|
Определенное влияние на климат нашей планеты оказывает существование в стратосфере на высоте 25—30 км озонового слоя. Озон образуется в верхних слоях атмосферы при реакции молекулярного кислорода с атомарным, являясь продуктом диссоциации молекулярного кислорода под действием ультрафиолетового излучения Солнца. Озоновый слой удивительно тонок. Если бы весь озон, содержащийся в атмосфере, сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку толщиной от 2 мм у экватора до 4 мм у полюсов. Однако и существующее количество озона надежно защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца.
Вся жизнь на Земле зависит от энергии Солнца, которая поступает в виде лучей видимого света, длинноволновые (инфракрасные и тепловые) и коротковолновые (ультрафиолетовые). Последние имеют наибольшую энергию и действуют на живую природу. Их действие зависит от длины волн (чем она меньше, тем выше энергия) и проявляется в разрыве молекул белков, неблагоприятных мутаций. До Земли доходит три вида ультрафиолетовых излучений: УФ-А (длина волн 400— 315 нм), УФ-В (315—280 нм) и УФ-С (280 и ниже). Наиболее опасны УФ-В и УФ-С. Вот озоновый шар и защищает нас и всю биосферу от губительного действия коротковолнового ультрафиолетового облучения Солнца.
Газ-озон известен ученым по тому, например, что он образуется во время грозы. Являясь сильнейшим окислителем, этот газ широко применяется в технике (например, для обеззараживания воды). Образовался озон в атмосфере за счет молекул обыкновенного двухатомного кислорода О2. Энергия коротковолнового ультрафиолетового облучения поглощается О2 и используется им на фотохимическую реакцию образования озона из кислорода. Поэтому до поверхности Земли доходят только длинноволновые облучения УФ-А, от действия которых наш организм уже приспособился защищаться, синтезируя в коже слой темного вещества — меланина (загар).
Основной причиной разрушения озонового слоя является попадание в стратосферу фреонов и оксида азота в результате промышленной деятельности человека. Фреоны — полностью замещенные фторхлорпроизводные углеводородов, широко используются в качестве хладоагентов, распылителей в аэрозольных упаковках, а также получаются как побочные продукты, например при электролизе металлов на графитовых анодах из расплавов фторидов и хлоридов. Наиболее распространены фреон-11 (CFC13) и фреон-12 (CF2C12). По имеющимся оценкам в атмосферу с 1958 по 2000 гг. выброшено около 2,9-106т фреона-11, фреона-12. Оксиды азота попадают в стратосферу, например, при запусках ракет. На высоте озонового слоя молекулы фреонов под действием ультрафиолетового излучения подвергаются разложению с образованием атомарного хлора. Следует отметить, что озон поглощает и некоторую часть, до 20%, инфракрасного излучения Земли, благодаря чему он оказывает, как и углекислый газ, существенное влияние на тепловой баланс планеты.
Ученые обеспокоены тем, что в последние годы резко уменьшился озоновый слой над Антарктидой до такой степени, что образовалась дыра, содержания озона которой на 40—50% меньше обычного. Появляется эта дыра антарктической зимой (с августа по октябрь), а потом уменьшается в размерах. Сегодня констатируется факт, что она не затягивается летом и ее площадь превышает площадь материка Антарктида. В то же время отмечается повышение ультрафиолетового фона в странах; расположенных в южном полушарии ближе к Антарктиде, где врачи констатируют рост заболеваний, вызываемых УФ-облучением (рак кожи, катаракта глаз).
Недавно выявлена озоновая дыра и в Северном полушарии (над Шпицбергеном, правда, меньшая по размерам. Появление и увеличение площади озоновых дыр и уменьшения содержания озона в атмосфере может привести к: уменьшению урожаев сельскохозяйственных культур, заболеванию людей и животных, увеличению опасных мутаций, а с ростом этих факторов и к ликвидации жизни на Земле.
В 1985 году в Монреале правительства большинства стран мира подписали протокол по охране атмосферного озона, где обязали все страны к началу XXI века уменьшить употребление фреонов на 50% с тем, чтобы в дальнейшем совсем отказаться от них. Согласно закону Украины «Об охране окружающей природной среды», все предприятия должны были сократить и в последующем полностью прекратить производство и использование озоноразрушающих веществ. Но даже при выполнении этих требований следует продолжать защищать людей от УФ-излучения, так как хлоруглероды могут сохраняться в атмосфере сотни лет. [5, с.59-61]
|
