4.Истощения озонового слоя

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О₂) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О₂, образуя озон (О₃). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов^[1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20—25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.

Важнейшей составной частью атмосферы, влияющей на климат и защищающей все живое на Земле от избытка ультрафиолетового излучения Солнца, является озоносфера. Озоновый слой образовался на Земле, по современным данным, 570-400 млн. лет назад. Основная масса озона находится на высотах от 10 до 50 км, а его максимум - на высоте 20-25 км. В слое озоносферы озон находится в очень разреженном состоянии. Если бы можно было провести такой фантастический эксперимент и собрать все количество озона, содержащегося в атмосфере, при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 20°С, то толщина этого слоя составила бы всего 2,5-3 мм.

К оличество озона в атмосфере определяется балансом реакций его образования и разложения. В среднем в атмосфере Земли ежесекундно образуется и исчезает около 100 т озона.Почему так важно поглощение озоном жесткого ультрафиолетового излучения (УФ)? Даже при небольшом повышении дозы УФ у человека появляются ожоги на коже. Ученые установили, что увеличение числа случаев заболевания раком кожи, а также болезней глаз, приводящих к слепоте, связано с ростом интенсивности УФ-радиации. Биологическое действие УФ-радиации обусловлено высокой чувствительностью нуклеиновых кислот, которые могут разрушаться, что приводит к гибели клеток или возникновению мутаций. Биологические эффекты, вызывающие изменения на молекулярном, клеточном, тканевом уровнях, пока не до конца изучены, однако имеющиеся данные заставляют относиться к проблеме очень серьезно.Резкое усиление научного и общественного интереса к проблеме озонового слоя произошло в начале 70-х годов, когда почти одновременно в научных журналах появились статьи американского ученого Гарольда Джонстона и немецкого - Пауля Крутцена. Тема обеих статей была одинаковой - угроза озоновому слою Земли в результате хозяйственной деятельности человека. А уже в 1985 году мир узнал о глобальной экологической проблеме «озоновых дыр». В журнале «Nature» («Природа») появилась статья английского ученого Дж. Фармана, в которой он утверждал, что содержание озона над Антарк¬тидой систематически уменьшается. Основанием для такого заключения послужили наблюдения за общим содержанием озона, проведенные на английской антарктической станции Халли-Бэй.В чем же причина появления «озоновых дыр» над Северным и Южным полюсами? Ответить на этот вопрос не так просто, тем более, что ученые узнали о их существовании совсем недавно. Есть разные варианты объяснений и прогнозов, но большинство ученых сходится в одном: главными виновниками являются хлорфторуглеводороды (фреоны).