6.1.9.1. Проблемы атмосферного озона и озоновых "дыр"

Как и предыдущая проблема, эта проблема также требует детального рассмотрения. И. Е. Саратов (1998г.) обобщил значительное количество работ по проблемам озона и кислотных дождей, которые использованы при рассмотрении этих проблем. Ранее было отмечено, что в атмосферу поступают газы, которых ранее не было. Это, например, хлорфторуглеводороды. Увеличилось содержание традиционных газов, например, углекислого газа или метана и др. Изменение газового состава приводит к непредсказуемым глобальным экологическим последствиям. В частности, это дыра весной над Антарктикой, небольшие дыры над Европой, Америкой, Австралией. Дыра - это не пустота. Воздух там остается, но содержание озона уменьшается.

Озон - это форма химического элемента кислорода в атмосфере. Это очень активный газ. Он ведет себя по-разному в разных условиях и средах. В стратосфере его много и он образует экран, в тропосфере его мало (6-14% от всего содержания в стратосфере). При такой концентрации он благоприятен. Но увеличение его количества ведет к гибели. Удушающие смоги, содержащие озон, губят людей.

Образуется он при грозовых разрядах, электросварке, плазменной резке металла и даже в искре зажигания в двигателях. Он причастен к парниковому эффекту, т.к. поглощение тепла Земли озоном лежит вблизи длины волны 9,6 мкм, где углекислый газ и пары воды "прозрачны" для ИК лучей. Таким образом, "закрывает ту дырку" в спектре теплового излучения, через которую земное тепло могло бы уходить в космос. Озон применяется для дезинфекции, дезодорации, отбеливания тканей, в органическом синтезе различных веществ, очистке сточных вод.

Общие сведения об озоне. Свойства

Озон(О₃) - микрогаз, входящий в состав воздуха, представляющий собой аллотропную форму кислорода (аллотропия - свойства некоторых химических элементов существовать в свободном виде в нескольких видоизменениях, различных по физическим и химическим свойствам, например, углерод существует в виде угля, графита, алмаза. Газ синего цвета, в жидком состоянии - темно-синий, в твердом - сине-фиолетовый. Озон открыт в 1840 г. немецким химиком Христапом ШЕНБЕЙНОМ. За его специфический запах Шенбейн назвал его"пахнущим" (озон-по греч.пахнущий). Значительные концентрации 0,002-0,2 мг/л вызывает раздражение дыхательных путей, кашель, рвоту, головокружение, усталость. Таким образом, он ядовит. ПДК озона в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м³, в атмосферном воздухе -0,15 мг/м³. Растворимость озона в воде в 7 раз выше кислорода. В кислой среде растворимость падает, в щелочной - возрастает.

В ультрофиолетовом спектре озон имеет сильную полосу поглощения в интервале 0,2-0,3 мкм (200-300 нм) с максимумом при длине волны равной 0,255 мкм (полоса Гартлея). Это сильный окислитель (за исключением золота и металлов платиновой группы) металлов и органических веществ. Поэтому его используют для обеззараживания воды, сточных вод. В промышленности используют для получения ряда кислот, отбеливателей тканей, минеральных масел и многого другого.