Особенности загрязнения стратосферы. Озоновый слой и его разрушение. Защита атмосферы. Мероприятия по охране чистоты атмосферного воздуха, страница 2

В общем случае разрушение озонного слоя можно сравнить со снятием «тепловой крыши», под которой идет формирование погоды. Стабильность этого определяет и стабильность погоды. Многочисленные аномалии погоды по всему земному шару за последние годы пока ничем другим невозможно объяснить, как только каким-то глобальным сдвигом в тепловом балансе атмосферы. Снег выпадает там, где его никогда не было, ливни затапливают целые государства, град побивает посевы, смерчи опустошают огромные территории.

В настоящее время существуют две версии разрушения озонного слоя: согласно первой гипотезе причиной «озонных дыр» является антропогенная деятельность, которая сопровождается выбросом в атмосферу активных химических веществ. Другая теория «винит» во всем естественные изменения в циркуляции воздушных масс, которые переносят богатый озоном воздух в полярную стратосферу. Наиболее вероятно, что оба этих направления взаимосвязаны.

Наиболее мощным озоноразрушающим веществом является фреоногазообразные углеводородные соединения с хлором, фтором, бромом и другими галогенами. Фреоны, как недорогие и нетоксичные газы, широко применяют в качестве хладагентов в холодильниках и кондиционеров, пенообразующих агентах, установках для газового пожаротушения, рабочего тела аэрозольных упаковок (дезодоранты, лаки для волос и т. д.). Фреоны, достигая стратосферы, разрушаются под действием УФ-излучения солнца, при этом образуются активные радикалы галогенов, которые реагируют с озоном и тем самым разрушают озонный слой.

В сентябре 1987 года 23 страны подписали Монреальскую конвенцию о снижении  потребления фреонов, однако, расчеты показывают, что если будет полностью прекращен выпуск и использование фреонов, разрушение озонного слоя будет происходить еще в течение 75-100 лет под воздействием уже попавших в атмосферу фреонов.

Ограничение применения фреонов обусловило быстрый рост заказов на фреонозаменители и фреоноуловители. Американская корпорация «Дюпон» первой начинает промышленный выпуск заменителя фреона, используемого в холодильном оборудовании.  

ГАЛОГЕННЫЙ ЦИКЛ:      

Различные скорости образования и разрушения озона на разных высотах формирует вертикальный профиль его концентрации в стратосфере с четко выраженным максимумом.

Наибольший интерес к жизни озона, проявляемый в течение последних двадцати лет, обусловлен пониманием того, что концентрация озона может снизиться в результате действия антропогенных факторов. Увеличение содержания в стратосфере оксидов азота, например, в результате полета высотных самолетов будет увеличивать разрушение озона по азотным циклам. Но все-таки особое опасение в последнее время вызывает поступление в атмосферу фреонов. Годовое производство фреона – 11 (CFCl3) в 1990 году составило 265 тысяч тонн, а фреона – 12(CF2Cl2) – 393 тысячи тонн. В стратосфере фреон разлагается под действием ультрафиолетового излучения Солнца:

CFCl3 + hn -> CFCl2 + Cl; l<226 нм

CF2Cl2 + hn -> CF2Cl + Cl; l<215 нм

Выделяющийся в результате фотодиссоциации фреонов атомарный хлор может увеличивать разрушение озона по хлорному циклу. В настоящее время считается доказанным, что в течение последних 15-ти лет происходит уменьшение общего содержания озона (отрицательный тренд) в атмосфере Земли, и наиболее вероятной причиной этого является антропогеннное загрязнение стратосферы.