"Можна, мабуть, сказати, що призначення людини як би полягає в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю непридатною для проживання".

Ж.Б. Ламарк.

З того часу, як сформувалося високоіндустріальне суспільство, небезпечне втручання людини в природу різко посилилося, воно стало різноманітнішим і загрожує стати глобальною небезпекою для людства. Над світом нависла реальна загроза глобальної екологічної кризи, яку всі населення планети розуміє. Реальна надія на його запобігання полягає у безперервній екологічній освіті та освіті людей.

Можна виділити основні чинники, які ведуть екологічної катастрофи:

· Забруднення;

· Отруєння довкілля;

· Збіднення атмосфери киснем;

· Формування озонових «дір».

У цьому повідомленні узагальнено деякі літературні дані про причини та наслідки руйнування озонового шару, а також способи вирішення проблеми утворення “озонових дірок”.

Хімічні та біологічні особливості озону

Озон є алотропною модифікацією кисню. Характер хімічних зв'язків в озоні обумовлює його нестійкість (через певний час озон мимовільно перетворюється на кисень: 2О 3 → 3О 2) і високу окислювальну здатність. Окисна дія озону на органічні речовини пов'язана з утворенням радикалів: RH + О 3 → RО 2 . + OH.

Ці радикали ініціюють радикально ланцюгові реакції з біоорганічними молекулами (ліпідами, білками, нуклеїновими кислотами), що призводить до загибелі клітин. Застосування озону для стерилізації питної води ґрунтується на його здатності вбивати мікроби. Озон не байдужий й у вищих організмів. Тривале перебування в середовищі, що містить озон (наприклад, у кабінетах фізіотерапії та кварцового опромінення) може спричинити тяжкі порушення нервової системи. Тому озон у високих дозах є токсичним газом. Гранично допустима концентрація їх у повітрі робочої зони – 0,1 мг/м 3 .

Озона, яким так чудово пахне під час грози, в атмосфері зовсім небагато - 3-4 ppm (проміле) - (3-4)*10 -4 %. Однак для флори та фауни планети його присутність надзвичайно важлива. Адже життя, що зародилося в океанських безоднях, і змогло «виповзти» на сушу тільки після того, як 600–800 млн. років тому сформувався озоновий щит. Поглинаючи біологічно активне сонячне ультрафіолетове випромінювання, він забезпечив його безпечний рівень поверхні планети. Життя на Землі немислиме без озонового шару, що оберігає все живе від шкідливого ультрафіолетового випромінювання Сонця. Зникнення озоносфери призвело б до непередбачуваних наслідків – спалаху раку шкіри, знищення планктону в океані, мутацій рослинного та тваринного світу. Тому так важливо зрозуміти причини виникнення озонової "дірки" над Антарктикою та зменшення вмісту озону у Північній півкулі.

Озон утворюється у верхній стратосфері (40-50 км) при фотохімічних реакціях за участю кисню, азоту, водню та хлору. Атмосферний озон зосереджений у двох областях – стратосфері (до 90%) та тропосфері. Що стосується розподіленого на висоті від 0 до 10 км шару тропосферного озону, то його саме завдяки неконтрольованим промисловим викидам стає дедалі більше. У нижній стратосфері (10-25 км), де озону найбільше, головну роль сезонних і тривалих змін його концентрації грають процеси перенесення повітряних мас.

Товщина озонового шару над Європою скорочується стрімкими темпами, що не може не хвилювати уми вчених. За минулий рік товщина озонового покриття скоротилася на 30%, а швидкість погіршення природної захисної оболонки досягла найвищої позначки за останні 50 років. Встановлено, що хімічні реакції, що руйнують озон, відбуваються на поверхні крижаних кристалів та інших частинок, що потрапили у високі стратосферні шари над полярними районами. Яку небезпеку це для людини?

Тонкий озоновий шар (2-3 мм при розподілі навколо Земної кулі) не в змозі перешкоджати проникненню короткохвильових ультрафіолетових променів, які викликають рак шкіри та небезпечні для рослин. Тому сьогодні через високу активність сонця засмагати стало менш корисно. Взагалі центри екології повинні давати рекомендації населенню, як діяти в залежності від активності сонця, але в нашій країні такого центру немає.

Зі зменшенням озонового шару пов'язані кліматичні зміни. Зрозуміло, що зміни відбуватимуться не лише на тій території, над якою розтягнулася озонова діра. Ланцюгова реакція спричинить зміни у багатьох глибинних процесах нашої планети. Це не означає, що скрізь почнеться стрімке глобальне потепління, як нас лякають у фільмах жахів. Все-таки це надто складний та тривалий процес. Але можуть виникнути інші катаклізми, наприклад, збільшиться кількість тайфунів, смерчів, ураганів.

Встановлено, що «дірки» в озоновому шарі виникають над Арктикою та Антарктидою. Це пояснюється тим, що на полюсах утворюються кислотні хмари, що руйнують озоновий шар. Виходить, що озонові дірки виникають не від активності сонця, як прийнято вважати, а від повсякденної діяльності всіх жителів планети, у тому числі й нас із вами. Потім «кислотні проломи» зміщуються, причому найчастіше до Сибіру.

З використанням нової математичної моделі вдалося пов'язати воєдино дані наземних, супутникових та авіаційних спостережень з рівнями ймовірних майбутніх викидів в атмосферу озонруйнівних сполук, часом їхнього перенесення в Антарктику та погодою у південних широтах. За допомогою моделі було отримано прогноз, згідно з яким озоновий шар над Антарктикою відновиться у 2068 році, а не у 2050 році, як вважалося.

Відомо, що нині рівень озону в стратосфері над територіями, віддаленими від полюсів, нижчий за норму приблизно на 6%. У той же час, у весняний період вміст озону над Антарктикою може знижуватися на 70% щодо середньорічної величини. Нова модель дозволяє більш точно прогнозувати рівні вмісту озон руйнівних газів над Антарктикою та їхню тимчасову динаміку, що визначає величину озонової «дірки».

Використання речовин, що руйнують озон, обмежено Монреальським протоколом. Вважалося, що це призведе до швидкого затягування озонової дірки. Однак нові дослідження показали, що насправді темпи її зменшення стануть помітними лише з 2018 року.

Історія вивчення озону

Перші спостереження за озоном відносяться до 1840 р., але бурхливий розвиток проблема озону набула у 20-ті роки минулого століття, коли в Англії та Швейцарії з'явилися спеціальні наземні станції.

Додатковий шлях для вивчення зв'язків перенесення озону та стратифікації атмосфери відкрили літакові зондування озону атмосфери та випуски озонних зондів. Нова епоха відзначена появою штучних супутників Землі, які спостерігають атмосферний озон і дають об'єм інформації.

У 1986 році був підписаний Монреальський протокол щодо обмеження виробництва та споживання озоноруйнівних речовин, що руйнують озоновий шар. На сьогодні до Монреальського протоколу приєдналося 189 країн. Встановлено терміни припинення виробництва та інших озоноруйнівних речовин. За модельними прогнозами за дотримання Протоколу рівень хлору в атмосфері знизиться до 2050 до рівня 1980, що може призвести до зникнення антарктичної «озонової діри».

Причини утворення "озонової дірки"

Влітку та навесні концентрація озону підвищується. Над полярними областями вона завжди вища, ніж над екваторіальними. Крім того, вона змінюється за 11-річним циклом, що збігається з циклом сонячної активності. Все це було вже добре відомо, коли у 1980-х роках. спостереження показали, що над Антарктикою рік у рік відбувається повільне, але стійке зниження концентрації стратосферного озону. Це явище отримало назву «озонова діра» (хоча жодної дірки у власному значенні цього слова, звичайно, не було).

Пізніше, у 90-ті рр. минулого століття таке ж зменшення стало відбуватися і над Арктикою. Феномен Антарктичної "озонової дірки" поки не зрозумілий: чи то "дірка" виникла внаслідок антропогенного забруднення атмосфери, чи це природний геоастрофізичний процес.

Серед версій утворення озонових дірок можна назвати:

· Вплив частинок, що викидаються при атомних вибухах;

· польоти ракет та висотних літаків;

· Реакції з озоном деяких речовин, що виробляються хімічними заводами. Це насамперед хлоровані вуглеводні і особливо фреони – хлорфторуглероды, чи вуглеводні, у яких все чи більшість атомів водню, замінені атомами фтору і хлору.

Хлорфторвуглеці широко застосовуються в сучасних побутових та промислових холодильниках (тому їх називають «хладонами»), в аерозольних балончиках, як засоби хімічного чищення, для гасіння пожеж на транспорті, як піноутворювачі, для синтезу полімерів. Світове виробництво цих речовин сягнуло майже 1,5 млн. т/рік.

Будучи легколетучими та досить стійкими до хімічних впливів, хлорфторвуглеці після використання потрапляють в атмосферу і можуть перебувати в ній до 75 років, досягаючи висоти озонового шару. Тут під впливом сонячного світла вони розкладаються, виділяючи атомарний хлор, який служить головним «порушником порядку» в озоновому шарі.

Широке використання копалин багатств супроводжується виділенням в атмосферу великих мас різних хімічних сполук. Більшість антропогенних джерел сконцентровано у містах, які займають лише невелику частину території нашої планети. Внаслідок руху повітряних мас з підвітряного боку великих міст утворюється багатокілометровий шлейф забруднень.

Джерелом забрудненості повітряного басейну є:

1) автомобільний транспорт. Можна припускати, що внесок транспорту в забруднення повітря збільшуватиметься зі зростанням чисельності автомобілів.

2) Промислове виробництво. Базовими продуктами основного органічного синтезу є етилен (на його основі виробляють майже половину всіх органічних речовин), пропілен, бутадієн, бензол, толуол, ксилоли та метанол. У викидах підприємств хімічної та нафтохімічної промисловості є широкий асортимент забруднювачів: компоненти вихідної сировини, проміжні, побічні та цільові продукти синтезу.

3) Аерозолі. Як летючі компоненти (пропеленти) в аерозольних упаковках широко застосовуються фторхлорвуглеводні (фреони). Для цього використовувалося близько 85% фреонів і лише 15% - в холодильних установках і установках штучного клімату. Специфіка використання фреонів така, що 95% їхньої кількості потрапляє в атмосферу через 1-2 роки після виробництва. Вважають, що майже все зроблене кількість фреонів рано чи пізно має надійти до стратосфери і включитися до каталітичного циклу руйнування озону.

Земна кора містить різні гази у вільному стані, сорбовані різними породами та розчинені у воді. Частина цих газів за глибинними розломами та тріщинами досягають поверхні Землі та дифундує в атмосферу. Про існування вуглеводневого дихання земної кори говорить підвищене проти глобальним фоновим вмістом метану в приземному шарі повітря над нафтогазоносними басейнами.

Проведені дослідження показали, що гази вулканів Нікарагуа містить помітні кількості HF. Аналіз проб повітря, відібраних із кратера вулкана Масайя, також показали наявність у них фреонів поряд з іншими органічними сполуками. Присутні галогенвуглеводні та в газах гідротермальних джерелах. Ці дані зажадали доказів, що виявлені фторвуглеводні немає антропогенного походження. І такі докази було отримано. Фреони були виявлені у бульбашках повітря антарктичного льоду віком 2000 років. Фахівцями НАСА було здійснено унікальне дослідження повітря з герметично запаяної свинцевої труни, виявленої в штаті Меріленд і достовірно датованої 17 століттям. У ньому також було виявлено фреони. Ще одне підтвердження існування природного джерела фреонів було піднято з морського дна. CFCl 3 виявлено у воді, витягнутій у 1982 році з глибини понад 4000 метрів в екваторіальній частині Атлантичного океану, біля дна Алеутської западини та на глибині 4500 метрів біля берегів Антарктиди.

Помилки про озонові «дірки»

Існує кілька широко поширених міфів щодо утворення озонових дірок. Незважаючи на свою ненауковість, вони часто з'являються у ЗМІ – іноді через непоінформованість, які іноді підтримуються прихильниками теорій змов. Нижче наведено деякі з них.

1) Основними руйнівниками озону є фреони.Це твердження справедливе для середніх та високих широт. В інших хлорний цикл відповідальний лише за 15-25% втрат озону у стратосфері. При цьому слід зазначити, що 80% хлору має антропогенне походження. Тобто втручання людини сильно підвищує внесок хлорного циклу. До втручання людини процеси утворення озону та його руйнування перебували у рівновазі. Але фреони, що викидаються при людській діяльності, змістили цю рівновагу у бік зменшення концентрації озону. Механізм руйнування озону в полярних областях у принципі відрізняється від більш високих широт, ключовою стадією є перетворення неактивних форм галогеновмісних речовин на оксиди, яка протікає на поверхні частинок полярних стратосферних хмар. І в результаті практично весь озон руйнується в реакціях з галогенами (за 40-50% відповідальний хлор та близько 20-40% - бром).

2) Фреони надто важкі, щоб досягати стратосфери .

Іноді стверджується, що оскільки молекули фреонів набагато важчі за азот і кисень, то вони не можуть досягти стратосфери у значних кількостях. Однак атмосферні гази повністю перемішуються, а не розшаровуються або сортуються за вагою. Оцінки часу для дифузійного розшарування газів в атмосфері вимагають часів близько тисяч років. Звичайно, в динамічній атмосфері це неможливо. Тому навіть такі важкі гази, як інертні або фреони, рівномірно розподіляються в атмосфері, досягаючи навіть стратосфери. Експериментальні виміри їх концентрацій у атмосфері підтверджують це. Якби гази в атмосфері не перемішувалися, то такі важкі гази з її складу як аргон і вуглекислий газ утворювали б на поверхні Землі шар у кілька десятків метрів завтовшки, що зробило б поверхню Землі безлюдною. На щастя, це не так.

3) Основними джерелами галогенів є природні, а чи не антропогенні

Джерела хлору у стратосфері

Є думка, що природні джерела галогенів, наприклад, вулкани або океани, більш значущі для процесу руйнування озону, ніж вироблені людиною. Не піддаючи сумніву внесок природних джерел у загальний баланс галогенів, необхідно зазначити, що в основному вони не досягають стратосфери через те, що є водорозчинними (в основному хлорид-іони та хлороводень) і вимиваються з атмосфери, випадаючи у вигляді дощів на землю.

4) Озонова діра має знаходитися над джерелами фреонів

Динаміка зміни розміру озонової діри та концентрації озону в Антарктиці за роками.

Багато хто не розуміє, чому озонова діра утворюється в Антарктиці, коли основні викиди фреонів відбуваються у Північній півкулі. Справа в тому, що фреони добре перемішані у тропосфері та стратосфері. Зважаючи на малу реакційну здатність вони практично не витрачаються в нижніх шарах атмосфери і мають термін життя в кілька років або навіть десятиліть. Тому вони легко досягають верхніх шарів атмосфери. Антарктична «озонова діра» існує не завжди. Вона з'являється наприкінці зими – на початку весни.

Причини, через які озонова діра утворюються в Антарктиці, пов'язані з особливостями місцевого клімату. Низькі температури антарктичної зими призводять до утворення полярного вихору. Повітря всередині цього вихору рухається в основному замкнутими траєкторіями навколо Південного полюса. Саме тоді полярна область не освітлюється Сонцем, і там озон немає. З настанням літа кількість озону збільшується і знову виходить на колишню норму. Тобто коливання концентрації озону над Антарктикою – сезонні. Однак, якщо простежити усереднену протягом року динаміку зміни концентрації озону та розміру озонової діри протягом останніх десятиліть, то є строго певна тенденція до зниження концентрації озону.

5) Озон руйнується лише над Антарктикою

Динаміка зміни озонового шару над Аросою, Швейцарія

Це не так, рівень озону також падає у всій атмосфері. Це показують результати довготривалих вимірювань концентрації озону у різних точках планети. Ви можете переглянути графік зміни концентрації озону над Аросою (Швейцарія).

Шляхи вирішення проблем

Щоб розпочати глобальне відновлення, потрібно зменшити доступ до атмосфери всіх речовин, які дуже швидко знищують озон і довго там зберігаються. Люди повинні це розуміти та допомогти природі включити процес відновлення озонового шару, зокрема потрібні нові посадки лісів.

Для відновлення озонового шару його потрібно підживлювати. Спочатку з цією метою передбачалося створити кілька наземних озонових фабрик та на вантажних літаках «закидати» озон у верхні шари атмосфери. Однак цей проект (ймовірно, він був першим проектом «лікування» планети) не здійснено. Інший шлях пропонує російський консорціум «Інтерозон»: виробляти озон у атмосфері. Вже найближчим часом разом із німецькою фірмою «Даза» планується підняти на висоту 15 км аеростати з інфрачервоними лазерами, за допомогою яких отримувати озон із двоатомного кисню. Якщо цей експеримент виявиться вдалим, надалі передбачається використати досвід російської орбітальної станції «Мир» та створити на висоті 400 км кілька космічних платформ із джерелами енергії та лазерами. Промені лазерів будуть направлені в центральну частину озонового шару і постійно підживлюватимуть його. Джерелом енергії можуть бути сонячні батареї. Космонавти на цих платформах будуть потрібні лише для періодичних оглядів та ремонту.

Чи здійсниться грандіозний мирний проект, покаже час.

Зважаючи на надзвичайність ситуації, видається необхідним:

Розширити комплекс теоретичних та експериментальних досліджень щодо проблеми збереження озонового шару;

створити Міжнародний фонд збереження озонового шару активними способами;

Організувати Міжнародний комітет з метою вироблення стратегії виживання людства в екстремальних умовах.

Список літератури

1. (ru -).

2. ((cite web - | url = http://www.duel.ru/200530/?30_4_2 - | title = «Дуель» Чи варто воно того? - | accessdate = 3.07.2007 - | lang = ru - ) )

3. І.К.Ларін. Озоновий шар та клімат Землі. Помилки розуму та їх виправлення.

4. National Academy of SciencesГалогенвуглеводні: вплив на стратосферний озон = Halocarbons: Effects on Stratospheric Ozone. – 1976.

5. Бабакін Б. С. Холодагенти: історія появи, класифікація, застосування.

6. Журнал "Екологія та життя". Стаття Є.А. Жадіна, кандидат фізико-математичних наук.

Озон міститься у газоподібних відходах, що викидаються підприємствами, та є небезпечним хімікатом. Він є дуже активним елементом і може викликати корозію елементів конструкцій усіляких споруд. Тим не менш, в атмосфері озон перетворюється на неоціненного помічника, без якого життя на Землі могло б просто не існувати.

Стратосферою називається який слідує за тим, у якому живемо ми. Верхню її частину покриває озон, його вміст у цьому шарі – 3 молекули на 10 млн. інших молекул повітря. Незважаючи на те, що концентрація дуже низька, озон виконує найважливішу функцію - він здатний перегороджувати шлях ультрафіолетових променів, що надходять із космосу одночасно із сонячним світлом. Промені ультрафіолету негативно впливають на структуру живих клітин і можуть спричинити розвиток таких захворювань, як катаракта очей, рак та інші серйозні недуги.

В основі захисту лежить наступний принцип. У той момент, коли на шляху ультрафіолетових променів зустрічаються молекули кисню, виникає реакція їхнього розщеплення на 2 атоми кисню. Атоми, що утворилися, об'єднуються з нерозщепленими молекулами, створюючи молекули озону, що складаються з 3-х атомів кисню. При зустрічі з молекулами озону останні руйнують їх на три атоми кисню. Момент розщеплення молекул супроводжується виділенням тепла, а поверхні Землі вони не досягають.

Озонові діри

Процес перетворення кисню на озон і навпаки називають киснево-озоновим циклом. Його механізм збалансований, однак, динамічність змінюється залежно від інтенсивності сонячного випромінювання, сезону та природних катаклізмів, зокрема, вчені зробили висновок, що людська життєдіяльність негативно впливає на його товщину. Виснаження озонового шару було зареєстровано за останні десятиліття у багатьох місцях. В окремих випадках він зник повністю. Як знизити негативний вплив людини на зазначений цикл?

Озонові дірки виникають через те, що процес руйнування захисного шару протікає набагато інтенсивніше, ніж його генерація. Це тим, що у процесі людської життєдіяльності атмосфера забруднюється різними озоноразрушающими сполуками. Це насамперед хлор, бром, фтор, вуглець і водень. Вчені вважають, що хлорфторвуглецеві сполуки становлять основну загрозу озоновому шару. Вони широко застосовуються в холодильних установках, промислових розчинниках, кондиціонерах та аерозольних балончиках.

Хлор, досягаючи озонового шару, вступає у взаємодію. Хімічна реакція породжує молекулу кисню. При зустрічі оксиду хлору з вільним атомом кисню виникає ще одна взаємодія, в результаті якої звільняється хлор, і з'являється молекула кисню. Надалі ланцюжок повторюється, тому що хлор не здатний вийти за межі атмосфери або опуститись на землю. Озонові дірки - це наслідок того, що знижується концентрація даного елемента через його прискорене розщеплення з появою його шарі сторонніх чужорідних складових.

Місця локалізації

Найбільші озонові дірки виявлені над Антарктикою. Розмір їх практично відповідають площі континенту. Цей район практично не населений, але вчені висловлюють побоювання, що пролом може поширитися на інші області планети, інтенсивно заселені. Це загрожує і загибеллю Землі.

Для запобігання зменшенню озонового шару необхідно в першу чергу знизити кількість руйнівних речовин, що викидаються в атмосферу. 1987 року було підписано Монреальський договір у 180 країнах, який передбачає зниження викиду речовин, що містять хлор, у поетапному режимі. Наразі вже озонові дірки зменшуються, і вчені висловлюють надію, що ситуація повністю виправиться до 2050 року.

Атмосфера Землі містить кілька шарів, що розташовуються на різних висотах. Однією з найважливіших є озоновий шар, що у стратосфері. Для того щоб з'ясувати, що таке озонова дірка, потрібно розуміти функцію цього шару та важливість його існування для життя на планеті.

Опис

Висота розташування озонового шару відрізняється залежно від температурного режиму тієї чи іншої місцевості, наприклад, у тропіках він знаходиться в діапазоні між 25 та 30 км, а на полюсах – від 15 до 20 км. Газ озон виникає за впливу сонячного випромінювання на молекули кисню. Процес дисоціації озону призводить до поглинання більшої частини небезпечного ультрафіолету, що випромінюється Сонцем.
Товщину шару прийнято вимірювати в одиницях Добсона, кожна з яких дорівнює прошарку озону в 10 мікрометрів, за умови нормального тиску та температури. Мінімальною товщиною, нижче за яку шар перестає існувати, вважається 220 од. Добсон. Наявність озонового шару було встановлено французькими фізиками Шарлем Фабрі та Анрі Буїсоном на початку ХХ століття за допомогою спектроскопічного аналізу.

Озонові діри

Є безліч версій щодо того, що саме провокує витончення озонового шару планети. Деякі вчені звинувачують у цьому антропогенні чинники, інші вважають це природним процесом. Озонові дірки - це зменшення або повне зникнення цього газу зі стратосфери. Вперше це явище було зафіксовано у 1985 році, воно розташовувалося на площі близько 1 тис. кв км в антарктичному регіоні.
Поява цієї дірки була циклічною, вона виникала у серпні та зникала у грудні. У той же час в арктичному регіоні з'явилася ще одна дірка трохи меншого розміру. З розвитком технологій стало можливо фіксувати утворення розривів озонового шару в режимі реального часу, і тепер вчені можу впевнено стверджувати, що їх на планеті кілька сотень. Найбільші розташовані на полюсах.

Причини та наслідки озонових дірок

Існує теорія, згідно з якою озонові дірки виникають з природних причин. Відповідно до неї, оскільки перетворення кисню на озон відбувається внаслідок впливу сонячним випромінюванням, то за його відсутності під час полярної зими цей газ не виробляється. Під час тривалої ночі озон, що вже утворився, внаслідок своєї великої маси опускається в нижні шари атмосфери, де руйнується від тиску. Ця версія чудово пояснює появу дірок над полюсами, але ніяк не прояснює утворення їхніх масштабних аналогів над територіями Казахстану та Росії, де полярні ночі не спостерігаються.
Останнім часом наукове співтовариство зійшлося на думці, що є як природні, і спровоковані людської діяльністю причини розривів озонового шару. До антропогенного чинника належить підвищення концентрації певних хімічних речовин, у атмосфері Землі. Озон руйнують реакції з хлором, воднем, бромом, хлороводнем, монооксидом азоту, метаном, а також фреоном та його похідними. Причини та наслідки озонових дірок поки що не встановлені остаточно, але практично щороку приносить нові відкриття у цій сфері.

Чим небезпечні озонові дірки?

Озон поглинає надзвичайно небезпечне сонячне випромінювання, не дозволяючи досягати поверхні планети. Коли шар цього газу стоншується, все, що знаходиться на Землі, піддається звичайному радіоактивному опроміненню. Це провокує зростання ракових захворювань, переважно локалізованих на шкірі. Для рослин зникнення озону також згубно, у них відбуваються різноманітні генетичні мутації та загальне зниження життєвого тонусу. Останнім часом людство все краще розуміє, чим небезпечні озонові дірки для життя Землі.

Висновок

Усвідомивши небезпеку знищення озону міжнародне співтовариство вжило низку заходів, спрямованих на зменшення негативного впливу на атмосферу. У 1987 році в Монреалі було підписано протокол, який зобов'язує звести до мінімуму використання фреону в промисловості, оскільки саме цей газ провокує виникнення дірок поза полярними областями. Тим не менш, на розкладання вже випущеного в атмосферу фреона піде близько сотні років, тому найближчим часом кількість озонових дірок в атмосфері Землі навряд чи зменшиться.

Ця величезна дірка в озоновому шарі землі була відкрита в 1985 році, з'явилася вона над Антарктидою. У діаметрі вона становить понад тисячу кілометрів, а по-площі - приблизно дев'ять мільйонів кілометрів у квадраті.

Щороку в серпні-місяці дірка зникає і відбувається це так, ніби цього величезного озонового пролому ніколи і не було.

Озонова діра - визначення

Озонова дірка – це зменшення або повна відсутність концентрації озону в озоновому шарі Землі. Згідно з доповіддю Всесвітньої метеорологічної організації та загальноприйнятої в науці теорії, значне зменшення озонового шару викликано антропогенним чинником, що все збільшується, - виділенням бром- і хлоровмісних фреонів.

Є й інша гіпотеза, за якою сам процес утворення дірок в озоновому шарі природний і жодним чином не пов'язаний з результатами діяльності людської цивілізації.

Зменшення в атмосфері концентрації озону спричиняє сукупність факторів. Одним із головних є знищення молекул озону при походженні реакцій з різними речовинами природного та антропогенного походження, а також відсутність сонячного світла та випромінювання протягом полярної зими. Сюди можна віднести і полярний вихор, який є особливо стійким і перешкоджає проникненню озону з широт приполяр'я, і ​​стратосферні полярні хмари, що утворюються, поверхня частинок яких виступає каталізатором для реакції розпаду озону.

Зазначені фактори характерні для Антарктиди, а в Арктиці полярний вихор набагато слабший через те, що там немає континентальної поверхні. Температура тут більша на деяку величину, на відміну від Антарктиди. Полярні стратосферні хмари в Арктиці менш поширені та мають тенденцію до розпаду на початку осіннього періоду.

Що таке Озон?

Озоном є отруйна речовина, яка шкідлива для людини. У невеликій кількості він має дуже приємний запах. Щоб переконатися в цьому, можна прогулятися в лісі поле грози - насолодимося свіжим повітрям, але пізніше буде дуже погане самопочуття.

У звичайних умовах внизу атмосфери Землі озону практично немає - ця речовина присутня у великих кількостях у стратосфері, що починається десь близько 11 кілометра над землею і простирається до 50-51 кілометра. Озоновий шар лежить якраз на сомому верху, тобто приблизно на 51-му кілометрі над землею. Цей шар поглинає смертельні промені сонця і тим самим захищає наше і не лише наше з вами життя.

До відкриття озонових дір озон вважали речовиною, яка отруює атмосферу. Вважали, що атмосфера переповнена озоном і що саме він - головний винуватець «парникового ефекту», з яким треба щось робити.

Насправді ж, людство навпаки намагається зробити кроки для відновлення озонового шару, оскільки озоновий шар стає тоншим по всій Землі, а не лише над Антарктидою.

Існує багато гіпотез, які намагаються пояснити скорочення концентрації озону. Причини його коливань в атмосфері Землі пов'язані:

• · З динамічними процесами, що відбуваються в атмосфері Землі (внутрішні гравітаційні хвилі, Азорський антициклон та ін);
• · З впливом Сонця (вагання його активності);
• · З вулканізмом, як наслідок геологічних процесів (витікання з вулканів фреонів, що беруть участь у руйнуванні озонового шару, варіації магнітного поля Землі та ін);
• · З природними процесами, що відбуваються у верхніх оболонках Землі, включаючи діяльність азотопродукуючих мікроорганізмів, морські течії (феномен Ель-Ніньо), лісові пожежі та ін;
• · з антропогенним фактором, пов'язаним із господарською діяльністю людини, коли продукуються в атмосферу значні обсяги озонруйнівних сполук.

В останні десятиліття дія антропогенних факторів різко зросла, що призвело до виникнення екологічних проблем, які несподівано були самими людьми перетворені на глобальні: парниковий ефект, кислотні дощі, знищення лісів, опустелювання територій, забруднення середовища шкідливими речовинами, скорочення біологічної різноманітності планет.

Частина вчених вважає, що саме господарська діяльність людини багато в чому збільшила частку галогенового шляху розпаду стратосферного озону, що спровокувало виникнення озонових дірок.

Монреальський протокол 1987 р. заборонив виробництво хладогенів, які в останні півстоліття дозволяли зберігати харчові продукти і тим самим не тільки дозволили зробити життя людини більш комфортним, а й рятували життя багатьом мільйонам людей, які страждають від нестачі продовольства. У міру заборони дешевих хладоагентів слаборозвинені країни виявилися не здатними купувати дорогі рефрижератори. Тому вони можуть зберігати вироблену ними сільськогосподарську продукцію. Дороге імпортне обладнання, розроблене в країнах ініціаторів «боротьби з озоновими дірками», приносить їм чималі прибутки. Заборона холодоагентів сприяла підвищенню смертності населення саме у найбідніших країнах.

Сьогодні можна з упевненістю говорити про те, що немає будь-яких науково доведених свідчень щодо руйнівного впливу штучно створених хлорфлюокарбонних молекул на озоновий шар планети. Але в науковому середовищі переважає точка зору, за якою у другій половині XX століття причиною зменшення товщини озонового шару є антропогенний фактор, який у вигляді виділення хлор-і бромвмісних фреонів призвів до значного потонання озонового шару.

Фреони - фторсодержащие похідні насичених вуглеводнів (переважно метану і етану), використовувані як холодоагенти в холодильних машинах. Крім атомів фтору, в молекулах фреонів зазвичай містяться атоми хлору, рідше - брому. Відомо понад 40 різних фреонів. Більшість їх випускається промисловістю.

Хладон 22 (Фреон 22) - відноситься до речовин 4-го класу небезпеки. Під дією температур понад 400°C може розкладатися з утворенням високотоксичних продуктів: тетрафторетилену (4 клас небезпеки), хлористого водню (2 клас небезпеки), фтористого водню (1 клас небезпеки).

Таким чином, отримані дані зміцнили висновок багатьох (але не всіх!) дослідників у тому, що спостерігається втрата озону в середніх і високих широтах в основному обумовлена ​​антропогенними хлор-і бромсодержащими сполуками.

Але згідно з іншими уявленнями утворення «озонових дірок» значною мірою природний, періодичний процес, не пов'язаний виключно із шкідливим впливом людської цивілізації. Цю думку сьогодні поділяють не багато не тільки через відсутність у них аргументів, а через те, що виявилося вигідніше йти в кільватері «глобальних утопій». Багато вчених, за відсутності коштів на наукові дослідження, стали і стають жертвами грантів для обґрунтування ідей «глобального екологічного шовінізму» та винності у цьому прогресу.

Як зазначає Г. Крученицький, А, Хргіан, найбільший фахівець Росії з озону, практично першим звернув увагу на те, що освіта та зникнення озонових дірок у північній півкулі корелює з атмосферно-динамічними, а не хімічними процесами. Зміст озону може змінитися кілька десятків відсотків протягом двох - трьох діб. Тобто справа не в озоноруйнівних речовинах, а в динаміці самої атмосфери.

Є. Борисенков, великий спеціаліст у галузі вивчення атмосфери, на основі обробки даних дев'яти західноєвропейських станцій за двадцять три роки встановив кореляцію між 11-річними циклами сонячної активності та змінами озону в атмосфері Землі.

Причини виникнення озонових дірок здебільшого пов'язують саме з антропогенними джерелами сполук, що проникають у стратосферний шар атмосфери Землі. Однак є одна проблема. Вона полягає в тому, що основні джерела озоноруйнівних сполук не розташовуються в полярних (південних і північних) широтах, а сконцентровані ближче до екватора і практично знаходяться в північній півкулі. У той час як найчастіші явища виникнення потонання потужності озонового шару (власне поява озонових дірок) спостерігаються в Антарктиді (південній півкулі) та рідше та Арктичній зоні.

Тобто джерела озоноруйнівних сполук мають бути швидко та добре перемішуватися в атмосфері Землі. При цьому швидко залишають нижні шари атмосфери, де також повинні спостерігатися їх реакції за участю озону. Задля справедливості слід зазначити, що в тропосфері озону значно менше, ніж у стратосфері. До того ж, «термін життя» цих сполук може досягати кількох років. Тому вони можуть досягати стратосфери в умовах домінуючих вертикальних переміщень повітряних мас та тепла. Але тут виникає труднощі. Оскільки основні рухи, пов'язані з тепломасопереносом (тепло + повітряна маса, що переноситься), здійснюються саме в тропосфері. А оскільки температура повітря вже на висоті 11-10 км постійна і становить близько - 50°С, то це тепломасоперенесення тропосферного шару в стратосферний має бути сповільнене. І участь антропогенних джерел, що руйнують озоновий шар, може виявитися не настільки значною, як вважається досі.

Наступний факт, який може знизити роль антропогенного фактора у руйнуванні озонового шару Землі, це поява озонових дірок здебільшого у весняний або зимовий час. Але це, по-перше, суперечить припущенню про можливість швидкого перемішування озоноруйнівних сполук в атмосфері Землі та їх проникненню до стратосферного шару високої концентрації озону. По-друге, антропогенне джерело озоноруйнівних сполук є постійно діючим. Отже, причину появи озонових дірок саме навесні та взимку, та ще й у полярних широтах, антропогенною причиною пояснити складно. Натомість наявність полярних зим та природне зменшення сонячної радіації у зимовий час задовільно пояснює природну причину виникнення озонових дірок саме над Антарктидою та Арктикою. Наприклад, концентрації озону влітку атмосфері Землі варіюють від 0 до 0,07%, а взимку від 0 до 0,02 %.

В Антарктиді та в Арктиці механізм руйнування озону в принципі відрізняється від вищих широт. Тут переважно відбувається перетворення неактивних форм галогенсодержащих речовин на оксиди. Реакція протікає поверхні частинок полярних стратосферних хмар. В результаті практично весь озон руйнується у реакціях із галогенами. При цьому за 40-50% відповідальний хлор і близько 20-40% - бром.

З приходом полярного літа кількість озону зростає і знову виходить на колишню норму. Тобто коливання концентрації озону над Антарктикою – сезонні. Це визнають усі. Але якщо все-таки раніше прихильники антропогенних джерел озоноруйнівних сполук були схильні стверджувати, що протягом року спостерігалася стійка динаміка зменшення концентрації озону, то ця динаміка виявилася протилежною. Озонові дірки почали зменшуватись. Хоча, на їхню думку, відновлення озонового шару має тривати кілька десятиліть. Оскільки вважалося, що у атмосфері накопичився величезний обсяг фреонів антропогенних джерел, які мають життя десятки, і навіть сотні років. Тому затягування озонової діри не варто очікувати раніше 2048 року. Як бачимо, цей прогноз не справдився. Натомість зусилля щодо зниження обсягів виробництва фреонів було вжито кардинальних.

організм ультрафіолетовий озоновий морський