Улавливание тепла углекислым газом

В глобальном масштабе содержащийся в воздухе углекислый газ играет ту же роль, что и стекло. Он поглощает выделяемое землей инфракрасное излучение, нагревается сам и нагревает атмосферу в целом. Значит, чем больше в ней углекислого газа, тем теплее она станет.

В результате антропогенного вмешательства концентрация углекислого газа в атмосфере, составляющая в начале XX века около 0.029%, к настоящему времени достигла 0.035%, т.е. выросла на 20%. Чем дальше, тем быстрее это увеличение.

Значительно усугубляют проблему некоторые другие газы, выбрасываемые человеком в атмосферу, особенно метан, хлорфторуглероды (ХФУ) и оксиды азота, поглощающие инфракрасное излучение в 50 - 100 раз сильнее, чем углекислый газ.

Разрушение озонового экрана. В процессе эволюции биосферы и благодаря этой эволюции над Землей сформировался так называемый «озоновый экран», защищающий все живое на планете от губительного воздействия жесткого ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 400 нм. Уменьшение концентрации озона в атмосфере Земли на 1%, по данным американских ученых, приводит к повышению онкологических заболеваний кожи на 2,6% и вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты. При этом так же снижается иммунитет, как у человека, так и у животных.

Впервые в 70-е годы прошлого столетия появились сообщения о снижении содержания озона в атмосфере. В 1975 году впервые было обнаружено разрушение озонового экрана над Антарктикой – так называемая «озоновая дыра». В настоящее время она по размерам вышла за пределы континента и имеет площадь более 10млн км². По сравнению с 1975 годом содержание озона в ней к настоящему времени уменьшилось более чем наполовину.

Несколько меньшая по площади «озоновая дыра» наблюдается и над Арктикой. В последние годы благодаря тщательным спутниковым наблюдениям обнаружены «блуждающие» дыры. Причины возникновения «озоновых дыр» объясняют по-разному. Вначале основной причиной считали полеты сверхзвуковых стратосферных самолетов, которые выбрасывают достаточно большое количество оксидов азота, вступающих в реакцию с озоном:

N₂O + O₃® 2NO + O₂.

Однако последующие исследования показали, что эти самолеты не представляют существенной угрозы для озонового экрана. В дальнейшем было установлено, что основным разрушителем озона являются фреоны (хлорфторуглеводороды), кипящие при комнатной температуре, высоко летучие и химически инертные в тропосфере. Эти химические вещества, синтезированные человеком, широко используются в холодильной технике в качестве хладоносителей, они применяются при производстве аэрозолей, как растворители, в огнетушителях и т.д.

Попадая в стратосферу под действием фотонов солнечного света, они подвергаются фотохимическому разложению:

CFCl₃®CFCl₂ + Cl,

Выделяющиеся при этом атомы хлора вступают в реакцию с озоном:

Cl + O₃®ClО + O₂.

Монооксид хлора ClO затем вступает в реакцию с атомами кислорода и восстанавливает хлор:

ClO + O®Cl + O₂,

Производство фреонов началось примерно с 40-х годов прошлого столетия, когда удалось создать заменители токсичному аммиаку, который тогда широко использовался в холодильной технике.

Следует отметить, что ядерные взрывы также способствуют разрушению озонового слоя, т.к. высвобождаемые при этом оксиды азота NO_Х вступают в реакцию с озоном. Кроме того, источниками оксидов азота являются азотные удобрения и выхлопные газы автомобилей.

Эти оксиды азота образуются при сжигании топлива на ТЭЦ, в двигателях внутреннего сгорания и в двигателях реактивных самолетов при полетах в тропосфере.

Кислотные осадки.