Причины появления озоновых дыр: Озоновые дыры: что это, причины, последствия, пути решения

Содержание

причины образования в озоновом слое в 2023 году, где находятся в России и мире, последствия, пути решения экологической проблемы

Атмосфера нашей планеты разделена на пять основных слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Все они различаются по составу, плотности и температуре. Озоновый слой — часть стратосферы, он находится на высоте от 20 до 30 километров (1).

Главная функция озонового слоя — защита от коротких ультрафиолетовых лучей, губительных для всего живого. Он поглощает 99% ультрафиолета (2). Именно озоновый слой позволил микроорганизмам попасть из океана на сушу, что привело к появлению высокоразвитых форм жизни.

Что такое озоновые дыры

Области сниженной концентрации озона в стратосфере называют озоновыми дырами. На этих участках ультрафиолетовые лучи могут легко проникать к поверхности Земли и оказывать разрушительное воздействие на обитателей планеты (3). Основная причина формирования озоновых дыр — деятельность человека.

Полезная информация об озоновых дырах

Главные причины появления	Деятельность человека: производство определенных веществ, выбросы от заводов и автомобилей, самолетов и ракет, использование минеральных удобрений
Возможные последствия	Рост раковых заболеваний и снижение иммунитета, гибель животных и растений
Могут ли сами затянуться	Да, но это долгий процесс

Где находятся озоновые дыры в России и мире

Первая и в настоящее время самая большая озоновая дыра диаметром порядка 1000 км была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Интересно, что она имеет сезонный характер: появляется ежегодно в августе и исчезает к началу зимы. Позже крупная озоновая дыра была зафиксирована над Арктикой.

Фото: Cassie Matias, unsplash.com

По словам председателя центрального совета Всероссийского общественного движения «Волонтеры Экологи» Адама Калиматова, озоновые дыры находятся главным образом над Антарктидой, но также наблюдаются над Арктикой, Африкой, Южной Америкой, Австралией и Новой Зеландией.

— В 2020 году была зафиксирована одна из самых больших «отечественных» озоновых дыр за всю историю наблюдений. Защитный слой нашей планеты был разорван от Мурманска до Томска. Несмотря на масштаб проблемы, население будто не заметило аномалии. Дело в том, что глобальная экологическая катастрофа с человеческими жертвами — это не обязательный спутник озоновых дыр. По крайней мере, в краткосрочной перспективе, — добавляет генеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково» Андрей Хорошилов.

Причины появления озоновых дыр в России и мире

Как было сказано выше, главной причиной появления губительных для жизни озоновых дыр является деятельность человека. Рассмотрим их подробнее.

1. Хлорфторуглероды

Их обозначают буквами CFC. Хлорфторуглероды представляют собой органические соединения, состоящие из атомов хлора, фтора и углерода. Раньше они широко использовались в качестве пропеллентов и холодильных агентов в холодильниках, кондиционерах и промышленных системах охлаждения. Эти вещества могли находиться в атмосфере десятилетиями, разрывая озоновой слой и не позволяя ему регенерировать.

Фото: Sergei A, pexels.com

— Использование CFC и других хлорсодержащих веществ, которые распадаются при воздействии ультрафиолетового света, высвобождая хлор и другие галогены. Затем они реагируют с озоном, разрушая его молекулы, — объясняет Адам Калиматов.

Однако после того, как в 1974 году было обнаружено пагубное воздействие CFC на озоновый слой, использование этих веществ было запрещено Монреальским протоколом. Этот договор предусматривал отказ от производства озоноразрушающих веществ, его подписали 196 стран, в том числе Россия.

2. Другие продукты сгорания

Помимо хлорфторуглеродов пагубное влияние на молекулы озона оказывают углекислый газ, оксид углерода, сернистый газ и другие продукты сгорания. Они попадают в атмосферу из-за выбросов заводов, фабрик, дымовых газовых ТЭЦ. Также к разрушению озонового слоя приводят выбросы от транспортных средств.

3. Самолеты и ракеты

Появлению озоновых дыр способствуют и самолеты, летающие на высоте 12-16 км. В их двигателях образуются окислы азота, разрушающие молекулы озона. Также «выжигают» дыры в озоновом слое космические ракеты.

4. Минеральные удобрения

Попадая в грунт, удобрения вступают в реакцию с бактериями в почве, что путем сложных химических реакций приводит к образованию оксидов азота.

Сельское хозяйство — для устойчивого развития

Деятельность Danone как производителя молочных продуктов неразрывно связана с землей: от выращиваемых кормов зависит состояние коров, количество и качество молока. При этом компания, развивающаяся в соответствии с мировой ESG-повесткой, ставит в приоритет баланс между достижением экономической выгоды и сохранением природы для будущих поколений. Суть концепции регенеративного сельского хозяйства Danone в том, чтобы вести хозяйственную деятельность, параллельно восстанавливая природу, пострадавшую от вмешательства бизнеса.

Концепция предусматривает принцип поддержания здоровья почв и улучшения плодородия. Для его реализации в компании прибегли к таким мерам:

• отказ от химических удобрений и пестицидов,
• отказ от рыхления почвы и многолетнего возделывания, приводящих к истощению этого ресурса.

Для сохранения плодородия земли используются методы, благоприятные для местной флоры и фауны, уменьшающие эрозию и способствующие усиленному поглощению углерода. В том числе, разрабатываются способы рационального обращения с навозом: с одной стороны, это предотвращает загрязнение на фермах, с другой — повторное использование навоза в качестве натурального удобрения благоприятно влияет на состояние почвы и ее биотических систем, а заодно сокращает затраты предприятию.

Узнать больше

5. Ядерные испытания

С образованием озоновых дыр связаны и ядерные испытания — при взрывах образовывается большое количество оксидов азота. По подсчетам ученых, за 20 лет, в течение которых проводились ядерные испытания (с 1952 по 1971 год), в атмосфере оказалось около 3 млн тонн азотных соединений (3).

Возможные последствия проблемы озоновых дыр в России и мире

Дыры в озоновом слое имеют разрушительные последствия для всего живого. Однако эти последствия заметны только в долгосрочной перспективе.

1. Рост числа заболеваний

Ослабление озонового слоя может привести к усилению воздействия солнечного излучения на поверхность Земли. Что касается людей, то это вызовет преждевременное старение и рост некоторых опасных болезней, среди которых раковые заболевания кожи, общее снижение иммунитета, катаракта (4).

По прогнозам ученых, если скопление озона в атмосфере упадет хотя бы на 1%, то число раковых больных вырастет примерно на 7 тысяч человек в год.

2. Гибель животных и растений

Солнечная радиация без защитного барьера — озонового слоя — несет смертельную угрозу для всех живых организмов. Усиление ультрафиолетового излучение затрудняет процесс фотосинтеза у растений и снижает урожайность некоторых видов сельскохозяйственных растений.

Фото: Enrique Alarcon, unsplash.com

Также озоновые дыры оказывают губительное действие на одноклеточные и микроорганизмы в поверхностном слое Мирового Океана. Уже сегодня ученые бьют тревогу в связи с массовой гибелью морских планктонных видов. Фитопланктон служит кормом для обитателей океана, а его вымирание может привести к нарушению пищевых цепей.

Негативные последствия озоновых дыр окажут влияние на чувствительные к воздействию ультрафиолета растения. В свою очередь, гибель растений поставит под угрозу некоторые виды травоядных животных.

3. Биологическая смерть планеты

При худшем развитии сценария озоновые дыры могут привести к полному разрушению озонового слоя Земли. Это вызовет биологическую смерть планеты.

Пути решения проблемы озоновых дыр в России и мире

Основная причина появления озоновых дыр — деятельность человека. Поэтому для улучшения состояния атмосферы нужно в первую очередь создать условия, которые помогут дырам затянуться. Даже обычная сортировка мусора вносит свой вклад в решение этой глобальной проблемы.

Итак, какие меры нужно предпринять для того, чтобы озоновые дыры в атмосфере начали затягиваться.

На мировом уровне

Снижение производства и использования веществ, способствующих разрушению озонового слоя (такие меры, как подписание Монреальского протокола).
Создание транспортных средств, работающих на электричестве и других источниках энергии, а не на горючем топливе.
Точечное восстановление содержания озона на месте озоновых дыр.

На государственном уровне

Переход на альтернативные виды топлива для транспорта.
Переход на альтернативные источники энергии с использованием силы ветра, солнца и воды.
Просветительская работа с населением, повышение уровня экологической грамотности.

На уровне производств и бизнеса

Совершенствование очистительных сооружений — установка специальных фильтров на дымоотводящие трубы.
Внедрение новых технологий, направленных на сохранение окружающей среды.
Правильная утилизация вредных отходов.

Сокращение применения минеральных удобрений.

Знать проблему и работать с ней: как Danone сокращает вредные выбросы

В рамках работы по снижению климатического воздействия компания ежегодно изучает источники выбросов загрязняющих веществ. Причем по всей производственно-товарной цепи.

Анализ показал, что большая часть углеродного следа компании относится к косвенным выбросам, вне операционной деятельности Danone. В первую очередь, это производство молока на фермах и его транспортировка, создание упаковки и ее последующая утилизация.

Нельзя списывать со счетов и другие источники выбросов: собственные заводы и транспорт, складские комплексы компании, сжигание топлива производителями ресурсов, у которых компания закупает электроэнергию и тепло. Кстати, Danone удалось снизить эти косвенные выбросы на 80% (с 2015 года) за счет внедрения энергосберегающих технологий на производствах и получения электроэнергии из возобновляемых источников.

Кроме того, компания принимает и другие меры. Это проекты по снижению углеродного следа на фермах, внедрение новых методик энергосбережения, сокращение объема пищевых отходов и упаковки. Яркий пример: компания отказалась от использования пластиковых крышечек на йогуртах «Актимель» и «Растишка» — это позволило сэкономить примерно 500 тонн пластика в 2021 году. Какие-то нововведения Danone остаются невидимыми, но влияют на уменьшение углеродного следа компании. Например, замена фреона на более экологичный аналог в холодильниках и перевод части молоковозов на метан, который называют «зеленым топливом».

Всесторонний подход к проблеме и оригинальные решения позволили сократить интенсивность углеродного следа Danone на 26% в период с 2015 по 2021 год.

Узнать больше

На бытовом уровне

Переход на автомобили, работающие на экологически чистом топливе.
Отказ от продуктов, выращенных с использованием химических удобрений.
Сокращение использования аэрозолей.
Раздельный сбор мусора для вторичной переработки или безопасной утилизации.

Отзывы экспертов о проблеме озоновых дыр в 2023 году

— Озоновые дыры могут вызвать увеличение ультрафиолетового излучения на Земле, что представляет угрозу для здоровья людей и животных. Они также могут привести к изменению климата, воздействовать на рост растений, питание и качество воды, — объясняет председатель центрального совета Всероссийского общественного движения «Волонтеры Экологи» Адам Калиматов.

— К счастью, проблема озоновых дыр всерьез обеспокоила человечество еще полвека назад — в 1987 году было принято Монреальское соглашение, задача которого остановить производство и использование хлорфторуглеродов, главного антропогенного фактора образования озоновых дыр. Наша страна также внесла собственный вклад в реализацию договоренностей, ратифицировав соглашение в 1992 году. Этот документ — один из главных примеров исполнения коллективных обязательств, взятых на себя мировым сообществом за всю историю человечества, — отмечает генеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково» Андрей Хорошилов.

Озоновые дыры появляются и исчезают, ведь регенерация такой оболочки — естественный процесс. Считается, что мы подошли к паритету между темпами восстановления и темпами антропогенного воздействия.

Андрей ХорошиловГенеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково»

Названа причина появления озоновой дыры на Арктикой

Экология

23 сентября 2021

Китайские учёные выяснили причину возникновения озоновой дыры над Арктикой весной 2020 года. Предположительно она появилась из-за аномального повышения температуры морей и Тихого океана. Исследование показало, что в будущем дыра может вновь открыться, сообщается в издании Advances in Atmospheric Sciences.

Специалисты Пекинского университета в Китае обнаружили, что прошлой зимой вода в северной части Тихого океана подогрелась до рекордной температуры. Из-за этого арктические западные ветра достигли аномального охлаждения. В результате ледяные потоки спровоцировали образование полярных облаков, которые разрушили озоновый слой.

«Рекордная потеря озона в Арктике весной 2020 года указывает, что озоноразрушающих веществ все еще достаточно, чтобы вызвать сильное весеннее истощение озонового слоя в арктической стратосфере», — отметили авторы исследования.

До 2020 года в Арктике всегда отмечался высокий уровень озона. Но глобальное потепление пошатнуло устойчивость арктического слоя. На данный момент дыра закрыта. Но если подобные климатические аномалии будут повторяться, то она снова откроется.

Подобное явление происходит ежегодно с сентября по ноябрь над Антарктидой. Там озоновый слой менее устойчивый, так как во время полярных ночей озон не образуется из-за отсутствия ультрафиолета. Недавно над Антарктидой была зафиксирована одна из самых крупных озоновых дыр за все время наблюдений.

Фото: per804 – pixabay.com

Главное

Экология
50 идей по экологии в финале форума «Сильные идеи для нового времени»
Экология
Федор Конюхов: «Обидно, что чиновники все время лезут на Байкал»

Истощение озонового слоя – причины, последствия и решения

Определение озонового слоя

«Озоновый слой — это область в стратосфере Земли, которая содержит высокие концентрации озона и защищает землю от вредного ультрафиолетового излучения Солнца».

Содержание

Что такое озоновый слой?
Истощение озонового слоя
Что такое истощение озонового слоя?
Причины разрушения озонового слоя
Вещества, разрушающие озоновый слой (ОРВ)
Последствия разрушения озонового слоя
Решения по разрушению озонового слоя

Что такое озоновый слой?

Озоновый слой находится в основном в нижней части земной атмосферы. Он может поглощать около 97-99% вредного ультрафиолетового излучения, исходящего от Солнца, которое может нанести ущерб жизни на Земле. Если бы озонового слоя не было, миллионы людей заболели бы кожными заболеваниями и, возможно, ослабили бы иммунную систему.

Однако ученые обнаружили дыру в озоновом слое над Антарктидой. Это сосредоточило их внимание на различных экологических проблемах и мерах по их контролю. Основными причинами озоновой дыры являются хлорфторуглероды, четыреххлористый углерод, бромистый метил и гидрохлорфторуглероды.

Давайте подробно рассмотрим различные причины и последствия разрушения озонового слоя.

Разрушение озонового слоя

«Истощение озонового слоя — это постепенное истончение озонового слоя Земли в верхних слоях атмосферы, вызванное выбросом химических соединений, содержащих газообразный бром или хлор, в результате деятельности промышленности или другой деятельности человека».

Что такое разрушение озонового слоя?

Истощение озонового слоя – это истончение озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Это происходит, когда атомы хлора и брома в атмосфере вступают в контакт с озоном и разрушают молекулы озона. Один хлор может разрушить 100 000 молекул озона. Он разрушается быстрее, чем создается.

Некоторые соединения выделяют хлор и бром при воздействии сильного ультрафиолетового света, что затем способствует разрушению озонового слоя. Такие соединения известны как вещества, разрушающие озоновый слой (ОРВ).

К озоноразрушающим веществам, содержащим хлор, относятся хлорфторуглерод, четыреххлористый углерод, гидрохлорфторуглероды и метилхлороформ. Принимая во внимание, что озоноразрушающие вещества, содержащие бром, представляют собой галоны, бромистый метил и гидробромфторуглероды.

Хлорфторуглероды являются наиболее распространенными озоноразрушающими веществами. Только когда атом хлора реагирует с какой-то другой молекулой, он не реагирует с озоном.

Монреальский протокол был предложен в 1987 прекратить использование, производство и импорт озоноразрушающих веществ и свести к минимуму их концентрацию в атмосфере для защиты озонового слоя земли.

Читайте также: Экологические проблемы

Причины разрушения озонового слоя

Истощение озонового слоя вызывает серьезную озабоченность и связано с рядом факторов. Основные причины разрушения озонового слоя перечислены ниже:

Хлорфторуглероды

Хлорфторуглероды или фреоны являются основной причиной разрушения озонового слоя. Они выделяются растворителями, распыляемыми аэрозолями, холодильниками, кондиционерами и т. д.

Молекулы хлорфторуглеродов в стратосфере разрушаются под действием ультрафиолетового излучения и выделяют атомы хлора. Эти атомы реагируют с озоном и разрушают его.

Запуски нерегулируемых ракет

Исследования говорят, что нерегулируемый запуск ракет приводит к гораздо большему истощению озонового слоя, чем фреоны. Если не контролировать, это может привести к огромной потере озонового слоя к 2050 году9.0010

Азотистые соединения

Азотистые соединения, такие как NO ₂ , NO, N ₂ O, в значительной степени ответственны за разрушение озонового слоя.

Естественные причины

Было обнаружено, что озоновый слой истощается в результате определенных природных процессов, таких как солнечные пятна и стратосферные ветры. Но это не вызывает более 1-2% истощения озонового слоя.

Извержения вулканов также несут ответственность за истощение озонового слоя.

Озоноразрушающие вещества (ОРВ)

«Озоноразрушающие вещества – это вещества, такие как хлорфторуглероды, галоны, четыреххлористый углерод, гидрофторуглероды и т. д., которые вызывают разрушение озонового слоя».

Ниже приводится список некоторых основных озоноразрушающих веществ и источников их выброса:

Озоноразрушающие вещества	Источники
Хлорфторуглероды (ХФУ)	Холодильники, кондиционеры, растворители, средства для химической чистки и т.д.
Галоны	Огнетушители
Четыреххлористый углерод	Огнетушители, растворители
Метилхлороформ	Клеи, аэрозоли
Гидрофторуглероды	огнетушители, кондиционеры, растворители

Читайте также: Глобальное потепление

Последствия разрушения озонового слоя

Истощение озонового слоя оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Давайте посмотрим на основные последствия истощения озонового слоя для человека и окружающей среды.

Влияние на здоровье человека

Люди будут подвергаться прямому воздействию вредного ультрафиолетового излучения солнца из-за истощения озонового слоя. Это может привести к серьезным проблемам со здоровьем у людей, таким как кожные заболевания, рак, солнечные ожоги, катаракта, быстрое старение и слабая иммунная система.

Воздействие на животных

Прямое воздействие ультрафиолетового излучения приводит к раку кожи и глаз у животных.

Воздействие на окружающую среду

Сильные ультрафиолетовые лучи могут привести к минимальному росту, цветению и фотосинтезу растений. Леса также должны нести вредное воздействие ультрафиолетовых лучей.

Влияние на морскую жизнь

Планктоны сильно страдают от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей. Они находятся выше в водной пищевой цепи. Если планктоны уничтожаются, это также влияет на организмы, присутствующие в пищевой цепи.

Решения по разрушению озонового слоя

Истощение озонового слоя является серьезной проблемой, и правительства разных стран запустили различные программы для его предотвращения. Тем не менее, шаги должны быть предприняты и на индивидуальном уровне, чтобы предотвратить истощение озонового слоя.

Ниже приведены некоторые моменты, которые помогут предотвратить эту проблему на глобальном уровне:

Избегайте использования ОРВ

Сокращение использования веществ, разрушающих озоновый слой. Например. избегать использования фреонов в холодильниках и кондиционерах, заменять огнетушители на основе галонов и т. д.

Свести к минимуму использование транспортных средств

Транспортные средства выделяют большое количество парниковых газов, что приводит к глобальному потеплению, а также к истощению озонового слоя. Поэтому использование транспортных средств должно быть сведено к минимуму.

Используйте экологически чистые чистящие средства

Большинство чистящих средств содержат химические вещества, выделяющие хлор и бром, которые попадают в атмосферу и воздействуют на озоновый слой. Их следует заменить натуральными продуктами для защиты окружающей среды.

Использование закиси азота должно быть запрещено

Правительство должно принять меры и запретить использование вредной закиси азота, отрицательно влияющей на озоновый слой. Люди должны быть осведомлены о вредном воздействии закиси азота и продуктов, выделяющих газ, чтобы свести к минимуму его использование и на индивидуальном уровне.

Читайте также: Наша окружающая среда

Часто задаваемые вопросы

Что такое разрушение озонового слоя? Как это происходит?

Истончение озонового слоя в верхних слоях атмосферы называется истощением озонового слоя. Некоторые химические соединения выделяют хлор и бром, которые при воздействии сильного ультрафиолетового света вызывают истощение озона.

Что такое озоноразрушающие вещества? Приведи примеры.

Химические вещества, вызывающие разрушение защитного озонового слоя Земли, называются озоноразрушающими веществами (ОРВ). Примерами являются галоны, хлорфторуглероды, гидрофторуглероды, четыреххлористый углерод и т. д.

Какова основная цель Монреальского протокола?

Монреальский протокол — это глобальное соглашение, предложенное в 1987 году. Основное внимание в соглашении уделяется защите озонового слоя путем сведения к минимуму производства и потребления озоноразрушающих веществ.

Как истощение озонового слоя влияет на здоровье человека?

Озоновый слой защищает от вредных ультрафиолетовых лучей солнца. Истощение озонового слоя подвергает человека вредному ультрафиолетовому излучению, что вызывает кожные заболевания, катаракту, рак, ослабление иммунной системы и т. д.

Для получения более подробной информации об озоновом слое, истощении озонового слоя, причинах, последствиях и решениях по истощению озонового слоя продолжайте посещать веб-сайт BYJU или загрузите приложение BYJU для дальнейшего использования.

Основы изучения озонового слоя | US EPA

Земля Озоновый слой Область стратосферы, содержащая основную часть атмосферного озона. Озоновый слой находится примерно на высоте 15-40 километров (10-25 миль) над поверхностью Земли, в стратосфере. Истощение этого слоя озоноразрушающими веществами (ОРВ) приведет к повышению уровня УФ-В, что, в свою очередь, приведет к увеличению числа случаев рака кожи и катаракты, а также к потенциальному повреждению некоторых морских организмов, растений и пластмасс. Научная страница (http://www.epa.gov/ozone/science/index.html) предлагает более подробную информацию о науке об истощении озонового слоя. защищает все живое от вредного солнечного излучения, но деятельность человека повредила этот щит. Меньшая защита озонового слоя от ультрафиолетовый (УФ) свет Ультрафиолетовое излучение представляет собой часть электромагнитного спектра с более короткими длинами волн, чем видимый свет. Солнце излучает ультрафиолет, который обычно делится на три диапазона: UVA, UVB и UVC. UVA не поглощается озоном. UVB в основном поглощается озоном, хотя некоторые из них достигают Земли. UVC полностью поглощается озоном и нормальным кислородом. НАСА предоставляет дополнительную информацию на своем веб-сайте (http://www.nas.nasa.gov/About/Education/Ozone/radiation.html). со временем нанесет ущерб посевам и приведет к более высокому уровню заболеваемости раком кожи и катарактой.

Ключевые ресурсы

Научная оценка разрушения озонового слоя: 2018

I. Озоновый слой

Атмосфера Земли состоит из нескольких слоев. Самый нижний слой, тропосфера Ближайшая к Земле область атмосферы. Тропосфера простирается от поверхности примерно до 10 км в высоту, хотя эта высота меняется в зависимости от широты. Почти вся погода происходит в тропосфере. Гора Эверест, самая высокая гора на Земле, имеет высоту всего 8,8 км. Температура в тропосфере снижается с высотой. По мере того, как теплый воздух поднимается вверх, он охлаждается, опускаясь обратно на Землю. Этот процесс, известный как конвекция, означает, что существуют огромные движения воздуха, которые очень эффективно перемешивают тропосферу. Он простирается от поверхности Земли на высоту примерно до 6 миль или 10 километров (км). Практически вся деятельность человека происходит в тропосфере. Гора Эверест, самая высокая гора на планете, составляет всего около 5,6 миль (9км) высокая. Следующий слой, стратосфера Область атмосферы выше тропосферы. Стратосфера простирается на высоте от 10 до 50 км. Коммерческие авиалинии летают в нижней стратосфере. Стратосфера становится теплее на больших высотах. На самом деле это потепление вызвано тем, что озон поглощает ультрафиолетовое излучение. Теплый воздух остается в верхней стратосфере, а холодный воздух остается ниже, поэтому вертикальное перемешивание в этом регионе гораздо меньше, чем в тропосфере, продолжается от 6 миль (10 км) до примерно 31 мили (50 км). Большинство коммерческих самолетов летают в нижней части стратосферы.

Большая часть атмосферного озона сосредоточена в слое стратосферы на высоте от 9 до 18 миль (от 15 до 30 км) над поверхностью Земли (см. рисунок ниже). Озон — это молекула, содержащая три атома кислорода. В любой момент времени в стратосфере постоянно образуются и разрушаются молекулы озона. Общее количество оставалось относительно стабильным в течение десятилетий, в течение которых оно измерялось.

Источник: Рисунок Q1-2 от Микаэлы И. Хеглин (ведущий автор), Дэвида У. Фэи, Мака МакФарланда, Стивена А. Монцки и Эрика Р. Нэша, Двадцать вопросов и ответов об озоновом слое: обновление 2014 г., Научная оценка Истощение озонового слоя: 2014 г., 84 стр., Всемирная метеорологическая организация, Женева, Швейцария, 2015 г.

Озоновый слой в стратосфере поглощает часть солнечной радиации, не давая ей достичь поверхности планеты. Что наиболее важно, он поглощает часть УФ-излучения, называемую UVB Полоса ультрафиолетового излучения с длиной волны от 280 до 320 нанометров, создаваемая Солнцем. UVB — это разновидность ультрафиолетового излучения солнца (и солнечных ламп), которое имеет несколько вредных эффектов. UVB особенно эффективно повреждает ДНК. Это причина меланомы и других видов рака кожи. Он также был связан с повреждением некоторых материалов, сельскохозяйственных культур и морских организмов. Озоновый слой защищает Землю от большей части ультрафиолетового излучения Солнца. Всегда важно защищать себя от УФ-В, даже при отсутствии истощения озонового слоя, надевая головные уборы, солнцезащитные очки и солнцезащитный крем. Однако эти меры предосторожности будут становиться все более важными по мере ухудшения состояния озонового слоя. NASA предоставляет дополнительную информацию на своем веб-сайте (http://www.nas.nasa.gov/About/Education/Ozone/radiation.html). UVB связывают со многими вредными последствиями, включая рак кожи, катаракту и вред к некоторым сельскохозяйственным культурам и морской жизни.

Ученые установили записи за несколько десятилетий, в которых подробно описаны нормальные уровни озона во время естественных циклов. Концентрации озона в атмосфере естественным образом меняются в зависимости от солнечных пятен, времен года и широты. Эти процессы хорошо изучены и предсказуемы. Каждое естественное снижение уровня озона сопровождалось восстановлением. Однако, начиная с 1970-х годов, научные данные свидетельствовали о том, что озоновый щит истощается далеко за пределы естественных процессов.

II. Истощение озонового слоя

Когда атомы хлора и брома вступают в контакт с озоном в стратосфере, они разрушают молекулы озона. Один атом хлора может разрушить более 100 000 молекул озона, прежде чем он будет удален из стратосферы. Озон может быть уничтожен быстрее, чем он образуется естественным путем.

Некоторые соединения выделяют хлор или бром при воздействии интенсивного ультрафиолетового излучения в стратосфере. Эти соединения способствуют разрушению озонового слоя и называются озоноразрушающими веществами (9).0272 ODS Соединение, способствующее разрушению стратосферного озона. ОРВ включают хлорфторуглероды (ХФУ), гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), галоны, бромистый метил, четыреххлористый углерод, гидробромфторуглероды, хлорбромметан и метилхлороформ. ОРВ, как правило, очень стабильны в тропосфере и разлагаются только под воздействием интенсивного ультрафиолетового света в стратосфере. Когда они распадаются, они выделяют атомы хлора или брома, которые затем разрушают озон. Доступен подробный список (http://www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) веществ класса I и класса II с их ODP, GWP и номерами CAS. ОРВ, выделяющие хлор, включают хлорфторуглероды Газы, подпадающие под действие Монреальского протокола 1987 года и используемые для охлаждения, кондиционирования воздуха, упаковки, изоляции, растворителей или аэрозольных пропеллентов. Поскольку они не разрушаются в нижних слоях атмосферы, ХФУ дрейфуют в верхние слои атмосферы, где при подходящих условиях разрушают озон. Эти газы заменяются другими соединениями: гидрохлорфторуглеродами, временной заменой ХФУ, которые также подпадают под действие Монреальского протокола, и гидрофторуглеродами, подпадающими под действие Киотского протокола. Все эти вещества также являются парниковыми газами. См. гидрохлорфторуглероды, гидрофторуглероды, перфторуглероды, вещества, разрушающие озоновый слой. (ХФУ), Гидрохлорфторуглероды Соединения, содержащие атомы водорода, фтора, хлора и углерода. Хотя вещества разрушают озоновый слой, они менее эффективны в разрушении стратосферного озона, чем хлорфторуглероды (ХФУ). Они были введены в качестве временной замены ХФУ и также являются парниковыми газами. См. вещество, разрушающее озоновый слой. (ГХФУ), четыреххлористый углерод Соединение, состоящее из одного атома углерода и четырех атомов хлора. Четыреххлористый углерод широко использовался в качестве сырья во многих отраслях промышленности, включая производство хлорфторуглеродов (ХФУ), а также в качестве растворителя. Использование растворителей прекратилось, когда было обнаружено, что они канцерогенны. Он также используется в качестве катализатора для доставки ионов хлора в определенные процессы. Его озоноразрушающий потенциал составляет 1,2, а метилхлороформ Соединение, состоящее из углерода, водорода и хлора. Метилхлороформ используется в качестве промышленного растворителя. Его озоноразрушающий потенциал составляет 0,11. ОРВ, выделяющие бром, включают галона соединений, также известных как бромфторуглероды, которые содержат бром, фтор и углерод. Они обычно используются в качестве средств пожаротушения и вызывают разрушение озонового слоя. Бром во много раз эффективнее разрушает стратосферный озон, чем хлор. См. вещество, разрушающее озоновый слой. и метилбромид Соединение, состоящее из углерода, водорода и брома. Метилбромид — эффективный пестицид, используемый для фумигации почвы и многих сельскохозяйственных продуктов. Поскольку он содержит бром, он разрушает стратосферный озон и имеет озоноразрушающий потенциал 0,6. Производство бромистого метила было прекращено 31 декабря 2004 г., за исключением допустимых исключений. Имеется гораздо больше информации (http://www.epa.gov/ozone/mbr/index.html). Хотя ОРВ выбрасываются на поверхность Земли, в конечном итоге они переносятся в стратосферу в процессе, который может занять как от двух до пяти лет.

В 1970-х годах возникли опасения по поводу воздействия озоноразрушающих веществ ( ОРВ Соединение, способствующее разрушению стратосферного озона. ОРВ включают хлорфторуглероды (ХФУ), гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), галоны, бромистый метил, четыреххлористый углерод, гидробромфторуглероды, хлорбромметан и метилхлороформ. ОРВ, как правило, очень стабильны в тропосфере и разлагаются только под интенсивным ультрафиолетовым излучением в стратосфере. При распаде они выделяют атомы хлора или брома, которые затем разрушают озон. Подробный список (http:// www.epa.gov/ozone/science/ods/index.html) веществ класса I и класса II с указанием их ODP, GWP и номеров CAS.) в стратосфере озоновый слой Область стратосферы, содержащая основную часть атмосферного озона. Озоновый слой находится примерно на высоте 15-40 километров (10-25 миль) над поверхностью Земли, в стратосфере. Истощение этого слоя озоноразрушающими веществами (ОРВ) приведет к повышению уровня УФ-В, что, в свою очередь, приведет к увеличению числа случаев рака кожи и катаракты, а также к потенциальному повреждению некоторых морских организмов, растений и пластмасс. Научная страница (http://www.epa.gov/ozone/science/index.html) предлагает более подробную информацию о науке об истощении озонового слоя. побудил несколько стран, в том числе США, запретить использование хлорфторуглеродов ( ХФУ Органические соединения, состоящие из атомов углерода, хлора и фтора. Примером является CFC-12 (CCI2F2), используемый в качестве хладагента в холодильниках и кондиционерах, а также в качестве пенообразователя. Газообразные фреоны могут разрушать озоновый слой, когда они медленно поднимаются в стратосферу, разрушаются сильным ультрафиолетовым излучением, высвобождают атомы хлора, а затем реагируют с молекулами озона. См. Вещество, разрушающее озоновый слой.) как аэрозоль Небольшая капля или частица, взвешенная в атмосфере, обычно содержащая серу. Аэрозоли выбрасываются естественным образом (например, при извержении вулканов) и в результате деятельности человека (например, при сжигании ископаемого топлива). Нет никакой связи между аэрозолями в виде твердых частиц и продуктами под давлением, также называемыми аэрозолями. (См. ниже) пропелленты. Тем не менее, мировое производство ХФУ и других ОРВ продолжало быстро расти по мере того, как эти химические вещества находили новые применения в холодильной технике, пожаротушении, пеноизоляции и других областях применения.

Некоторые естественные процессы, такие как крупные извержения вулканов, могут косвенно влиять на уровень озона. Например, извержение горы Пинатубо в 1991 году не привело к увеличению концентрации хлора в стратосфере, но оно произвело большое количество крошечных частиц, называемых аэрозолями Мелкие частицы или жидкие капли в атмосфере, которые могут поглощать или отражать солнечный свет в зависимости от их состава. (в отличие от потребительских товаров, также известных как аэрозоли). Эти аэрозоли повышают эффективность хлора при разрушении озона. Аэрозоли в стратосфере создают поверхность, на которой хлор на основе ХФУ может разрушать озон. Однако эффект от вулканов недолговечен.

Не все источники хлора и брома способствуют разрушению озонового слоя.