Проблема истощения озонового слоя.

В последние годы наблюдается ус­тойчивая тенденция снижения содержания озона в верхних слоях ат­мосферы. По разным оценкам, в средних и высоких широтах Север­ного полушария такое уменьшение составило 2 – 10 %.

Наиболее значительная потеря озона регистрируется над Антаркти­дой, где его содержание в озоновом слое за последние 30 лет уменьши­лось на 40 – 50 %. Пространство, в пределах которого регистрируется за­метное уменьшение концентрации озона, получило название «озоновой дыры» (рис. 63). В настоящее время «озоновая дыра» вышла за пределы континента и по размерам (10 млн км²) превышает площадь США.

Рис. 63. Динамика «озоновой дыры» в пределах Антарктиды

(по Н.Ф. Реймерсу, 1990 г.) (пространство без штриховки).

 

Меньшая по размерам «дыра» наблюдается и над Арктикой. Отмеча­ется появление так называемых «блуждающих дыр» площадью от 10 до 100 тыс. км² в других регионах, где потери озона достигают 20 – 40 % от нормального уровня (около 0,06 мг/м³).

Беспрецедентная анома­лия озона как по уровню его дефицита, так и по размерам затронутой территории, была отмечена в России. Согласно Росгидромету, в феврале 1995 г. над всем Северным полушарием, а особенно над ря­дом районов Восточной Сибири вплоть до Урала зафиксировано рекордное уменьшение концентрации озона - до 40%, сохранявшееся в течение 25 суток. К середине марта в отдельных районах оно дос­тигло 50%. Как следствие, в апреле и декабре отклонение от климатических норм составило 15 %.

Крайне опасные для человека и многих животных последствия истощения озонового экрана — увеличение числа заболеваний раком кожи и катарактой глаз. Из-за уменьшения концентрации озона только на 1 % происходит увеличение интенсивности УФ-излучения у поверхности Земли на 15 %. В свою очередь, это, согласно официальным данным ООН, приводит к появлению в мире 100 тыс. новых случаев катаракты и 10 тыс. случаев рака кожи, а также вызывает снижение иммунитета как у человека, так и у животных. Помимо ухудшения здоровья, истощение озонового слоя способствует усилению «парникового эффекта», снижению урожайности, деградации почв, общему загрязнению окружающей среды. Согласно Ю.В. Новикову (1998 г.), проникновение через «озоновые дыры» солнечных рентгена- и ультрафиолетовых лучей, энергия фотонов, которых превышает энергию лучей видимого спектра в 50 - 100 раз, увеличивает число мощных лесных пожаров. В 1996 г. в России сгорело 2 млн га лесов. В чем же причина убыли озона из атмосферы? После ряда международных экспедиций в Антарктиду было установлено, что, помимо физико-географических факторов, озоновый слой разрушают техно­генные загрязнители: оксиды азота NO и NO2, галогенопроизводные углеводородов (фреоны): CFC13 (фреон-11), CF2C12 (фреон-12) и дру­гие, кипящие при комнатной температуре, высоколетучие, химически инертные соединения у поверхности Земли.

Основным антропогенным фактором, разрушающим озон, считают фреоны (хладоны), которые широко используются как газы-носители в различного рода аэрозольных баллончиках, холодильных установках и т.п.

Будучи чрезвычайно инертными в приземных слоях атмосферы, фреоны минуют тропосферу без изменений, и только в стратосфере подвергаются фотохимическому разложению с образованием высоко активных радикалов - атомов хлора. Образовавшиеся активные атомы хлора включаются в циклический процесс разрушения молекул озона.

Фреоны способны находиться в атмосфере, не разрушаясь 70 - 100 лет, поэтому они всегда достигают озонового слоя и разрушают его. При этом каждый атом хлора как катализатор способен разрушить до 100 тыс. атомов озона. До недавнего времени в мире произ­водилось около 1,3 млн т озоноразрушающих веществ. Около 35% производимого объема приходилось на США, 40 % - на страны ЕС, 10 – 12 % - Японию, 7-10 % - Россию.

Из других техногенных причин разрушения озонового слоя называют уничтожение лесов, как основных поставщиков кислорода в атмосферу. Зарегистрировано также разрушение озона при ядерных взрывах в атмосфере, крупных пожарах и других явлениях, сопровождающихся поступлением в верхние слои атмосферы оксидов азота и некоторых углеводородов. Установлено также, что уничтожают озон полеты сверхзвуковых самолетов в стратосфере, запуски космических ракет. Только один запуск авиакосмической системы «Шаттл» приводит к потерям 10 млн т озона. 300 таких запусков в год и практически весь озон будет уничтожен.

В последние время ученые высказывают предположение о существенном вкладе природных явлений в процессы разрушения озона и возникновении «озоновых дыр». К таковым относятся, например, 11-летние циклы солнечной активности, выход озонразрушающих газов (водород, метан) из разломов земной коры, наличие своеобразных восходящих вихрей над Антарктидой, способствующих рассе­иванию озона.