Озоновая дыра в атмосфере

На высоте 20-50 км воздух одержит повышенное количество озона. Озон образуется в стратосфере за счет молекул обычного, двухатомного кислорода О₂, который поглощает жесткое УФ излучение. Энергия лучей УФ-В и УФ-С тратится на фотохимическую реакцию образования озона из кислорода:3О₂ -> 2О₃ и поэтому до поверхности земли они не доходят, туда проникает лишь значительно ослабленный поток «мягкого» УФ-С.

В последнее время ученые чрезвычайно обеспокоены снижением содержания озона в озоновом слое атмосферы. Над Антарктидой обнаружена «дыра» в этом слое, где содержание его меньше обычного на 40 – 50%. Эта озоновая дыра из года в год увеличивает свою площадь и сегодня она уже больше материка Антарктида. Озоновая дыра обусловила усиление УФ - фона в странах, размещенных в Южном полушарии, ближе к Антарктиде, прежде всего в Новой Зеландии. Медики этой страны бьют тревогу, констатируя значительное повышение количества заболеваний, обусловленных увеличенным УФ-фоном, таких, как рак кожи и катаракта глаз.

Установлено, что повреждению озонового слоя способствует некоторые химические вещества (например, оксиды азота), которые попадают в стратосферу с восходящими воздушными течениями. Тут они вступают в реакцию с озоном и разлагают его на кислород. Но в то же время оксидов азота в атмосфере очень мало, они нестойки и серьезно не влияют на количество озона в стратосфере. Но появился другой источник озоноповреждающих веществ – это деятельность человека. Современная промышленность все в больших количествах использует так называемые фреоны (хлорфторметаны, такие как CFCL₃, CF₂ClCBr). Они широко используются как хладагенты в рефрижераторах и домашних холодильниках, как аэрозольные разбрызгиватели в баллончиках с краской, лаком, парфюмерией, для очистки полупроводниковых схем. Сегодня в мире ежегодно выпускается несколько миллионов тонн фреонов.

Для людей и животных пары фреонов не вредны, но они чрезвычайно стойкие и могут сохраняться в атмосфере до 80 лет. Пары фреонов с восходящими воздушными течениями попадают в стратосферу, где под влиянием УФ излучения Солнца их молекулы распадаются, освобождая атома хлора. Это вещество действует, как очень сильный катализатор, разлагая молекулы озона до кислорода. Один атом хлора способен разложить 100 000 молекул озона.

Под угрозой исчезновения озонового слоя руководители многих стран мира решили решительно действовать. И в 1985 г. в Монреале указами большинства стран мира был подписан протокол об охране атмосферного озона. Решено до 2000-го года уменьшить на 50% использование фреонов, а вскоре и совсем отказаться от них, заменяя их безопасными соединениями.

Смог

В декабре 1952 г. информационные агентства мира передавали тревожные сообщения из Лондона про беду, которая посетила этот большой город. Безветренная и очень холодная погода привела к скоплению над городом т.н. «черного смога» – облака вредных газов, к чему привело усиленная работа сотен котельных, в топках которых горели уголь, мазут и соляр. В околоземном слое воздуха резко возросло количество (до 10 мг/м³, а в некоторых местах и больше) отравляющих окисей азота и других вредных компонентов. Это привело к гибели в Лондоне около 4 000 человек, десятки тысяч попали в больницы, заболели легочными заболеваниями.

Над другим большим городом – Лос-Анджелесом – нередко появляется т.н. «белый смог» в результате большой загазованности автотранспортом. Это явление серьезно вредит здоровью жителей таких городов, как Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Токио, Милан, Мехико. В ближайшее время оно может возникнуть в наших наибольших индустриальных городах, к тому же еще перегруженных автотранспортом (Киев, Харьков, Днепропетровск, Одесса, Симферополь и др.). Благоприятными условиями для появления смога являются солнечные безветренные летние дни.

Исследования ученых показывают, что смог возникает в результате сложных фотохимических реакций в воздухе, загрязненном углеводородами, пылью, сажей и окисями азота под влиянием солнечного света, повышенной температуры нижних слоев воздуха и большого количества озона, который выделяется в результате разложения двуокиси азота под действием веществ из не полностью сгоревшего автомобильного топлива. В сухом, загазованном и теплом воздухе возникает прозрачный синеватый туман, который неприятно пахнет, раздражает глаза, горло, вызывает удушье, бронхиальную астму, эмфизему легких. Листва на деревьях вянет, покрывается пятнами, желтеет.