดขึ้นจากกิจกรรมของดวงอาทิตย์อย่างที่เชื่อกันทั่วไป แต่มาจากกิจกรรมประจำวันของประชากรโลกทั้งหมดรวมถึงคุณและฉันด้วย จากนั้น “ช่องว่างของกรด” จะเปลี่ยนไป ส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นที่ไซบีเรีย

ใช้ของใหม่ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์มีความเป็นไปได้ที่จะเชื่อมโยงข้อมูลจากการสำรวจภาคพื้นดิน ดาวเทียม และเครื่องบิน เข้ากับระดับการปล่อยสารประกอบทำลายชั้นโอโซนสู่ชั้นบรรยากาศในอนาคต กำหนดเวลาการขนส่งไปยังทวีปแอนตาร์กติกา และสภาพอากาศในละติจูดตอนใต้ จากการใช้แบบจำลองดังกล่าว ทำให้ได้รับการคาดการณ์ว่าชั้นโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกาจะฟื้นตัวในปี พ.ศ. 2511 ไม่ใช่ในปี พ.ศ. 2593 ตามที่เชื่อกัน

เป็นที่ทราบกันดีว่าในปัจจุบันระดับโอโซนในชั้นสตราโตสเฟียร์เหนือพื้นที่ห่างไกลจากขั้วโลกนั้นต่ำกว่าปกติประมาณ 6% ในเวลาเดียวกัน ในฤดูใบไม้ผลิ ปริมาณโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกาสามารถลดลงได้ถึง 70% เมื่อเทียบกับ มูลค่าเฉลี่ยต่อปี. รุ่นใหม่ทำให้สามารถคาดการณ์ระดับก๊าซทำลายชั้นโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกาและก๊าซเหล่านั้นได้แม่นยำยิ่งขึ้น การเปลี่ยนแปลงของเวลาซึ่งกำหนดขนาดของ “รู” โอโซน

การใช้สารทำลายโอโซนถูกจำกัดโดยพิธีสารมอนทรีออล เชื่อกันว่าสิ่งนี้จะนำไปสู่การ "กระชับ" ของหลุมโอโซนอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าในความเป็นจริงแล้ว อัตราการลดลงจะเห็นได้ชัดเจนตั้งแต่ปี 2018 เท่านั้น

ประวัติความเป็นมาของการวิจัยโอโซน

การสังเกตโอโซนครั้งแรกเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1840 แต่ปัญหาโอโซนได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ผ่านมา เมื่อมีสถานีภาคพื้นดินพิเศษปรากฏขึ้นในอังกฤษและสวิตเซอร์แลนด์

การปล่อยโอโซนในชั้นบรรยากาศและการปล่อยโอโซนออกมาในอากาศได้เปิดช่องทางเพิ่มเติมสำหรับการศึกษาความเชื่อมโยงระหว่างการถ่ายโอนโอโซนและการแบ่งชั้นบรรยากาศ ยุคใหม่ทำเครื่องหมายด้วยรูปลักษณ์ภายนอก ดาวเทียมประดิษฐ์โลก สำรวจโอโซนในชั้นบรรยากาศและให้ข้อมูลมากมาย

ในปีพ.ศ. 2529 พิธีสารมอนทรีออลได้ลงนามเพื่อจำกัดการผลิตและการบริโภคสารทำลายชั้นโอโซนที่ทำให้ชั้นโอโซนหมดสิ้น จนถึงปัจจุบันมี 189 ประเทศได้เข้าร่วมพิธีสารมอนทรีออล มีการจำกัดเวลาสำหรับการหยุดการผลิตสารทำลายชั้นโอโซนอื่นๆ ตามการคาดการณ์แบบจำลอง หากปฏิบัติตามพิธีสาร ระดับคลอรีนในชั้นบรรยากาศจะลดลงภายในปี 2593 เหลือระดับปี 2523 ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ของ “หลุมโอโซน” ในแอนตาร์กติก

สาเหตุของการเกิด “หลุมโอโซน”

ในฤดูร้อนและฤดูใบไม้ผลิ ความเข้มข้นของโอโซนจะเพิ่มขึ้น มันอยู่เหนือบริเวณขั้วโลกมากกว่าบริเวณเส้นศูนย์สูตรเสมอ นอกจากนี้ยังเปลี่ยนแปลงในวัฏจักร 11 ปี ซึ่งตรงกับวัฏจักรกิจกรรมแสงอาทิตย์ ทั้งหมดนี้ทราบกันดีอยู่แล้วเมื่อช่วงทศวรรษ 1980 การสังเกตพบว่าความเข้มข้นของโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ลดลงอย่างช้าๆ แต่สม่ำเสมอทั่วทวีปแอนตาร์กติกาทุกปี ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า “หลุมโอโซน” (ถึงแม้จะไม่มีรูเข้าไปก็ตาม ความหมายที่ถูกต้องคำนี้ไม่มีอยู่จริง)

ต่อมาในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา การลดลงแบบเดียวกันนี้เริ่มเกิดขึ้นเหนืออาร์กติก ปรากฏการณ์ของ "หลุมโอโซน" ในแอนตาร์กติกยังไม่ชัดเจน: "หลุม" นั้นเกิดขึ้นจากมลภาวะในชั้นบรรยากาศโดยมนุษย์หรือว่าเป็นกระบวนการทางธรณีฟิสิกส์ตามธรรมชาติหรือไม่

การก่อตัวของหลุมโอโซนในเวอร์ชันต่างๆ ได้แก่:

อิทธิพลของอนุภาคที่ปล่อยออกมาในระหว่าง การระเบิดปรมาณู;

· การบินด้วยจรวดและเครื่องบินระดับสูง

· ปฏิกิริยาของสารบางชนิดที่ผลิตโดยโรงงานเคมีกับโอโซน สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีคลอรีนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งฟรีออน - คลอโรฟลูออโรคาร์บอนหรือไฮโดรคาร์บอนซึ่งทั้งหมดหรือ ที่สุดอะตอมไฮโดรเจนจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมฟลูออรีนและคลอรีน

คลอโรฟลูออโรคาร์บอนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในตู้เย็นในครัวเรือนสมัยใหม่และในโรงงานอุตสาหกรรม (นั่นคือสาเหตุว่าทำไมจึงเรียกว่า "ฟรีออน") ในกระป๋องสเปรย์ ใช้เป็นสารซักแห้ง สำหรับดับไฟในการขนส่ง เป็นสารเกิดฟอง และสำหรับการสังเคราะห์โพลีเมอร์ การผลิตสารเหล่านี้ทั่วโลกสูงถึงเกือบ 1.5 ล้านตันต่อปี

เนื่องจากคลอโรฟลูออโรคาร์บอนมีความผันผวนสูงและค่อนข้างทนทานต่ออิทธิพลทางเคมี จึงเข้าสู่ชั้นบรรยากาศหลังการใช้งานและสามารถคงอยู่ในชั้นบรรยากาศได้นานถึง 75 ปี จนถึงระดับความสูงของชั้นโอโซน ที่นี่ภายใต้อิทธิพล แสงแดดพวกมันสลายตัวและปล่อยอะตอมคลอรีนออกมา ซึ่งทำหน้าที่เป็น "ตัวรบกวนหลัก" หลักในชั้นโอโซน

การใช้ทรัพยากรฟอสซิลอย่างแพร่หลายนั้นมาพร้อมกับการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศของมวลสารต่างๆ มากมาย สารประกอบเคมี- แหล่งที่มาของมนุษย์ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในเมืองต่างๆ ซึ่งครอบครองเพียงส่วนเล็ก ๆ ของอาณาเขตของโลกของเรา เป็นผลจากการเคลื่อนตัวของมวลอากาศจากด้านใต้ลม เมืองใหญ่ก่อให้เกิดมลพิษหลายกิโลเมตร

แหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศคือ:

1) การขนส่งทางถนน- สันนิษฐานได้ว่าการมีส่วนร่วมในการขนส่งมลพิษทางอากาศจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนรถยนต์ที่เพิ่มขึ้น

2) การผลิตภาคอุตสาหกรรม- ผลิตภัณฑ์พื้นฐานของการสังเคราะห์สารอินทรีย์ขั้นพื้นฐานคือเอทิลีน (เกือบครึ่งหนึ่งของทั้งหมด สารอินทรีย์), โพรพิลีน, บิวทาไดอีน, เบนซีน, โทลูอีน, ไซลีน และเมทานอล การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากสถานประกอบการในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมีประกอบด้วยสารมลพิษหลากหลายประเภท: ส่วนประกอบของวัตถุดิบตั้งต้น สารขั้นกลาง ผลพลอยได้ และผลิตภัณฑ์สังเคราะห์เป้าหมาย

3) สเปรย์ คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (ฟรีออน) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นส่วนประกอบที่ระเหยได้ (ตัวขับเคลื่อน) ในบรรจุภัณฑ์ละอองลอย เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ มีการใช้ฟรีออนประมาณ 85% และเพียง 15% ในหน่วยทำความเย็นและหน่วยสภาพอากาศเทียม ความจำเพาะของการใช้ฟรีออนคือ 95% ของปริมาณเข้าสู่บรรยากาศภายใน 1-2 ปีหลังการผลิต เชื่อกันว่าปริมาณฟรีออนที่ผลิตเกือบทั้งหมดจะต้องเข้าสู่ชั้นสตราโตสเฟียร์ไม่ช้าก็เร็วและรวมอยู่ในวงจรตัวเร่งปฏิกิริยาของการทำลายโอโซน

เปลือกโลกประกอบด้วยก๊าซหลายชนิดในสถานะอิสระ ถูกดูดซับด้วยหินต่าง ๆ และละลายในน้ำ ก๊าซเหล่านี้บางส่วนเข้าถึงพื้นผิวโลกผ่านรอยเลื่อนและรอยแตกลึก และแพร่กระจายสู่ชั้นบรรยากาศ เกี่ยวกับการมีอยู่ของการหายใจของไฮโดรคาร์บอน เปลือกโลกบ่งชี้ถึงปริมาณมีเทนที่เพิ่มขึ้นในชั้นผิวของอากาศเหนือแอ่งน้ำมันและก๊าซ เมื่อเทียบกับระดับพื้นหลังทั่วโลก

การศึกษาพบว่าก๊าซจากภูเขาไฟของประเทศนิการากัวมี HF ในปริมาณที่เห็นได้ชัดเจน การวิเคราะห์ตัวอย่างอากาศที่นำมาจากปล่องภูเขาไฟมาซายายังแสดงให้เห็นว่ามีฟรีออนอยู่ในนั้นพร้อมกับสิ่งอื่น ๆ สารประกอบอินทรีย์- ฮาโลคาร์บอนยังมีอยู่ในก๊าซจากปล่องไฮโดรเทอร์มอล ข้อมูลเหล่านี้จำเป็นต้องมีหลักฐานว่าไม่มีไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนที่ตรวจพบ ต้นกำเนิดมานุษยวิทยา- และได้หลักฐานดังกล่าวมา พบฟรีออนในฟองอากาศ น้ำแข็งแอนตาร์กติก 2,000 ปี ผู้เชี่ยวชาญของ NASA ได้ทำการศึกษาอากาศที่ไม่เหมือนใครจากโลงศพตะกั่วที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา ซึ่งค้นพบในรัฐแมริแลนด์และมีอายุตั้งแต่ศตวรรษที่ 17 ที่เชื่อถือได้ นอกจากนี้ยังพบฟรีออนอยู่ในนั้นด้วย การยืนยันการมีอยู่ของแหล่งฟรีออนตามธรรมชาติอีกครั้งหนึ่งนั้นถูก "ยก" จากก้นทะเล CFCl 3 ถูกพบในน้ำที่ขุดขึ้นมาในปี 1982 จากความลึกมากกว่า 4,000 เมตรในมหาสมุทรแอตแลนติกเส้นศูนย์สูตร ที่ด้านล่างของร่องลึกอลูเชียน และที่ความลึก 4,500 เมตรนอกชายฝั่งแอนตาร์กติกา

ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับหลุมโอโซน

มีตำนานมากมายเกี่ยวกับการก่อตัวของหลุมโอโซน แม้จะมีลักษณะที่ไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์ แต่ก็มักปรากฏในสื่อ - บางครั้งก็เกิดจากความไม่รู้ บางครั้งก็ได้รับการสนับสนุนจากนักทฤษฎีสมคบคิด บางส่วนมีการระบุไว้ด้านล่าง

1) ตัวทำลายโอโซนหลักคือฟรีออนข้อความนี้เป็นจริงสำหรับละติจูดกลางและสูง ส่วนที่เหลือ วัฏจักรคลอรีนมีส่วนทำให้เกิดการสูญเสียโอโซนในชั้นสตราโตสเฟียร์เพียง 15-25% ควรสังเกตว่า 80% ของคลอรีนมีต้นกำเนิดจากมนุษย์ นั่นคือการแทรกแซงของมนุษย์ช่วยเพิ่มการมีส่วนร่วมของวงจรคลอรีนอย่างมาก ก่อนการแทรกแซงของมนุษย์ กระบวนการสร้างและทำลายโอโซนยังอยู่ในภาวะสมดุล แต่ฟรีออนที่ปล่อยออกมาจากกิจกรรมของมนุษย์ได้เปลี่ยนสมดุลนี้ไปสู่ความเข้มข้นของโอโซนที่ลดลง กลไกการทำลายโอโซนในบริเวณขั้วโลกโดยพื้นฐานแล้วแตกต่างไปจากที่ละติจูดที่สูงกว่า ขั้นตอนสำคัญคือการเปลี่ยนรูปแบบที่ไม่ใช้งานของสารที่มีฮาโลเจนเป็นออกไซด์ ซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นผิวของอนุภาคของเมฆสตราโตสเฟียร์ขั้วโลก และเป็นผลให้โอโซนเกือบทั้งหมดถูกทำลายโดยปฏิกิริยากับฮาโลเจน (คลอรีนมีหน้าที่ 40-50% และโบรมีนมีหน้าที่ประมาณ 20-40%)

2) ฟรีออนหนักเกินกว่าจะเข้าถึงสตราโตสเฟียร์ได้ .

บางครั้งมีการโต้แย้งว่าเนื่องจากโมเลกุลของฟรีออนหนักกว่าไนโตรเจนและออกซิเจนมาก จึงไม่สามารถเข้าถึงสตราโตสเฟียร์ได้ในปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม ก๊าซในชั้นบรรยากาศจะถูกผสมอย่างสมบูรณ์ แทนที่จะแยกหรือแยกประเภทตามน้ำหนัก การประมาณเวลาที่ต้องใช้ในการแบ่งชั้นการแพร่กระจายของก๊าซในชั้นบรรยากาศต้องใช้เวลาหลายพันปี แน่นอนว่าในบรรยากาศที่มีชีวิตชีวานี้เป็นไปไม่ได้ ดังนั้นแม้แต่ก๊าซหนักเช่นก๊าซเฉื่อยหรือฟรีออนก็ยังมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในชั้นบรรยากาศรวมถึงการไปถึงชั้นสตราโตสเฟียร์ด้วย การวัดเชิงทดลองความเข้มข้นในบรรยากาศยืนยันสิ่งนี้ หากก๊าซในบรรยากาศไม่ผสมกันแสดงว่าก๊าซหนักดังกล่าวมาจากองค์ประกอบเช่นอาร์กอนและ คาร์บอนไดออกไซด์จะก่อตัวเป็นชั้นหนาหลายสิบเมตรบนพื้นผิวโลก ซึ่งจะทำให้พื้นผิวโลกไม่สามารถอยู่อาศัยได้ โชคดีที่ไม่เป็นเช่นนั้น

3) แหล่งที่มาหลักของฮาโลเจนนั้นมาจากธรรมชาติ ไม่ใช่จากมนุษย์

แหล่งที่มาของคลอรีนในชั้นสตราโตสเฟียร์

เชื่อกันว่าแหล่งกำเนิดฮาโลเจนตามธรรมชาติ เช่น ภูเขาไฟหรือมหาสมุทร มีความสำคัญต่อกระบวนการทำลายโอโซนมากกว่าที่ผลิตโดยมนุษย์ โดยไม่ต้องตั้งคำถามถึงการมีส่วนร่วมของแหล่งธรรมชาติต่อความสมดุลโดยรวมของฮาโลเจน ควรสังเกตว่าโดยทั่วไปพวกมันไปไม่ถึงชั้นสตราโตสเฟียร์เนื่องจากพวกมันละลายน้ำได้ (ส่วนใหญ่เป็นคลอไรด์ไอออนและไฮโดรเจนคลอไรด์) และถูกชะล้างออกจาก บรรยากาศร่วงหล่นดั่งสายฝนลงสู่พื้นดิน

4) หลุมโอโซนจะต้องอยู่เหนือแหล่งกำเนิดของฟรีออน

พลวัตของการเปลี่ยนแปลงขนาดของรูโอโซนและความเข้มข้นของโอโซนในทวีปแอนตาร์กติกาในแต่ละปี

หลายคนไม่เข้าใจว่าทำไมหลุมโอโซนจึงก่อตัวขึ้นในทวีปแอนตาร์กติกา ในเมื่อการปล่อยสาร CFC หลักเกิดขึ้นในซีกโลกเหนือ ความจริงก็คือฟรีออนผสมกันอย่างดีในชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ ในมุมมองของคนตัวเล็ก ปฏิกิริยาพวกมันไม่ได้ถูกบริโภคในชั้นบรรยากาศชั้นล่างและมีอายุการใช้งานหลายปีหรือหลายสิบปี ดังนั้นพวกมันจึงเข้าถึงชั้นบนของบรรยากาศได้อย่างง่ายดาย “หลุมโอโซน” แห่งแอนตาร์กติกไม่ได้ดำรงอยู่ตลอดไป ปรากฏในช่วงปลายฤดูหนาว - ต้นฤดูใบไม้ผลิ

สาเหตุที่หลุมโอโซนก่อตัวในทวีปแอนตาร์กติกานั้นสัมพันธ์กับสภาพอากาศในท้องถิ่น อุณหภูมิต่ำฤดูหนาวที่แอนตาร์กติกทำให้เกิดกระแสน้ำวนขั้วโลก อากาศภายในกระแสน้ำวนนี้เคลื่อนที่ไปตามวิถีปิดรอบๆ เป็นหลัก ขั้วโลกใต้- ในเวลานี้ ดวงอาทิตย์ไม่ได้ส่องสว่างบริเวณขั้วโลก และไม่มีโอโซนเกิดขึ้นที่นั่น เมื่อเข้าสู่ฤดูร้อน ปริมาณโอโซนจะเพิ่มขึ้นและกลับสู่ระดับเดิม กล่าวคือความผันผวนของความเข้มข้นของโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกานั้นเป็นไปตามฤดูกาล อย่างไรก็ตาม หากเราติดตามพลวัตเฉลี่ยรายปีของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของโอโซนและขนาดของรูโอโซนในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ก็มีแนวโน้มที่ความเข้มข้นของโอโซนจะลดลงตามที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด

5) โอโซนถูกทำลายเหนือทวีปแอนตาร์กติกาเท่านั้น

พลวัตของการเปลี่ยนแปลงในชั้นโอโซนเหนืออาโรซา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์

สิ่งนี้ไม่เป็นความจริง ระดับโอโซนก็ลดลงทั่วชั้นบรรยากาศเช่นกัน สิ่งนี้แสดงให้เห็นได้จากผลลัพธ์ของการตรวจวัดความเข้มข้นของโอโซนในระยะยาวในส่วนต่างๆ ของโลก คุณสามารถดูกราฟการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของโอโซนเหนืออาโรซา (สวิตเซอร์แลนด์)

วิธีการแก้ไขปัญหา

เพื่อเริ่มต้นการฟื้นฟูทั่วโลก จำเป็นต้องลดการเข้าถึงชั้นบรรยากาศของสารทั้งหมดที่ทำลายโอโซนอย่างรวดเร็วและถูกเก็บไว้ที่นั่นเป็นเวลานาน ประชาชนจำเป็นต้องเข้าใจและช่วยให้ธรรมชาติเริ่มกระบวนการฟื้นฟูชั้นโอโซน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จำเป็นต้องมีการปลูกป่าใหม่

หากต้องการฟื้นฟูชั้นโอโซน จำเป็นต้องชาร์จใหม่ ในตอนแรก เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการวางแผนที่จะสร้างโรงงานโอโซนภาคพื้นดินหลายแห่งและ "โยน" โอโซนไปยังชั้นบนของบรรยากาศบนเครื่องบินขนส่งสินค้า อย่างไรก็ตาม โครงการนี้ (อาจเป็นโครงการแรกในการ "รักษา" โลก) ไม่ได้ถูกนำมาใช้ กลุ่ม Interozon ของรัสเซียเสนอแนวทางที่แตกต่างออกไป นั่นคือการผลิตโอโซนในชั้นบรรยากาศโดยตรง ในอนาคตอันใกล้นี้ร่วมกับ บริษัท Daza ของเยอรมันมีแผนที่จะยกบอลลูนด้วยเลเซอร์อินฟราเรดให้สูง 15 กม. ด้วยความช่วยเหลือซึ่งพวกเขาสามารถผลิตโอโซนจากออกซิเจนไดอะตอมมิก หากการทดลองนี้ประสบความสำเร็จในอนาคตจะมีการวางแผนที่จะใช้ประสบการณ์ของรัสเซียในอนาคต สถานีโคจร"เมียร์" และสร้างแพลตฟอร์มอวกาศหลายแห่งพร้อมแหล่งพลังงานและเลเซอร์ที่ระดับความสูง 400 กม. ลำแสงเลเซอร์จะพุ่งตรงไปยังส่วนกลางของชั้นโอโซนและจะเติมเต็มอย่างต่อเนื่อง แหล่งพลังงานสามารถ แผงเซลล์แสงอาทิตย์- นักบินอวกาศบนแพลตฟอร์มเหล่านี้จำเป็นสำหรับการตรวจสอบและซ่อมแซมเป็นระยะๆ เท่านั้น

เวลาจะบอกได้ว่าโครงการสันติภาพอันยิ่งใหญ่นี้จะเกิดขึ้นจริงหรือไม่

เมื่อคำนึงถึงเหตุฉุกเฉินของสถานการณ์แล้ว ดูเหมือนว่าจำเป็น:

ขยายความซับซ้อนของการวิจัยเชิงทฤษฎีและเชิงทดลองเกี่ยวกับปัญหาการอนุรักษ์ชั้นโอโซน

สร้างกองทุนระหว่างประเทศเพื่อการอนุรักษ์ชั้นโอโซนด้วยวิธีที่ใช้งานอยู่

จัดตั้งคณะกรรมการระหว่างประเทศเพื่อพัฒนายุทธศาสตร์เพื่อความอยู่รอดของมนุษยชาติในสภาวะสุดขั้ว

อ้างอิง

1. (รู -)

2. ((อ้างอิงเว็บ - | url = http://www.duel.ru/200530/?30_4_2 - | title = “Duel” คุ้มไหม - | accessdate = 07/3/2007 - | lang = ru - ) )

3. ไอ.เค.ลาริน. ชั้นโอโซนและสภาพอากาศของโลก ความผิดพลาดของจิตใจและการแก้ไข

4. สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติฮาโลคาร์บอน: ผลต่อโอโซนในสตราโตสเฟียร์ - 1976.

5. สารทำความเย็น Babakin B.S.: ประวัติลักษณะที่ปรากฏ การจำแนกประเภท การใช้

6. นิตยสาร "นิเวศวิทยาและชีวิต" บทความโดย E.A. Zhadina ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์

โอโซนพบได้ในก๊าซเสียที่ปล่อยออกมาจากอุตสาหกรรมและเป็นสารเคมีอันตราย เป็นองค์ประกอบที่มีฤทธิ์มากและสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนขององค์ประกอบโครงสร้างของโครงสร้างทุกชนิดได้ อย่างไรก็ตาม ในชั้นบรรยากาศ โอโซนจะถูกแปลงเป็นผู้ช่วยอันล้ำค่า หากไม่มีชีวิตบนโลกก็ไม่สามารถดำรงอยู่ได้

สตราโตสเฟียร์เป็นสิ่งที่ติดตามสิ่งที่เราอาศัยอยู่ ส่วนบนถูกปกคลุมไปด้วยโอโซน ปริมาณในชั้นนี้คือ 3 โมเลกุลต่อโมเลกุลอากาศอื่นๆ 10 ล้านโมเลกุล แม้ว่าความเข้มข้นจะต่ำมาก แต่โอโซนก็ยังทำงานได้ ฟังก์ชั่นที่สำคัญที่สุด- สามารถปิดกั้นเส้นทางของรังสีอัลตราไวโอเลตที่มาจากอวกาศพร้อมกับแสงแดดได้ รังสีอัลตราไวโอเลตส่งผลเสียต่อโครงสร้างของเซลล์ที่มีชีวิต และอาจก่อให้เกิดโรคต่างๆ เช่น ต้อกระจก มะเร็ง และโรคร้ายแรงอื่นๆ

พื้นฐานของการป้องกันก็คือ หลักการต่อไป- ในขณะที่โมเลกุลออกซิเจนมาบรรจบกันในเส้นทางของรังสีอัลตราไวโอเลต จะเกิดปฏิกิริยาที่แยกพวกมันออกเป็น 2 อะตอมของออกซิเจน อะตอมที่เกิดขึ้นจะรวมตัวกับโมเลกุลที่ไม่แยกส่วนทำให้เกิดโมเลกุลโอโซนที่ประกอบด้วยออกซิเจน 3 อะตอม เมื่อพวกมันพบกับโมเลกุลของโอโซน โมเลกุลหลังจะแยกพวกมันออกเป็นออกซิเจนสามอะตอม ช่วงเวลาที่โมเลกุลแตกตัวจะมาพร้อมกับการปล่อยความร้อน และพวกมันจะไม่ไปถึงพื้นผิวโลกอีกต่อไป

หลุมโอโซน

กระบวนการเปลี่ยนออกซิเจนให้เป็นโอโซนและในทางกลับกันเรียกว่าวงจรออกซิเจน-โอโซน กลไกของมันมีความสมดุล อย่างไรก็ตาม พลวัตของมันแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ ฤดูกาล และภัยพิบัติทางธรรมชาติโดยเฉพาะ นักวิทยาศาสตร์ได้สรุปว่ากิจกรรมของมนุษย์ส่งผลเสียต่อความหนาของมัน การสูญเสียชั้นโอโซนได้ถูกบันทึกไว้แล้ว ทศวรรษที่ผ่านมาในหลาย ๆ ที่ ใน ในบางกรณีเขาหายไปอย่างสมบูรณ์ วิธีลด อิทธิพลเชิงลบคนตามรอบที่กำหนด?

หลุมโอโซนเกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการทำลายชั้นป้องกันนั้นรุนแรงกว่าการสร้างมาก สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในกระบวนการของชีวิตมนุษย์ บรรยากาศถูกปนเปื้อนด้วยสารประกอบทำลายโอโซนหลายชนิด ประการแรกได้แก่ คลอรีน โบรมีน ฟลูออรีน คาร์บอน และไฮโดรเจน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสารประกอบคลอโรฟลูออโรคาร์บอนเป็นภัยคุกคามสำคัญต่อชั้นโอโซน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องทำความเย็น ตัวทำละลายในอุตสาหกรรม เครื่องปรับอากาศ และกระป๋องสเปรย์

คลอรีนไปถึงชั้นโอโซนและมีปฏิกิริยากับมัน ปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดโมเลกุลออกซิเจน เมื่อคลอรีนออกไซด์พบกับอะตอมออกซิเจนอิสระ ปฏิกิริยาอื่นจะเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการที่คลอรีนถูกปล่อยออกมาและโมเลกุลออกซิเจนปรากฏขึ้น ต่อจากนั้นโซ่จะเกิดซ้ำอีกครั้งเนื่องจากคลอรีนไม่สามารถเกินขอบเขตของบรรยากาศหรือตกลงสู่พื้นได้ หลุมโอโซนเป็นผลมาจากการที่ความเข้มข้นขององค์ประกอบนี้ลดลงเนื่องจากการสลายอย่างรวดเร็วเมื่อมีส่วนประกอบแปลกปลอมปรากฏในชั้นของมัน

สถานที่

พบหลุมโอโซนที่ใหญ่ที่สุดเหนือทวีปแอนตาร์กติกา ขนาดของมันเกือบจะสอดคล้องกับพื้นที่ของทวีปนั้นเอง บริเวณนี้แทบไม่มีคนอาศัยอยู่ แต่นักวิทยาศาสตร์กังวลว่าการรั่วไหลอาจแพร่กระจายไปยังพื้นที่อื่นๆ ที่มีประชากรหนาแน่นในโลก นี่เต็มไปด้วยความตายของโลก

เพื่อป้องกันไม่ให้ชั้นโอโซนลดลง สิ่งที่สำคัญที่สุดคือต้องลดปริมาณสารทำลายล้างที่ปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ในปี 1987 สนธิสัญญามอนทรีออลได้ลงนามใน 180 ประเทศ ซึ่งกำหนดให้มีการลดการปล่อยสารที่มีคลอรีนอย่างค่อยเป็นค่อยไป ขณะนี้หลุมโอโซนลดลงแล้ว และนักวิทยาศาสตร์หวังว่าสถานการณ์จะได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์ภายในปี 2593

ชั้นบรรยากาศของโลกมีหลายชั้นซึ่งมีความสูงต่างกัน สิ่งที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือชั้นโอโซนซึ่งอยู่ในสตราโตสเฟียร์ ในการที่จะรู้ว่าหลุมโอโซนคืออะไร คุณต้องเข้าใจหน้าที่ของชั้นนี้และความสำคัญของการดำรงอยู่ของมันเพื่อสิ่งมีชีวิตบนโลก

คำอธิบาย

ความสูงของชั้นโอโซนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระบอบอุณหภูมิของพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง ตัวอย่างเช่น ในเขตร้อนจะอยู่ในช่วงระหว่าง 25 ถึง 30 กม. และที่เสา - จาก 15 ถึง 20 กม. ก๊าซโอโซนถูกสร้างขึ้นเมื่อโมเลกุลออกซิเจนสัมผัสกับรังสีดวงอาทิตย์ กระบวนการแยกตัวของโอโซนทำให้เกิดการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์
โดยปกติความหนาของชั้นจะวัดเป็นหน่วยด็อบสัน ซึ่งแต่ละชั้นจะมีขนาดเท่ากับชั้นโอโซน 10 ไมโครเมตร โดยขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิปกติ ความหนาขั้นต่ำที่ชั้นสิ้นสุดลงคือ 220 หน่วย ด็อบสัน. การมีอยู่ของชั้นโอโซนก่อตั้งขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Charles Fabry และ Henri Buisson เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 โดยใช้การวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปี

หลุมโอโซน

มีหลายเวอร์ชันเกี่ยวกับสิ่งที่กระตุ้นให้ชั้นโอโซนของโลกบางลง นักวิทยาศาสตร์บางคนตำหนิปัจจัยทางมานุษยวิทยาในเรื่องนี้ ในขณะที่บางคนคิดว่ามันเป็นกระบวนการทางธรรมชาติ หลุมโอโซนคือการลดลงหรือหายไปโดยสิ้นเชิงของก๊าซนี้จากชั้นสตราโตสเฟียร์ ปรากฏการณ์นี้ถูกบันทึกครั้งแรกในปี 1985 โดยตั้งอยู่บนพื้นที่ประมาณ 1,000 ตารางกิโลเมตรในภูมิภาคแอนตาร์กติก
การปรากฏตัวของหลุมนี้เป็นวัฏจักรโดยปรากฏในเดือนสิงหาคมและหายไปในเดือนธันวาคม ในเวลาเดียวกัน ก็มีอีกหลุมที่เล็กกว่าเล็กน้อยปรากฏขึ้นในภูมิภาคอาร์กติก ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีทำให้สามารถบันทึกการก่อตัวของช่องว่างในชั้นโอโซนได้แบบเรียลไทม์และขณะนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่ามีหลายร้อยช่องว่างบนโลกนี้ ที่ใหญ่ที่สุดจะอยู่ที่เสา

สาเหตุและผลที่ตามมาของหลุมโอโซน

มีทฤษฎีที่ว่าหลุมโอโซนเกิดขึ้นจากสาเหตุทางธรรมชาติ ตามที่กล่าวไว้ เนื่องจากการเปลี่ยนออกซิเจนเป็นโอโซนเกิดขึ้นจากการสัมผัสกับรังสีดวงอาทิตย์ หากไม่มีก๊าซนี้ในฤดูหนาวขั้วโลก ก๊าซนี้จึงไม่เกิดขึ้น ในคืนอันยาวนาน โอโซนได้ก่อตัวขึ้นแล้วเนื่องจากมัน มวลมากตกลงสู่ชั้นบรรยากาศชั้นล่างซึ่งถูกทำลายโดยแรงกดดัน เวอร์ชันนี้อธิบายลักษณะของรูเหนือเสาได้อย่างสมบูรณ์แบบ แต่ไม่ได้ชี้แจงการก่อตัวของอะนาล็อกขนาดใหญ่ แต่อย่างใด เหนือดินแดนคาซัคสถานและรัสเซีย ซึ่งไม่มีการสังเกตคืนขั้วโลก
ใน เมื่อเร็วๆ นี้ ชุมชนวิทยาศาสตร์ก็ตกลงกันว่ามีทั้งธรรมชาติและยั่วยุ กิจกรรมของมนุษย์สาเหตุของการแตกของชั้นโอโซน ปัจจัยทางมานุษยวิทยารวมถึงการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารเคมีบางชนิดในชั้นบรรยากาศของโลก โอโซนถูกทำลายโดยปฏิกิริยากับคลอรีน ไฮโดรเจน โบรมีน ไฮโดรเจนคลอไรด์ ไนโตรเจนมอนอกไซด์ มีเทน รวมถึงฟรีออนและอนุพันธ์ของมัน สาเหตุและผลที่ตามมาของหลุมโอโซนยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่เกือบทุกปีจะมีการค้นพบใหม่ๆ ในพื้นที่นี้

ทำไมหลุมโอโซนถึงเป็นอันตราย?

โอโซนดูดซับอันตรายอย่างยิ่ง รังสีแสงอาทิตย์ป้องกันไม่ให้มันไปถึงพื้นผิวโลก เมื่อชั้นของก๊าซนี้บางลง ทุกสิ่งบนโลกจะสัมผัสกับรังสีกัมมันตภาพรังสีปกติ สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดการเติบโตของมะเร็งซึ่งส่วนใหญ่อยู่ที่ผิวหนัง สำหรับพืช การหายไปของโอโซนก็ส่งผลเสียเช่นกัน การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมและความมีชีวิตชีวาโดยทั่วไปลดลง เมื่อเร็ว ๆ นี้มนุษยชาติเริ่มตระหนักถึงอันตรายของหลุมโอโซนต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกมากขึ้น

บทสรุป

เมื่อตระหนักถึงอันตรายจากการทำลายโอโซน ประชาคมระหว่างประเทศจึงใช้มาตรการหลายประการเพื่อลด ผลกระทบเชิงลบสู่ชั้นบรรยากาศ ในปี 1987 มีการลงนามโปรโตคอลในมอนทรีออลซึ่งจำเป็นต้องลดการใช้ฟรีออนในอุตสาหกรรมให้เหลือน้อยที่สุดเนื่องจากเป็นก๊าซที่กระตุ้นให้เกิดการก่อตัวของรูนอกบริเวณขั้วโลก อย่างไรก็ตาม ฟรีออนที่ปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศแล้วจะใช้เวลาประมาณร้อยปีในการย่อยสลาย ดังนั้นจำนวนหลุมโอโซนในชั้นบรรยากาศโลกจึงไม่น่าจะลดลงในอนาคตอันใกล้นี้

หลุมขนาดใหญ่ในชั้นโอโซนของโลกนี้ถูกค้นพบในปี 1985 ปรากฏเหนือทวีปแอนตาร์กติกา มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าหนึ่งพันกิโลเมตร และพื้นที่ประมาณเก้าล้านตารางกิโลเมตร

ทุกปีในเดือนสิงหาคม หลุมดังกล่าวจะหายไปและเกิดขึ้นราวกับว่าไม่เคยมีช่องว่างโอโซนขนาดใหญ่นี้มาก่อน

หลุมโอโซน--ความหมาย

หลุมโอโซนคือการลดลงหรือไม่มีความเข้มข้นของโอโซนในชั้นโอโซนของโลกอย่างสมบูรณ์ ตามรายงานขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลกและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป ชั้นโอโซนที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญมีสาเหตุมาจากปัจจัยทางมานุษยวิทยาที่เพิ่มมากขึ้น นั่นคือการปล่อยโบรมีนและฟรีออนที่มีคลอรีน

มีสมมติฐานอีกประการหนึ่งซึ่งกระบวนการสร้างรูในชั้นโอโซนนั้นเป็นไปตามธรรมชาติและไม่เกี่ยวข้องกับผลลัพธ์ของกิจกรรมของอารยธรรมมนุษย์

การรวมกันของปัจจัยทำให้ความเข้มข้นของโอโซนในบรรยากาศลดลง หนึ่งในสาเหตุหลักคือการทำลายโมเลกุลโอโซนระหว่างการทำปฏิกิริยากับ สารต่างๆต้นกำเนิดทางธรรมชาติและมานุษยวิทยาตลอดจนการขาดแสงแดดและรังสีในช่วงฤดูหนาวขั้วโลก ซึ่งรวมถึงกระแสน้ำวนขั้วโลกซึ่งมีความเสถียรเป็นพิเศษและป้องกันการแทรกซึมของโอโซนจากละติจูดวงโคจร และส่งผลให้เกิดเมฆขั้วโลกในชั้นสตราโตสเฟียร์ ซึ่งพื้นผิวของอนุภาคทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาการสลายตัวของโอโซน

ปัจจัยเหล่านี้เป็นเรื่องปกติสำหรับทวีปแอนตาร์กติกา และในอาร์กติก น้ำวนขั้วโลกจะอ่อนลงมากเนื่องจากไม่มีพื้นผิวทวีปอยู่ที่นั่น อุณหภูมิที่นี่จะสูงขึ้นอยู่บ้าง ไม่เหมือนทวีปแอนตาร์กติกา เมฆสตราโตสเฟียร์ขั้วโลกพบได้น้อยในอาร์กติกและมีแนวโน้มที่จะสลายตัวในช่วงต้นฤดูใบไม้ร่วง

โอโซนคืออะไร?

โอโซนก็คือ สารพิษซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์ ในหมายเลข ปริมาณมากมันมีกลิ่นหอมมาก เพื่อให้แน่ใจในสิ่งนี้ คุณสามารถเดินเล่นในป่าในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนองได้ - เราจะสนุกไปกับมันทันเวลา อากาศบริสุทธิ์แต่ต่อมาคุณจะรู้สึกแย่มาก

ใน สภาวะปกติในทางปฏิบัติแล้วไม่มีโอโซนที่ด้านล่างของชั้นบรรยากาศโลก - สารนี้มีอยู่ในปริมาณมากในชั้นสตราโตสเฟียร์ โดยเริ่มจากที่ไหนสักแห่งเหนือพื้นโลกประมาณ 11 กิโลเมตรและขยายไปถึง 50-51 กิโลเมตร ชั้นโอโซนอยู่ด้านบนสุด ซึ่งอยู่เหนือพื้นโลกประมาณ 51 กิโลเมตร ชั้นนี้ดูดซับรังสีอันตรายจากดวงอาทิตย์และปกป้องชีวิตของเราและไม่ใช่แค่ของเราเท่านั้น

ก่อนการค้นพบหลุมโอโซน โอโซนถือเป็นสารที่เป็นพิษต่อชั้นบรรยากาศ พวกเขาเชื่อว่าบรรยากาศเต็มไปด้วยโอโซนและเป็นสาเหตุหลัก” ภาวะเรือนกระจก” ซึ่งคุณต้องทำอะไรบางอย่าง

ในทางกลับกัน มนุษยชาติกำลังพยายามดำเนินการเพื่อฟื้นฟูชั้นโอโซน เนื่องจากชั้นโอโซนเริ่มบางลงทั่วทั้งโลก ไม่ใช่แค่เหนือทวีปแอนตาร์กติกาเท่านั้น

มีสมมติฐานมากมายที่พยายามอธิบายการลดลงของความเข้มข้นของโอโซน สาเหตุของความผันผวนในชั้นบรรยากาศโลกมีความเกี่ยวข้องกับ:

• ด้วยกระบวนการไดนามิกที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของโลก (ภายใน คลื่นความโน้มถ่วง, แอนติไซโคลนอะซอเรส ฯลฯ );
• · ด้วยอิทธิพลของดวงอาทิตย์ (ความผันผวนในกิจกรรมของมัน);
• โดยมีภูเขาไฟตามมาด้วย กระบวนการทางธรณีวิทยา(การไหลออกของฟรีออนจากภูเขาไฟที่เกี่ยวข้องกับการทำลายชั้นโอโซน รูปแบบต่างๆ สนามแม่เหล็กที่ดิน ฯลฯ );
• · ด้วยกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในเปลือกโลกตอนบน รวมถึงกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่สร้างไนโตรเจน กระแสน้ำในทะเล (ปรากฏการณ์เอลนีโญ) ไฟป่า ฯลฯ
• · ด้วยปัจจัยทางมานุษยวิทยาที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ เมื่อมีการผลิตสารประกอบทำลายโอโซนในปริมาณที่มีนัยสำคัญออกสู่ชั้นบรรยากาศ

ในทศวรรษที่ผ่านมา ผลกระทบของปัจจัยทางมานุษยวิทยาได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้น ปัญหาสิ่งแวดล้อมซึ่งผู้คนเองก็กลายเป็นเรื่องระดับโลกโดยไม่คาดคิด: ภาวะเรือนกระจก ฝนกรด, การทำลายป่าไม้, การทำให้ดินแดนกลายเป็นทะเลทราย, มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม สารอันตราย,คำย่อ ความหลากหลายทางชีวภาพดาวเคราะห์

นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าเป็นเช่นนั้น กิจกรรมทางเศรษฐกิจมนุษย์เพิ่มส่วนแบ่งของเส้นทางการสลายตัวของฮาโลเจนของโอโซนในชั้นสตราโตสเฟียร์มากขึ้น ซึ่งกระตุ้นให้เกิดหลุมโอโซน

พิธีสารมอนทรีออลปี 1987 ห้ามการผลิตสารทำความเย็นซึ่งถูกนำมาใช้เพื่อถนอมอาหารในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา ไม่เพียงแต่ทำให้ชีวิตมนุษย์สะดวกสบายมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยชีวิตผู้คนหลายล้านคนที่ทุกข์ทรมานจากการขาดแคลนอาหารอีกด้วย เนื่องจากการห้ามใช้สารทำความเย็นราคาถูก ประเทศที่ด้อยพัฒนาจึงไม่สามารถซื้อสารทำความเย็นราคาแพงได้ ดังนั้นพวกเขาจึงไม่สามารถเก็บผลผลิตทางการเกษตรที่พวกเขาผลิตได้ อุปกรณ์นำเข้าราคาแพงที่พัฒนาขึ้นในประเทศของผู้ริเริ่ม "การต่อสู้กับหลุมโอโซน" ทำให้พวกเขามีรายได้จำนวนมาก การห้ามใช้สารทำความเย็นส่งผลให้อัตราการเสียชีวิตในประเทศที่ยากจนที่สุดเพิ่มขึ้น

วันนี้เราสามารถพูดด้วยความมั่นใจว่าไม่มีหลักฐานที่พิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์อย่างเคร่งครัดเกี่ยวกับผลการทำลายล้างของโมเลกุลคลอโรฟลูออโอคาร์บอนที่สร้างขึ้นโดยเทียมบนชั้นโอโซนของโลก แต่ใน ชุมชนวิทยาศาสตร์มุมมองที่แพร่หลายคือในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 สาเหตุของการลดลงของความหนาของชั้นโอโซนคือปัจจัยทางมานุษยวิทยาซึ่งในรูปแบบของการปล่อยฟรีออนที่มีคลอรีนและโบรมีนนำไปสู่ ชั้นโอโซนบางลงอย่างมาก

ฟรีออนเป็นอนุพันธ์ที่ประกอบด้วยฟลูออรีนของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (ส่วนใหญ่เป็นมีเทนและอีเทน) ใช้เป็นสารทำความเย็นในเครื่องทำความเย็น นอกจากอะตอมของฟลูออรีนแล้ว โมเลกุลของฟรีออนยังประกอบด้วยอะตอมของคลอรีน ซึ่งน้อยกว่าโบรมีน รู้จักฟรีออนมากกว่า 40 ชนิด ส่วนใหญ่ผลิตโดยอุตสาหกรรม

ฟรีออน 22 (ฟรีออน 22) - เป็นของสารประเภทความเป็นอันตรายที่ 4 เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงกว่า 400°C มันสามารถสลายตัวเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษสูง: เตตราฟลูออโรเอทิลีน (ประเภทความเป็นอันตรายที่ 4), ไฮโดรเจนคลอไรด์ (ประเภทความเป็นอันตรายที่ 2), ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (ประเภทความเป็นอันตรายที่ 1)

ดังนั้น ข้อมูลที่ได้รับจึงเสริมข้อสรุปของนักวิจัยจำนวนมาก (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด!) ว่าการสูญเสียโอโซนที่สังเกตได้ในละติจูดกลางและละติจูดสูงมีสาเหตุหลักมาจากสารประกอบที่ประกอบด้วยคลอรีนและโบรมีนโดยมนุษย์

แต่ตามแนวคิดอื่นๆ การก่อตัวของ "หลุมโอโซน" ส่วนใหญ่เป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นเป็นระยะๆ ไม่เกี่ยวข้องเฉพาะกับ ผลกระทบที่เป็นอันตรายอารยธรรมของมนุษย์ คนส่วนใหญ่ไม่ได้แบ่งปันมุมมองนี้ในปัจจุบัน ไม่ใช่เพียงเพราะพวกเขาขาดข้อโต้แย้งเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะว่าการติดตามหลัง "ยูโทเปียทั่วโลก" จะทำกำไรได้มากกว่า นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากขาดเงินทุนสำหรับ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้กลายเป็นและกำลังตกเป็นเหยื่อของเงินช่วยเหลือเพื่อพิสูจน์ความคิดของ "ลัทธิชาตินิยมด้านสิ่งแวดล้อมระดับโลก" และความผิดของความก้าวหน้าในเรื่องนี้

ดังที่ G. Kruchenitsky ชี้ให้เห็น A. Khrgian ผู้เชี่ยวชาญด้านโอโซนชั้นนำของรัสเซีย เป็นคนแรกที่ดึงความสนใจไปที่ความจริงที่ว่าการก่อตัวและการหายไปของหลุมโอโซนในซีกโลกเหนือมีความสัมพันธ์กับพลวัตของบรรยากาศ และไม่ กระบวนการทางเคมี- ปริมาณโอโซนสามารถเปลี่ยนแปลงได้หลายสิบเปอร์เซ็นต์ภายในสองถึงสามวัน นั่นคือไม่ใช่เรื่องของสารทำลายชั้นโอโซน แต่เป็นเรื่องของพลวัตของบรรยากาศเอง

E. Borisenkov ผู้เชี่ยวชาญที่โดดเด่นในสาขาการศึกษาบรรยากาศ โดยอาศัยการประมวลผลข้อมูลจากสถานียุโรปตะวันตกเก้าแห่งในช่วงยี่สิบสามปี ได้สร้างความสัมพันธ์ระหว่างวัฏจักร 11 ปีของกิจกรรมสุริยะกับการเปลี่ยนแปลงของโอโซนในชั้นบรรยากาศโลก

สาเหตุของหลุมโอโซนส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับแหล่งที่มาของสารประกอบที่แทรกซึมเข้าไปในชั้นสตราโตสเฟียร์ของชั้นบรรยากาศโลกโดยมนุษย์ อย่างไรก็ตามมีสิ่งหนึ่งที่จับได้ ข้อเท็จจริงที่ว่าแหล่งที่มาหลักของสารประกอบทำลายชั้นโอโซนไม่ได้ตั้งอยู่ในละติจูดขั้วโลก (ใต้และเหนือ) แต่กระจุกตัวอยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตรและเกือบทั้งหมดตั้งอยู่ในซีกโลกเหนือ ในขณะที่ปรากฏการณ์ที่พบบ่อยที่สุดของการทำให้ความหนาของชั้นโอโซนบางลง (ลักษณะที่แท้จริงของหลุมโอโซน) นั้นพบได้ในทวีปแอนตาร์กติกา ( ซีกโลกใต้) และไม่ค่อยบ่อยนักในเขตอาร์กติก

นั่นคือแหล่งที่มาของสารประกอบทำลายชั้นโอโซนจะต้องผสมกันอย่างรวดเร็วและดีในชั้นบรรยากาศของโลก ในเวลาเดียวกันพวกเขาก็ออกจากชั้นบรรยากาศชั้นล่างอย่างรวดเร็วซึ่งควรสังเกตปฏิกิริยากับการมีส่วนร่วมของโอโซนด้วย หากพูดตามตรง ควรสังเกตว่าโอโซนในโทรโพสเฟียร์น้อยกว่าในสตราโตสเฟียร์อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ “อายุการใช้งาน” ของสารประกอบเหล่านี้อาจถึงหลายปี ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถไปถึงชั้นสตราโตสเฟียร์ได้ภายใต้เงื่อนไขของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งที่โดดเด่นของมวลอากาศและความร้อน แต่ความยากก็มาถึง เนื่องจากการเคลื่อนไหวหลักเกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อนและมวล (ความร้อน + ถ่ายโอน มวลอากาศ) ดำเนินการอย่างแม่นยำในชั้นโทรโพสเฟียร์ และเนื่องจากอุณหภูมิอากาศคงที่ที่ระดับความสูง 11-10 กม. และอยู่ที่ประมาณ -50? C ดังนั้นการถ่ายเทความร้อนและมวลจากชั้นโทรโพสเฟียร์ไปยังชั้นสตราโตสเฟียร์จึงควรช้าลง และการมีส่วนร่วมของแหล่งมานุษยวิทยาที่ทำลายชั้นโอโซนอาจไม่สำคัญเท่าที่เชื่อกัน

ข้อเท็จจริงต่อไปที่สามารถลดบทบาทของปัจจัยมานุษยวิทยาในการทำลายชั้นโอโซนของโลกได้คือการปรากฏตัวของหลุมโอโซนซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในฤดูใบไม้ผลิหรือ เวลาฤดูหนาว- แต่ประการแรกสิ่งนี้ขัดแย้งกับสมมติฐานเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการผสมสารประกอบทำลายชั้นโอโซนอย่างรวดเร็วในชั้นบรรยากาศของโลกและการแทรกซึมเข้าไปในสตราโตสเฟียร์ ความเข้มข้นสูงโอโซน. ประการที่สอง แหล่งที่มาของมนุษย์ของสารประกอบทำลายชั้นโอโซนยังคงทำงานอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะอธิบายสาเหตุของการปรากฏตัวของหลุมโอโซนในฤดูใบไม้ผลิและฤดูหนาว และแม้แต่ในละติจูดขั้วโลกด้วยสาเหตุที่มาจากมนุษย์ แต่การปรากฏตัวของฤดูหนาวขั้วโลกและธรรมชาติลดลง รังสีแสงอาทิตย์ในฤดูหนาวอธิบายได้อย่างน่าพอใจ สาเหตุตามธรรมชาติการเกิดหลุมโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกาและอาร์กติก ตัวอย่างเช่น ความเข้มข้นของโอโซนในชั้นบรรยากาศโลกในฤดูร้อนจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0 ถึง 0.07% และในฤดูหนาวจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 0.02%

ในแอนตาร์กติกาและอาร์กติก กลไกการทำลายโอโซนโดยพื้นฐานแล้วแตกต่างไปจากละติจูดที่สูงกว่า ที่นี่การแปลงรูปแบบที่ไม่ใช้งานของสารที่ประกอบด้วยฮาโลเจนเป็นออกไซด์ส่วนใหญ่เกิดขึ้น ปฏิกิริยาเกิดขึ้นบนพื้นผิวของอนุภาคของเมฆสตราโตสเฟียร์ขั้วโลก เป็นผลให้โอโซนเกือบทั้งหมดถูกทำลายโดยปฏิกิริยากับฮาโลเจน ในเวลาเดียวกัน คลอรีนมีหน้าที่ 40-50% และโบรมีนมีหน้าที่ประมาณ 20-40%

เมื่อฤดูร้อนขั้วโลกมาถึง ปริมาณโอโซนจะเพิ่มขึ้นและกลับสู่ระดับเดิม กล่าวคือความผันผวนของความเข้มข้นของโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกานั้นเป็นไปตามฤดูกาล ทุกคนยอมรับสิ่งนี้ แต่อย่างไรก็ตาม หากผู้สนับสนุนแหล่งที่มาของมนุษย์ของสารประกอบทำลายชั้นโอโซนก่อนหน้านี้มีแนวโน้มที่จะอ้างว่ามีการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของโอโซนที่ลดลงอย่างต่อเนื่องในระหว่างปี จากนั้นต่อมาการเปลี่ยนแปลงนี้กลับกลายเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม หลุมโอโซนเริ่มหดตัว แม้ว่าในความเห็นของพวกเขา การฟื้นฟูชั้นโอโซนควรใช้เวลาหลายทศวรรษ เนื่องจากเชื่อกันว่ามีฟรีออนจำนวนมากจากแหล่งมานุษยวิทยาสะสมอยู่ในชั้นบรรยากาศซึ่งมีอายุการใช้งานหลายสิบหรือหลายร้อยปี ดังนั้นจึงไม่ควรคาดว่าจะปิดหลุมโอโซนก่อนปี 2591 ดังที่เราเห็นการคาดการณ์นี้ไม่เป็นจริง แต่มีความพยายามอย่างมากในการลดปริมาณการผลิตฟรีออน

สิ่งมีชีวิต อัลตราไวโอเลต โอโซน ทะเล