Нарушение озонового слоя

Земля защищена от коротких УФ-лучей озоновым экраном, который поглощает 99% УФ-лучей. Озон образуется в стратосфере (20–37 км) под действием УФ-лучей. В отличие от линейных молекул кислорода молекулы озона имеют форму треугольника и задерживают большую часть жестких УФ-лучей.

Если у поверхности Земли озон способствует образованию смога, то в стратосфере этот ажурный слой выполняет две функции, которые благотворно влияют на живые существа. Первая состоит в том, что озон поглощает большую часть губительного для живых организмов ультрафиолетового излучения Солнца и является единственным веществом, выполняющим эту функцию. Вторая – в том, что, поглощая некоторые из солнечных лучей, озон создает стратосферу – слой атмосферы, в котором температура растет с высотой, тем самым регулируя мировые циркуляционные процессы и ограничивая процессы формирования погоды пределами тропосферы. Не будь озона, температура в атмосфере постепенно уменьшалась бы.

Хотя озон постоянно образуется из кислорода под воздействием солнечных лучей, его не становится много, и если бы озон был сжат давлением, существующим у поверхности земли, образовался бы слой толщиной всего в 3 мм. При проникновении УФ-лучей на Землю происходит их поглощение нуклеиновыми кислотами, белками, в результате чего происходит изменение генофонда и живое либо заболевает, либо погибает, так как область поглощения УФ-лучей озоном совпадает с областью поглощения нуклеиновыми кислотами и белками.

В небольших дозах УФ-излучение полезно для человека, животных и растений, в частности способствует выработке витамина Д, регулирует Са-обмен. Противоположное действие оказывают повышенные или большие дозы УФ-излучений.

Озоновая дыра впервые была обнаружена в 1985 г. Ее образование связывают с появлением фтор-хлор-углеводородов, например фреонов. F, C1 – углеводороды – летучи, нетоксичны и используются в качестве хладагентoв, поскольку при переходе из жидкого состояния в газообразное поглощают много энергии. При поломке холодильного агрегата, использовании хлорфторпроизводных в парфюмерии (аэрозольная упаковка), при производстве пластмасс, чистке электронных схем эти соединения попадают в атмосферу и при низкой температуре разлагаются с образованием хлора и фтора, которые катализируют распад озона: 2О₃ → ЗО₂ (одна молекула хлора разрушает до 100 тыс. молекул озона).

Весьма токсичными выбросами являются оксиды азота, образующиеся, кроме природных процессов, при сжигании азотсодержащего топлива (особенно угля) и окислении атмосферного азота при этом сжигании. Они также увеличивают парниковый эффект, создают кислотные дожди и разрушают озоновый слой. При ежегодных выбросах оксидов азота в количестве около 500 млн т потери озона в приземном слое атмосферы составляют 60–70 млн т.

Расширение озоновой дыры может привести к гибели высокоорганизованной жизни на Земле. У человека большие дозы УФ-излучения вызывают ожоги и раковые заболевания. Чтобы этого не случилось, необходимо сократить использование (производство) хлорфторуглеводородов.