Человек и прогресс

Озоновый слой расположен в стратосфере на высоте 20-40 км над поверхностью Земли и невидим для человеческого глаза.

Молекула озона состоит из 3 атомов кислорода (O₃). Озон образуется всюду, где под действием энергии происходит высвобождение атомов кислорода. В стратосфере свободные атомы кислорода образуются из кислорода воздуха, а вблизи поверхности Земли – из двуокиси азота.

Что же разрушает озоновый слой?

Из аэрозольных баллонов выделяются фторхлоруглеводороды (фреоны). Когда по истечении приблизительно 13-15 лет фторхлоруглеводороды попадают в стратосферу, из них под действием ультрафиолетового излучения выделяется атомарный хлор. Этот хлор соединяется с молекулами озона.

Один атом хлора захватывает от 10000 до 100000 молекул озона и расщепляет их.

Формула:

CFCL₃ → CFCL₃ + CL

CL + O₃ → CLO + O₂

CLO + O → O₂ + CL

Фреоны запрещены с середины 80-х годов 20-го века. 10 сентября 2000 года озоновая дыра над южным полюсом Земли достигла рекордной площади 29,3 миллиона квадратных километров. Это в 3 раза превышает площадь территории США.

При этом предполагается, что через 30-40 лет озоновая дыра снова закроется.

При уменьшении концентрации озона в стратосфере на 1% заболеваемость людей раком кожи увеличивается на 2-3%. Слишком сильное ультрафиолетовое излучение выводит из строя иммунную систему человека. Эксперименты на животных показали, что под действием сильного ультрафиолетового излучения нарушается прежде всего функция клеток Лангерганса. Эти клетки захватывают вирусы и другие вторгающиеся микроорганизмы непосредственно под кожей. При нарушении этого взаимодействия возбудители могут быстрее вызывать то или иное заболевание.

Растения тоже страдают от ультрафиолетового излучения типа B (UVB). При этом замедляется их рост и задерживается образование или уменьшается количество цветков и плодов, либо они не образуются вовсе.

Причина: ультрафиолетовые лучи типа B нарушают процесс фотосинтеза в хлорофилле и снабжение растения азотом.

Повышенное ультрафиолетовое излучение типа B оказывает сильное воздействие на морской планктон. При снижении концентрации озона на 16% производство биомассы в мировом океане уменьшится на 5-10%.

Четырьмя основными вредными компонентами отработавших газов автомобилей являются двуокись углерода, оксид серы, окись углерода (CO) и окислы азота.

Двуокись углерода образуется при сгорании углеродосодержащих видов топлива, а также при дыхании и процессах брожения. Двуокись углерода ассоциируется с таким понятием, как парниковый эффект.

Оксид серы образуется при сгорании серы и серосодержащих веществ. В сочетании с водой оксид серы образует так называемые кислотные дожди.

Окись углерода образуется в системах отопления и двигателях внутреннего сгорания.

Окислы азота образуются при окислении азота. Основным окислом азота является двуокись азота.

В течение дня в атмосфере образуется двуокись азота, которая соединяется с кислородом воздуха и под действием ультрафиолетового излучения (теплоты) распадается на озон и окись азота. Образующийся озон поднимается к озоновому слою Земли.

Выделившаяся окись азота вечером снова охлаждается и распадается на кислород воздуха и двуокись азота.

На следующее утро этот процесс повторяется.

Таким образом, проблема разрушения озонового слоя Земли весьма актуальна в современном мире.