Доля в расходовании озона различных химических семейств

Давление, гПа	азотное	кислородное	водородное	галогеновое
1,31	0,10	0,26	0,41	0,21
3,78	0,50	0,14	0,11	0,25
8,93	0,68	0,11	0,08	0,13
21,9	0,46	0,12	0,19	0,20
55,8	0,12	0,03	0,48	0,14

Озо́новая дыра́ — локальное падение концентрации озона в атмосфере. По общепринятой в научной среде теории, во второй половине XX века всё возрастающее воздействие антропогенного фактора в виде выделения хлор- и бромсодержащих френонов привело к значительному утончению озонового слоя. Эти и другие недавно полученные научные данные укрепили вывод предыдущих оценок в том, что перевес в пользу научных доказательств свидетельствует о том, что наблюдаемая потеря озона в средних и высоких широтах в основном обусловлена антропогенными хлор- и бромсодержащими соединениями

Согласно другой гипотезе, процесс образования «озоновых дыр» может быть в значительной мере естественным и не связан исключительно с вредным воздействием человеческой цивилизации.

Так, например если принять к вниманию преобладающее значение азотного цикла для разрушения озона, то основным источником оксидов азота, их обычно сокращают как NO_x, является закись азота N₂O, которая образуется на поверхности Земли и в океанах главным образом в результате деятельности бактерии. Однако и в этом случае человек тоже вносит свой вклад, примерно треть от всей выделяющейся закиси азота его заслуга.

Озоновая дыра диаметром свыше 1000 км впервые была обнаружена в 1985 году в Южном полушарии над Антарктидой группой британских учёных. Каждый август она появлялась, к декабрю или январю прекращая своё существование. Над Северным полушарием в Арктике образовывалась другая дыра меньших размеров.

Рис. 2. Крупнейшая озоновая дыра над Антарктикой в сентябре 2006 года.

К уменьшению концентрации озона в атмосфере ведёт совокупность факторов, главными из которых является гибель молекул озона в реакциях с различными веществами антропогенного и природного происхождения. Природными факторами уменьшения концентрации озона являются: отсутствие солнечного излучения в течение полярной зимы, особо устойчивый полярный вихрь, который препятствует проникновению озона из приполярных широт, и образование полярных стратосферных облаков (ПСО), поверхность частиц которого катализируют реакции распада озона. Эти факторы особенно характерны для Антарктики, в Арктике полярный вихрь намного слабее в виду отсутствия континентальной поверхности, температура выше на несколько градусов, чем в Антарктике, а ПСО менее распространены, к тому же имеют тенденцию к распаду в начале осени. Основным антропогенным фактором, разрушающим озоновый слой планеты являются фреоны, вещества производимые человеком для бытовой химии и различных холодильных установок.

Будучи химически активными, молекулы озона могут реагировать со многими неорганическими и органическими соединениями. Главными веществами, вносящими вклад в разрушение молекул озона, являются простые вещества (водород, атомы кислорода, хлора, брома), неорганические (хлорводород, монооксид азота) и органические соединения (метан, фторхлор- и фторбромфреоны, которые выделяют атомы хлора и брома). В отличие, например от гидрофторфреонов, которые распадаются до атомов фтора, которые, в свою очередь, быстро реагируют с водой образуя стабильный фторводород. Таким образом, фтор не участвует в реакциях распада озона. Йод также не разрушает стратосферный озон, так как йодсодержащие органические вещества почти полностью расходуются ещё в тропосфере.

Ослабление озонового слоя усиливает поток солнечной радиации на землю и вызывает у людей рост числа раковых образований кожи. Также от повышенного уровня излучения страдают растения и животные.

Хотя человечеством были приняты меры по ограничению выбросов хлор- и бромсодержащих фреонов путём перехода на другие вещества, например фторсодержащие фреоны, процесс восстановления озонового слоя займёт несколько десятилетий. Прежде всего, это обусловлено огромным объёмом уже накопленных в атмосфере фреонов, которые имеют время жизни десятки и даже сотни лет. Поэтому затягивание озоновой дыры как считает большинство ученых не стоит ожидать ранее 2048 года.

Фрео́ны — фторсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), используемые как хладагенты в холодильных машинах (например, в бытовых и промышленных холодильниках и кондиционерах) и как аэрозоли применяемые в бытовой химии. Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома. Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью. Наиболее производимый ранее фреон R22 – CHF₂Cl хлордифторметан (t_кип –40,8 °C). Его использования год от года сокращается в США и Европе, а с 2010 года официально запрещено применять. В России пока не запрещен импорт холодильного оборудования, содержащего этот фреон, однако сам фреон фактически не ввозится, хотя пока и производится в стране. На замену фреону R22 должен прийти фреон R410A, а также R407C хлорофторокорбонаты (t_кип –51,4 °C), которые не являются галогеналканами и не разрушают озонового слоя.

Монреа́льский протоко́л по вещества́м, разруша́ющим озо́новый слой — международный договор, разработанный с целью защиты озонового слоя с помощью снятия с производства некоторых химических веществ, которые ответственны в истощении озонового слоя. Договор был подготовлен к подписанию 16 сентября 1987 года и вступил в силу 1 января 1989 года.