В современном обществе существует множество проблем. Некоторые из них стали глобальными. Например, терроризм, загрязнение окружающей среды, нехватка ресурсов, глобальное потепление... Одной из глобальных проблем является и разрушение озонового слоя.
Что представляют собой озон и озоновый слой?
Озон является аллотропной модификацией кислорода, состоит из трёх атомов. Характер химических связей в озоне обусловливает его неустойчивость (через определенное время озон самопроизвольно переходит в кислород: 2О3 —>3О2)
Длительное пребывание в атмосфере, содержащей озон (например, в кабинетах физиотерапии и кварцевого облучения) может вызвать тяжелые нарушения нервной системы. Поэтому, озон в больших дозах является токсичным газом. Также озон взрывоопасен.
Однако известна и положительная сторона этого газа. А именно – создаваемый им слой.
Известно, что основная часть природного озона сосредоточена в стратосфере на высоте от 15 до 50 км над поверхностью Земли. Озоновый слой начинается на высотах около 8 км над полюсами (или 17 км над Экватором). Больше всего озона в пятикилометровом слое на высоте от 20 до 25 км.
Озон образуется, когда солнечное ультрафиолетовое излучение бомбардирует молекулы кислорода (О2 —> О3). Образование его происходит непрерывно одновременно с его расходованием, этот процесс называется циклом Чемпена. Летом и весной концентрация озона повышается; над полярными областями она всегда выше, чем над экваториальными. Кроме того, она меняется по 11-летнему циклу, совпадающему с циклом солнечной активности.
Озон поглощает часть ультрафиолетового излучения Солнца, причем широкая полоса его поглощения (длина волны 200–300 нм) включает и губительное для всего живого на Земле излучение.
Ослабление озонового слоя усиливает поток солнечной радиации на Землю и вызывает у людей рост числа раковых образований кожи, глаз. Также повышенный уровень излучения ведет к резкому увеличению смертности среди морских животных и растений.
Озоновые дыры.
Озоновая дыра – это локальная область снижения концентрации озона (уменьшение его толщины) в озоновом слое Земли. Потеря озона в атмосфере устанавливается посредством измерения площади и глубины озоновой дыры.
Озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 году, на Южном полушарии, над Антарктидой, группой британских учёных: Дж. Шанклин, Дж. Фармен, Б. Гардинер (англичане), опубликовавших соответствующую статью в журнале Nature. Каждый август она появлялась, а в декабре — январе прекращала своё существование. Над Северным полушарием в Арктике образовывалась другая дыра, но меньших размеров. Ученые доказали, что на Земле существует громадное количество озоновых дыр. Но наиболее опасная и крупная расположена над Антарктикой. В Южнополярном районе, весной 1998 г., озоновая дыра достигла рекордной площади — примерно 26 млн км2, что приблизительно втрое превышает территорию Австралии. В середине августа началось резкое истощение озоносферы, максимум которого наступил 21 сентября. По данным, полученным с зондов, почти полное разрушение озона отмечалось на высотах всего лишь в 14—22 км от земли.
Проблема?
Существует две основных точки зрения на проблему озоновых дыр.
Одни учёные считают, что такой проблемы не существует вовсе (Г. Крученицкий, А. Хргиан, Е. Борисенков). И разрушение озонового слоя – это не более чем циклический природный процесс. Другие – что эта проблема реальна и очень важна, что во всём виноват человек и его бездумная деятельность (М. Молин и Ш. Роуленд).
К уменьшению концентрации озона в атмосфере ведёт совокупность факторов, главными из которых является гибель молекул озона в реакциях с различными веществами антропогенного и природного происхождения, отсутствие солнечного излучения в течение полярной зимы, особо устойчивый полярный вихрь, который препятствует проникновению озона из приполярных широт, и образование полярных облаков, частицы которых катализируют реакции распада озона. Эти факторы особенно характерны для Антарктики, в Арктике полярный вихрь намного слабее, температура выше на несколько градусов, чем в Антарктике, а полярные облака менее распространены.
Будучи химически активными, молекулы озона могут реагировать со многими неорганическими и органическими соединениями. Главными веществами, разрушающими озон, являются простые вещества (водород, атомы кислорода, галогенов (кроме фтора с йодом), неорганические (хлороводород, монооксид азота) и органические соединения (метан, фторхлор- и фторбромфреоны).