Способы восстановления озонового слоя

В настоящее время назрела необходимость принять определённые обязательные для всех решения, которые позволили бы сохранить озонный слой (рисунок 2). Но чтобы эти решения были правильными, нужна полная информация о тех факторах, которые изменяют количество озона в атмосфере Земли, а также о свойствах озона, о том, как именно он реагирует на эти факторы.

Рис.2 Процесс восстановления озонового слоя

Поскольку наиболее активный разрушитель озонового щита Земли - хлор, основные меры, разрабатываемые для сдерживания истощения озона, сводятся к снижению выбросов в атмосферу хлора и хлорсодержащих соединений, прежде всего фреонов. Одна из главных технологических задач, решения которых ищут во всех промышленно развитых странах, - замена фреонов на другие хладагенты, не содержащие хлора и вместе с тем не уступающие фреонам по основным физическим свойствам и химической инертности. Другая задача, уже практически решенная в ракетоносителе «Энергия», заключается в переводе ракетной техники и высотной реактивной авиации на экологически безопасные виды топлива и двигатели. Снижение выбросов оксидов азота наземными промышленными, энергетическими и транспортными системами имеет значение не только для снижения кислотности осадков и решения проблемы «кислых дождей». Окислы азота не полностью вымываются осадками, часть их достигает высот, на которых существует озоновый слой, и вносит свою лепту в его истощение. Хотя окислы азота, по сравнению с хлором, в 10 тысяч раз менее активны как разрушители озона, их выброс в атмосферу многократно превышает выброс хлора. Это повышает важность разработки двигателей, энергетических установок, котлов, новых видов топлива и способов его сжигания, которые сводили бы к минимуму образование и выброс в атмосферу окислов азота. Чтобы начать восстановление озонового слоя, нужно уменьшить доступ в атмосферу всех веществ, которые долго там хранятся и очень быстро уничтожают озон. Необходимо помочь природе включить процесс восстановления озонового слоя, нужно прекратить вырубать леса в огромных количествах, а вести посадки лесов. Ежегодно в приземный слой поступает примерно 1,6 миллиардов тонн озона. Время жизни молекулы озона в нижней части атмосферы значительно выше – более 100 суток, поскольку в приземном слое меньше интенсивность ультрафиолетового солнечного излучения, разрушающего озон. Обычно озона в тропосфере очень мало: в чистом свежем воздухе его концентрация составляет в среднем всего 0,016 мкг/л. Концентрация озона в воздухе зависит 19 не только от высоты, но и от вида местности. Так, над океанами озона всегда больше, чем над сушей, так как там озон распадается медленнее. Измерения показали, что воздух у морского побережья содержит на 20% больше озона, чем в лесу в 2 км от берега. Интересен вопрос о содержании озона в воздухе хвойных лесов. Ни одно растение озон, конечно, не выделяет. Но растения, в основном хвойные, выделяют в воздух множество летучих органических соединений, в том числе ненасыщенных углеводородов класса терпенов (их много в скипидаре). Так, в жаркий день сосна выделяет в час 16 мкг терпенов на каждый грамм сухой массы хвои (рисунок 8). Терпены выделяют не только хвойные, но и некоторые лиственные деревья, среди которых – тополь и эвкалипт. А некоторые тропические деревья способны выделить в час 45 мкг терпенов. В результате в сутки один гектар хвойного леса может выделить до 4 кг органических веществ, лиственного – около 2 кг ( рисунок 9). Покрытая лесом площадь Земли составляет миллионы гектаров, и все они выделяют в год сотни тысяч тонн различных углеводородов, в том числе и терпенов. А углеводороды, как это было показано на примере метана, под действием солнечной радиации и в присутствии других примесей способствуют образованию озона.