Разрушение озонового слоя

Краткая характеристика парниковых газов

Название, формула, обозначение	Парниковая активность (относительная)	Источник образования
Диоксид углерода СО 2		Горение твердых, жидких и газообразных веществ, в состав которых входит углерод
Метан СН 4		Процессы гниения, газодобыча, утечка через уплотнения в магистральных трубопроводах и газобаллонных установках автотранспорта
Закись азота N 2 O		Производство азотных удобрений и азотной кислоты, отработавшие газы ДВС (особенно при наличии нейтрализаторов)
Гидрофторуглероды C x H y F z (HFC, ГФУ)	140…11700	Заменитель хлорфторуглеродов: упаковка, холодильное оборудование, огнетушители, чистящие вещества, аэрозоли
Перфторуглероды CF 4, С 2 F 6 PFC (ПФУ)	6500…9200	Заменитель хлорфторсодержащих веществ; заменитель крови; используются при алюминиевом литье
Гексафторид серы SF 6		Используется при изготовлении высоковольтных выключателей и при магниевом литье

Водяные пары (так же как и СО ₂ являющиеся продуктом сгорания топлива вследствие наличия в топливе водорода) не отнесены к парниковым газам, хотя они обладают более сильным по сравнению с СО ₂ свойством поглощать инфракрасное излучение.

В целом наличие такого явления, как парниковый эффект, для биосферы полезно. Полное отсутствие этих газов в атмосфере привело бы к снижению температуры у поверхности Земли примерно на 30 – 33° С, и она, как и Луна, была бы бесплодна, сильно нагреваясь днем и переохлаждаясь ночью. В то же время, имей Земля атмосферу Венеры (более чем на 95% состоящую из СО ₂), парниковый эффект привел бы к такому сильному перегреву, что жизнь также была бы невозможна. Изменения концентрации парниковых газов и температуры у земной поверхности (и даже весьма значительные, например, в ледниковые периоды) уже происходили на нашей планете. Так, вследствие вулканической деятельности и крупных лесных пожаров резко увеличивалась концентрация СО ₂, что приводило, и не раз, к природным экологическим кризисам и катастрофам.

По прогнозам ученых, общее потепление во много раз превысит адаптационные способности многих природных сообществ. Парниковый эффект может привести к быстрой гибели лесов и отдельных видов животных, смещению географических зон – к сокращению территорий, пригодных для жизни растений, животных и людей. По некоторым оценкам, до трети всех наземных экосистем могут начать меняться и переходить в другой тип: например, леса – в степи, тундры – в леса и т. п.

Как известно, жизнь на Земле появилась только после того, как образовался охранный озоновый слой планеты. В последние десятилетия было замечено, что примерно с 1975 г. каждой весной над Антарктидой образуется так называемая озоновая дыра: содержание озона в стратосфере над шестым континентом снижается до 50 %.

Позже угроза обозначилась и на Севере – озоновый слой там сократился на 10%, а это уже непосредственно касается густонаселенных стран Европы и Северной Америки.

Официально признанная причина появления озоновых дыр – повышение концентрации хлорфторуглеродов (фреонов). Это антропогенные вещества и химические соединения, используемые в производстве аэрозолей, хладагентов (в холодильниках), растворителей и т. д. Их широкое применение в течение нескольких десятилетий не вызывало никакой тревоги. В нижних слоях атмосферы они не вступают ни в какие химические реакции и не оказывают токсичного действия. Но именно эта «инертность» позволяет им подниматься в стратосферу.

Как известно, стратосферный озон образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения на молекулы кислорода, но туда попадают и атомы хлора, входящие в состав «вторгающихся» хлорфторуглеродов, именно они наиболее эффективно разрушают слой озона. Цикл начинается с того, что в присутствии атома хлора молекула озона расщепляется с образованием моноксида хлора и молекулярного кислорода, а затем идет новый разрушающий цикл, «подхватываются» новые атомы кислорода, хлор «подхлестывает» новый этап разрушения.

Общее количество озона в атмосфере не велико, тем не менее, озон – один из наиболее важных ее компонентов. Благодаря ему смертоносная ультрафиолетовая солнечная радиация в слое между 15 и 40 км над земной поверхностью ослабляется примерно в 6500 раз. Изменение интенсивности солнечного излучения заметно влияет на биологические процессы, что, в конце концов, может привести к критическим ситуациям. С увеличением доли ультрафиолетовой составляющей в излучении, доходящем до поверхности планеты, связывают рост числа раковых заболеваний кожи у людей и животных. У человека это быстротекущие раковые заболевания: меланома и карценома.

Установлено, что увеличение дозы ультрафиолетового излучения на 1% приводит к увеличению раковых заболеваний на 2%. Однако у жителей высокогорных районов, где интенсивность излучения в несколько раз выше, чем на уровне моря, рак крови встречается реже, чем у жителей низменностей. Это противоречие пока объясняют тем, что не столько увеличился уровень облучения, сколько изменился образ жизни людей, которые стали значительно больше времени проводить на солнце. В то же время жесткое ультрафиолетовое излучение относится к числу ионизирующих излучений, а, следовательно, является мутагенным фактором среды обитания.

Дата добавления: 2015-05-31