Защита озонового слоя (Укр.)

Знищення озонного шару Земл У 1985 р. фахвц з дослдження атмосфери Британсько Антарктично Служби повдомили про абсолютно несподваний факт весняний вмст озону в атмосфер над станцю Халл-Бей в Антарктид зменшився за перод з 1977 по 1984 р. на 40. Незабаром цей висновок пдтвердили нш дослдники, що показали також, що область зниженого змсту озону тягнеться за меж Антарктиди по висот охоплю шар вд 12 до 24 км, тобто значну частину нижньо стратосфери.

Фактично це означало, що в полярнй атмосфер озонова дра. Найбльш докладним дослдженням озонового шару над Антарктидою був мжнародний Самолетний Антарктичний Озонний Експеримент. У його ход вчен з 4 кран деклька разв пдймалися в область зниженого змсту озону збирали детальн вдомост про розмри дри проходяч в нй хмчн процеси. На початку 80-х рокв по вимрюваннях з супутника Нмбус-7 аналогчна дра була виявлена в

Арктиц, щоправда вона охоплювала значно меншу площу падння рвня озону в нй було не таким значним - бля 9. У середньому по Земл з 1979 по 1990 р. змст озону впало на 5. Вперше думка про небезпеку руйнування озонового шару була висловлена ще в кнц 1960-х рокв, тод вважалося, що основну небезпеку для атмосферного озону представляють викиди водяно пари оксидов азоту з двигунв надзвукових транспортних лтакв ракет. Однак, надзвукова аваця розвивалася значно менш бурхливими темпами,

нж передбачаться. У цей час в комерцйних цлях використовуться тльки Конкорд, що здйсню деклька рейсв в тиждень мж Америкою вропою, з вйськових лтакв в стратосфер лтають практично тльки надзвуков стратегчн бомбардувальники, так, як B1-B або Ту-160 розвдувальн лтаки типу SR-71. Таке навантаження навряд чи представля серйозну загрозу для озонового шару. Викиди оксидов азоту з поверхн земл внаслдок спалення викопного палива масового

виробництва застосування азотних добрив також представля певну небезпеку для озонного озонного шару, але оксиди азоту нестйки легко руйнуються в нижнх шарах атмосфери. Запуски ракет також вдбуваються не дуже часто, проте, тверде паливо, що використовуться в сучасних космчних системах, наприклад в твердопаливних прискорювачах Спейс-Шаттл або Аран, може наносити серйозний збиток озонному шару в район запуску.

У 1974 р. вчен М. Молна Ф. Роуленд з Калфорнйського унверситету в рвне показали, що хлорфторвуглероди ХФУ можуть спричиняти руйнування озону. Починаючи з цього часу, так звана, хлорфторвуглеродна проблема стала одню з основних в дослдженнях по забрудненню атмосфери. Хлорфторвуглероди вже бльше за 60 рокв використовуються як хладогенти в холодильниках кондицонерах, проплленти для аерозольних сумшей, пнообразуюч агенти у вогнегасниках, очищувач для електронних приладв,

при хмчному чищенн одягу, при виробництв пнопластикв. Колись вони розглядалися, як деальн для практичного застосування хмчн речовини, оскльки вони дуже стабльн неактивн, а, значить, не токсичн. Як це н парадоксально, але саме нертнсть цих зднань робить х небезпечною для атмосферного озону. ХФУ не розпадаються швидко в тропосфере нижньому шар атмосфери, який тягнеться вд поверхн земл до висоти 10 км, як це вдбуваться, наприклад, з переважно оксидв азоту зрештою, проникають

в стратосферу, верхнй кордон яко розташовуться на висот бля 50 км. Коли молекули ХФУ пдймаються до висоти приблизно 25 км, де концентраця озону максимальна, вони зазнають нтенсивного впливу ультрафиолетового випромнювання, який не проника на менш висоти через екрануючу дю озону. Ультрафиолет руйну стйк в звичайних умовах молекули ХФУ, як розпадаються на компоненти, що володють високою реакцйною здатнстю, зокрема атомний хлор.

Таким чином, ХФУ переносить хлор з поверхн земл через тропосферу нижн шари атмосфери, де менш нертн зднання хлора руйнуються, в стратосферу, до шару з найбльшою концентрацю озону. Дуже важливо, що хлор при руйнуванн озону д подбно каталзатору в ход хмчного процесу його кльксть не менша. В наслдок цього один атом хлора може зруйнувати до 100 000 молекул озону, перш нж буде дезактиврован або повернеться в тропосферу. Зараз викид ХФУ в атмосферу обчислються мльйонами тонн, але, навть у гпотетичному

раз повного припинення виробництва використання ХФУ, негайного результату досягнути не вдасться дя що вже попали в атмосферу ХФУ буде продовжуватися деклька десятирч. Вважаться, що час життя в атмосфер для двох ХФУ фреон-11, що найбльш широко використовуються фреон-12 становить 75 100 рокв вдповдно. Це вдкриття стурбувало як вчених, так широку громадськсть, оскльки з нього слдувало, що шар озону, навколишнй нашу планету, знайдеться в бльшй небезпец, нж вважався ранше.

Потоншення цього шару може привести до серйозних наслдкв для людства. Вмст озону в атмосфер менше за 0.0001, однак, саме озон повнстю поглина жорстке ультрафолетове випромнювання сонця, що завда серйозних поразок клткам живих органзмв. Падння концентрац озону на 1 приводить, в середньому, до збльшення нтенсивност жорсткого ультрафиолету у поверхн земл на 2. Ця оцнка пдтверджуться вимрюваннями, проведеними в

Антарктид правда, через низьке положення сонця, нтенсивнсть ультрафолету в Антарктид все ще нижче, нж в середнх широтах. По свому впливу на жив органзми жорсткий ультрафолет близький до онзуючих випромнювань, однак, через бльш, нж у -випромнюванн довжини хвил, вн не здатний проникати глибоко в тканин, тому вража тльки поверхнев органи. Жорсткий ультрафолет волод достатньою енергю для руйнування

ДНК нших органчних молекул, що може викликати рака шкри, катаракту мунну недостатнсть. Природно, жорсткий ультрафиолет здатний викликати звичайн опки шкри рогвки. Вже зараз у всьому свт помтно збльшення числа захворювання раком шкри, однак, значна кльксть нших чинникв наприклад, популярнсть загару, що зросла, що приводить до того, що люди бльше часу проводять на сонц, отримуючи велику дозу УХ опромнення не дозволя однозначно затверджувати, що в цьому повинно зменшення

змсту озону. Жорсткий ультрафолет погано поглинаться водою тому представля велику небезпеку для морських екосистем. Експерименти показали, що планктон, що мешка в приповерховому шар, при збльшенн нтенсивност жорсткого УХ опромнення може серйозно постраждати навть загинути повнстю. Планктон знаходиться в основ харчових ланцюжкв практично всх морських экосистем, тому без перебльшення можна сказати, що практично все життя в приповерхових шарах морв океанв може зникнути.

Рослини менш чутлив до жорсткого УХ опромненню, але при збльшенн дози можуть постраждати вони. Якщо вмст озону в атмосфер значно поменша, людство легко знайде спосб захиститися вд жорсткого УХ випромнювання, але при цьому ризику померти вд голоду. Пд тиском цих аргументв багато як крани почали вживати заходв, направлен на скорочення виробництва використання ХФУ. З 1978 р. в США було заборонене використання

ХФУ в аерозолях. На жаль, використання ХФУ в нших областях обмежене не було. У вересн 1987 р. 23 ведучих крани свту пдписали в Монреал конвенцю, що зобовязу х знизити споживання ХФУ. Згдно з досягнутою домовленстю, розвинен крани повинн до 1999 р. знизити споживання ХФУ до половини рвня 1986 р. Для використання в якост пропеллента в аерозолях вже знайдений непоганий

замнник ХФУ - пропан-бутановий сумш. По фзичних параметрах вона практично не поступаться фреонам, але, на вдмну вд них, вогненебезпечна. Проте, так аерозол вже проводяться в багатьох кранах, в тому числ в Рос. Складнше йде справа з холодильними установками - другим по величин споживачем фреонв. Справа в тому, що через полярнсть молекули ХФУ мають високу теплоту випаровування, що дуже важливо для робочого агрегату в холодильниках кондицонерах.

Кращим вдомим на сьогодн замнником фреонв амак, але вн токсичний все ж поступаться ХФУ по фзичних параметрах. Непоган результати отриман для повнстю фторированих вуглеводородв. У багатьох кранах ведуться розробки нових замнникв, вже досягнут непоган практичн результати, але повнстю ця проблема ще не виршена. Використання фреонв продовжуться, поки далеко навть до стаблзац рвня ХФУ в атмосфер. Так, за даними мереж Глобального монторинга змн клмату, в фонових умовах - на берегах

Тихого Атлантичного океанв на островах, вдалин вд промислових густонаселених районв - концентраця фреонов -11 -12 в цей час зроста з швидкстю 5-9 в рк. Разом з тим, ранн прогнози, що кажуть про те, що при збереженн сучасного рвня викиду ХФУ, до середини XXI ст. кльксть озону в стратосфер може впасти вдвч, можливо були дуже песимстичн. Бо, як зясувалося, дра над Антарктидою багато в чому слдством метеорологчних процесв. Утворення озону можливо тльки при наявност ультрафолета пд час полярно ноч не йде.

Взимку над Антарктикою утвориться стйкий вихор, перешкоджаючий притоц багатого озоном повтря з середнх широт. Тому до весни навть невелику кльксть активного хлору здбно нанести серйозний збиток озонному шару. Такий вихор практично вдсутнй над Арктикою, тому в пвнчнй пвкул падння концентрац озону значно менше. Багато як дослдники вважають, що на процес руйнування озону впливають полярн стратосферн хмари. Ц висотн хмари, як набагато частше спостергаються над

Антарктикою, чим над Арктикою, утворяться взимку, коли при вдсутност сонячного свтла, в умовах метеорологчно золяц Антарктиди, температура в стратосфер пада нижче мнус 800С. Можливо, що частки цих хмар здатн катализувати розпад озону. Все це говорить про те, що ХФУ здатн викликати помтне пониження концентрац озону тльки в специфчних атмосферних умовах Антарктиди, яке для середнх широт не характерне в наслдок нших клматичних умов, а

це одразу зменшу площу озонного шару, яка може пддертися розпабу. Хоч перш похмур оцнки були переглянен, це н в якому раз не означа, що проблеми нема. Швидше, стало ясно, що нема негайно серйозно небезпеки. Навть найбльш оптимстичн оцнки передбачають при сучасному рвн викиду ХФУ в атмосферу серйозн биосферные порушення у другй половин

XXI в тому скорочувати використання ХФУ, як ранше, необхдно. Можливост впливу людини на природу постйно зростають вже досягли такого рвня, коли можливо нанести биосфере непоправний збиток. Вже не в перший раз речовина, який довгий час вважався абсолютно нешкдливим, виявляться, насправд, надто небезпечним. Рокв двадцять назад навряд чи хто-небудь мг передбачити, що звичайний аерозольний балончик може представляти серйозну загрозу для планети загалом.

До нещастя, далеко не завжди вдаться вчасно передбачити, яким чином те або нше зднання буде впливати на босферу. Однак, у випадку з ХФУ така можливсть була. Але навть псля того, як проблема ХФУ була в 1974 р. сформульована дуже небагато кран прийняли заходи по захисту природи вд ХФУ, але ц заходи були недостатн. Була потрбна досить серйозна демонстраця небезпеки

ХФУ для того, щоб були прийнят серйозн заходи в свтовому масштаб. Потрбно помтити, що навть псля виявлення озонной дри, ратифкування Монреальсько конвенц один час знаходилося пд загрозою. Бути може, проблема ХФУ навчить з великою увагою опаскою вдноситись до всх речовин, що попадають в босферу внаслдок дяльност людства.