Разрушение озонового слоя: причины и последствия

Функции озонового слоя

На высоте 20-30 километров от поверхности Земли «живой» газ создаёт уникальную защиту. Озон необходим для жизни на Земле, поскольку поддерживает температурный режим на планете и выполняет роль фильтра в атмосфере.

Планета регулярно подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей солнца, космического излучения. Если внешнее влияние полностью будет достигать поверхности Земли, это негативно скажется на живых организмах. «Защитное поле» становится частичной преградой для вредных факторов, влияющих на планету извне.

Озоновый слой справляется с внешней и внутренней угрозой. Регулярно предприятиями и транспортом выбрасывается множество газов в атмосферу (в том числе углекислый). Трёхатомный кислород нейтрализует опасные вещества, очищая воздух. Помимо нейтрализации, вредных примесей, озоновый слой удерживает кислород внутри атмосферы, не позволяя ему в больших количествах «вылетать» в открытый космос.

Нейтрализация углекислого газа

Причиной парникового эффекта становятся газы. На Земле ответственным за это явление считается углекислый газ, источниками которого являются природные (жизнедеятельность биосферы, извержения вулканов, пожары вследствие засухи, гниение биомассы) и антропогенные (сжигание биомассы, горение пород или топлива, промышленное производство, изготовление цемента) факторы.

Если исключить неестественное образование газа, то растения поглощают большую часть двуокиси углерода. При чрезмерном образовании вещества из-за техногенного влияния, остаток попадает в атмосферу. Молекулы озона разрушают органические соединения, в том числе углерод и его производные, нейтрализуя излишки опасного газа.

Роль озонового слоя при взаимодействии с углекислым газом — восстановление баланса веществ, наполняющих атмосферу. Состав воздуха меняется в зависимости от климатических, погодных и антропогенных условий. Реакции проходят постоянно в разных участках «щита».

Удержание кислорода

Значение озонового слоя для биосферы выражено также удерживанием нужного уровня кислорода. Озон образуется под воздействием ультрафиолетовых лучей, но содержимое защитного барьера динамично, поскольку:

• озон тяжелее воздуха, после реакции спускается ниже;
• ветер перемещает газ в разных направлениях;
• интенсивность УФ-излучения переменчива.

Для озонового слоя, имеющего небольшой объём О3, нормально постоянно менять количество содержащегося внутри газа. Озон, «покидающий» защитный барьер, замещается кислородом. После поглощения и химических реакций О2 становится О3. Озоновый слой предохраняет атмосферу от критического снижения уровня кислорода.

Отражение космического и частично ультрафиолетового излучения

Озоновый слой атмосферы предохраняет всё живое на Земле от действия космической радиации, излишка опасных солнечных лучей. В малой концентрации длинные волны ультрафиолета полезны для людей, животных и растений. Естественный фильтр планеты защищает человека и другие организмы от электромагнитного излучения солнца разной длины (больше 90%). Но губительны для всего живого именно короткие волны. Они вызывают:

• ожоги кожи разной степени тяжести;
• мутации;
• новообразования (злокачественные, доброкачественные);
• ожог роговицы глаза;
• высыхание слизистых, тканей;
• снижение защитных сил организма;
• при больших дозах и частом воздействии — летальный исход.

Озоновый слой выполняет роль преграды для ближнего ультрафиолета, обеспечивая безопасность для живых организмов. Это обусловлено тем, что защитный барьер планеты Земля обладает экранирующими свойствами, отражает УФ-излучение.

Ещё один опасный для жизни на планете внешний фактор — космическое излучение, которое также «фильтруется» озоновым слоем.

Значение озонового слоя, как терморегулятора атмосферы

Роль газового барьера на планете не только в экранировании и поглощении опасного излучения (космического, ультрафиолетового), но и поддержании температурного режима Земли.

Озоновый слой частично пропускает тепло в открытый космос, не давая «утекать» массово. Озон задерживает двадцать процентов тепловой энергии Земли. Это требуется, чтобы внутри биосферы сохранялась требуемая для живых организмов температура.

Если барьер будет абсолютно непроницаем, то возникнет парниковый эффект. При потери большего количества тепла, атмосфера недостаточно прогреется, что приведёт к гибели растений и животных. Частично могут сохраниться организмы, живущие на дне Мирового океана или внутри глубокого грунта.

Политика и консенсус

Боб Уотсон успешно объединил международное научное сообщество в 1985 году для решения проблемы озоновой дыры, прежде чем был достигнут консенсус.

В 1996 году Аант Эльзинга писал о консенсусе, согласно которому Межправительственная группа экспертов по изменению климата опробовала в двух предыдущих докладах глобальный консенсусный подход к действиям по борьбе с изменением климата. Стивен Шнайдер и Пол Н. Эдвардс в 1997 году отметили, что после второго оценочного доклада МГЭИК лоббистская группа « Глобальная климатическая коалиция» и несколько самопровозглашенных « противоположных » ученых попытались дискредитировать выводы отчета. Они указали, что цель IPCC состоит в том, чтобы справедливо представить полный спектр заслуживающих доверия научных мнений и, если возможно, консенсуса.

В 2007 году Райнер Грундманн сравнил действия по борьбе с изменением климата в Европе и Соединенных Штатах, он интерпретировал бездействие помимо существующего консенсуса и отметил, что политическая повестка дня руководила политикой США в области изменения климата. Широкая известность скептически настроенных ученых в СМИ резонирует с этим , и они писали, что Германия поставила перед собой амбициозные цели по сокращению выбросов, потому что «сбалансированная отчетность» привела к предвзятости в освещении изменения климата в пользу скептических аргументов в США, но не настолько. в Германии

Кроме того, Грундманн отметил, что после предупреждений ученых в 1986 году парламент Германии поручил Enquetekommission ‘Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre’ (Меры предосторожности для защиты атмосферы Земли), чтобы оценить ситуацию, в состав которой входят ученые, политики и представители заинтересованных сторон. группы

Три года спустя отчет оказал влияние на оценку состояния дел в исследованиях климата, оценку угрозы самого изменения климата, а также предложения по четким целям сокращения выбросов, хотя он утверждает, что консенсуса не было, и объяснили успех отчета решительными мерами предосторожности и тем, что в нем не участвовали сторонние ученые или отрицатели изменения климата .

Линейная модель выработки политики, основанная на позиции, что «чем больше у нас знаний, тем лучше будет политический ответ», в случае озона не применялась. Напротив, процесс регулирования CFC был больше сосредоточен на управлении невежеством и неопределенностями в качестве основы для принятия политических решений, поскольку лучше учитывались отношения между наукой, общественным (отсутствием) понимания и политикой. Тем временем такой участник процесса МГЭИК, как Майкл Оппенгеймер, признал некоторые ограничения консенсусного подхода МГЭИК и попросил согласованные, более мелкие оценки особых проблем вместо повторения крупномасштабного подхода каждые шесть лет. Стало более важным обеспечить более широкое исследование неопределенностей. Другие также видят смешанные блага в стремлении к консенсусу в рамках процесса МГЭИК и просят включить инакомыслие или позиции меньшинства или улучшить заявления о неопределенностях.

Причины разрушения озонового слоя

Достоверные научные исследования подтвердили, что
причиной разрушения озонового слоя является деятельность человека, в частности,
химические вещества, созданные человеком, которые содержат хлор или
бром. Эти химические вещества широко известны, как озоноразрушающие
вещества (ОРВ). Ученые наблюдали сокращение озонового слоя стратосферы с
начала 1970-х годов. Оказалось, что он более заметен в полярных регионах.

Было доказано, что ОРВ являются экологически чистыми, очень
стабильными и нетоксичными в атмосфере ниже. Вот почему они приобрели
популярность за эти годы. Однако их стабильность имеет свою цену. Они
могут парить и оставаться статичными высоко в стратосфере. Находясь там,
ОРВ распадаются под воздействием сильного ультрафиолетового излучения. В
результате выделяются такие химические вещества, как хлор и бром. Именно
они с высокой скоростью и эффективностью разрушают озоновый слой, отрывая атом
от молекулы озона. Одна молекула хлора способна разрушать тысячи молекул
озона.

ОРВ остались и будут оставаться в атмосфере в течение многих
лет. Это значит, что все те (или многие) озоноразрушающие вещества,
которые человек выделял в атмосферу в течение предыдущих 90 лет, все еще
находятся на пути к стратосфере. А попадая туда, они будут способствовать
разрушению озонового слоя.

В средней широте, например, над Австралией озоновый слой истончается
сильнее, особенно в весенний сезон. Из-за этого увеличилось УФ-излучение, которое
достигает поверхности планеты. Подсчитано, что толщина озонового слоя
уменьшилась примерно на 5-9%, увеличивая риск чрезмерного воздействия
ультрафиолетового излучения на человека, который длительное время находится на
улице.

Кроме техногенных, которые связаны с чрезмерным выделением хлора и брома, есть природные причины разрушения и уменьшения озонового слоя. К ним относятся, например, такие как солнечные пятна и стратосферные ветры. Но было установлено, что это приводит к истощению слоя не более чем на 1-2%, и последствия также считаются временными. Также считается, что крупные извержения вулканов (в основном Эль-Чичон в 1983 году и гора Пинатубо в 1991 году) также способствовали его разрушению.

Дополнительные материалы

• 20 лет успеха углеводородной технологии Greenfreeze
• Циклопентан: основные принципы перевооружения
• Эксперты обсудили перспективы прекращения использования озоноразрушающих веществ в медицинских дозированных ингаляторах
• ROLS ISOMARKET: стабильное качество каждый день
• Введение в технологии
• Энергоэкологические парадигмы холодильных агентов
• Использование аммиака в холодильной отрасли России: проблемы и перспективы
• Китай – планы по масштабному производству кондиционеров на углеводородах
• Midea получила европейские сертификаты на R32 и R290
• Хладагенты и окружающая среда
• О природных хладагентах
• Природные хладагенты в Северной Америке. Продовольственное снабжение
• Природные хладагенты в Северной Америке. Город и здания
• Природные хладагенты в Северной Америке. Транспорт
• Природные хладагенты в Северной Америке. Промышленность и особые сферы применения
• Разрешите представить: метилформиат
• Конференция IIAR 2014: победное шествие CO₂ по Бразилии
• ЕРА предлагает разрешить использование 4 углеводородных хладагентов в новых сферах применения
• ГФУ сегодня и завтра
• НАСА: забытое ОРВ остается в атмосфере
• Окончательный регламент ЕРА (США) «Перечень альтернативных хладагентов для использования в климатическом и холодильном оборудовании и пересмотр запрета на выпуск некоторых альтернатив в атмосферу»
• CO₂ в двух люксовых моделях Volkswagen
• Разрешите представить: метилформиат
• Альтернативы ГХФУ и ГФУ в жарких развивающихся странах
• Остерегайтесь альтернативного хладагента R-22a

Перейти к странице «Европейский опыт F-регулирования»

Озоновые дыры

В течение XX века на планете формировалась сеть метеорологических станций, одна из задач которой заключается в проведении спектрологических измерений.

В результате наблюдений к середине 80-х годов было обнаружено существенное снижение содержания озона над территорией Антарктиды, составлявшее 40%. Диаметр обнаруженной дыры составил 1000 километров. По последним измерениям площадь крупнейшей дыры составляет 20 миллионов квадратных километров.

Подобное снижение содержания озона было обнаружено и на другом конце планеты – в Арктике. Там снижение составило 5-9%, площадь дыры регулярно меняется, причем в настоящее время она снижается. Регулярные наблюдения осуществляются только над состоянием Антарктической дыры. Третья обнаруженная крупнейшая дыра – Тибетская. По некоторым оценкам ее площадь может составлять до 2,5 миллионов квадратных километров.

Основные причины их появления

Возникновение озоновых дыр в атмосфере связано с действиями факторов двух групп:

• антропогенными;
• естественными.

Обнаружение озоносферы произошло в тот же период, что и развитие массового промышленного производства. Из-за этого невозможно точно оценить воздействие антропогенных факторов относительно прежних временных промежутков. Ученые связывают возникновение разрывов в озоновой оболочке с выбросами фреонов, содержащих бром и хлор. Подобные вещества содержатся в следующих предметах:

• холодильные установки;
• кондиционеры;
• аэрозоли.

По оценкам ученых на подобные источники приходится до 80% разрушенного озонового экрана. Разрушение происходит за счет поднятия фреона в верхние слои, во время чего выделяется хлор. В верхних слоях хлор взаимодействует с озоном, расщепляя его. Разрушение озоносферы происходит за счет воздушного транспорта: самолетов и космических ракет. При выбросах газа в атмосферу попадают элементы, способствующие уничтожению озона в стратосфере. К таким соединениям относятся: хлор, оксиды азота, двуокиси углерода. Кроме того, оксиды азота выделяются при применении сельскохозяйственных удобрений.

Крупнейшие озоновые дыры Земли расположены вокруг полюсов: Северного и Южного. Такая особенность связана с наличием полярных ночей, когда прекращается поступление ультрафиолетовых лучей, а значит – формирование озона. В это же время происходит истощение уже сформированного слоя за счет вихрей и движения облаков.

Возможные последствия

Постепенное разрушение озоновой защиты приводит к глобальным изменениям климата на Земле. За счет защитной оболочки на планете поддерживаются следующие условия:

• удерживается тепло;
• развиваются биологические процессы внутри защитной оболочки.

Истощение озонового слоя повлечет смену направлений ветра, понижение температуры, засуху, остановит развитие живых организмов на поверхности, ограничив ареол обитания только водными просторами.

Снижение толщины озоновой оболочки приведет к проникновению опасных коротковолновых ультрафиолетовых лучей и их влиянию на человека. Хватит нескольких минут, чтобы эти лучи привели к ожогам, нарушению работы дыхательных и кровеносных сосудов.

Пути решения проблемы в мире и России

После обнаружения гигантской озоновой дыры над Антарктидой ООН собрала мировую общественность для решения проблемы. По итогам встречи был принят Монреальский протокол, регулирующий промышленные выбросы фреона и других химических элементов, способных разрушать озон. Согласно протоколу, запрещено применение хлорфторуглерода в аэрозолях. Меры по защите включают замену фреона на другие вещества:

• углекислый газ;
• нетоксичный пропан;
• аммиак;
• изобутан.

Мифы об озоновых дырах

Одно из главных заблуждений было связано с антропогенными причинами разрушения озонового слоя. Самые крупные дыры расположены в ненаселенных частях планеты, на которых полностью отсутствует какое-либо производство. Конкретно в этих зонах возникновение дыр связано с нарушением процесса образования озона из-за полярных ночей.

В остальных случаях преобладают антропогенные факторы, а не естественные. На разрушение влияют не только соединения фреона, но и другие вещества, попадающие в атмосферу и способные расщеплять озон.

Причины истощения слоя озона

Наука еще до конца не установила, каковы же основные процессы, нарушающие озоновый слой. Ученые выдвинули ряд гипотез как о естественном, так и о техногенном происхождении «озоновых дыр».

Ряд ученых настаивают на естественном происхождении «озоновых дыр». Причины их возникновения одни видят в естественной изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца; другие связывают эти процессы с рифтогенезом и дегазацией Земли.

Техногенное происхождение «озоновых дыр» объясняют попаданием в верхние слои атмосферы техногенного хлора, фтора и других атомов и радикалов, способных активно присоединять атомарный кислород, тем самым конкурируя с реакцией: 

О + О₂= О₃.

Так, «озоновые дыры» связывают с тем, что занос активных галогенов в верхние слои атмосферы опосредован летучими хлорфторуглеродами типа фреонов.

Фреоны — фторсодержащие насыщенные углеводороды (главным образом производные метана и этана). Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома. Фреоны широко применяются в промышленном производстве и в быту (хладагенты в холодильниках и кондиционерах, растворители, распылители, аэрозольные упаковки). Фреоны сами по себе не токсичны, инертны, весьма стойки и за счет турбулентных движений с потоком воздуха попадают в стратосферу, где распадаются под действием солнечного УФ с образованием свободного хлора. Атомы хлора не сразу вступают в цепную реакцию разрушения озона. Они реагируют с озоном, образуя оксид хлора. Радикалы ClO реагируют друг с другом с образованием относительно стабильного димера ClO — OCl, молекулы которого висят в воздухе, дожидаясь возвращения Солнца.

Когда наступает антарктическая весна и становится светло, солнечная радиация разрушает димер ClO — OCl, освобождая чрезвычайно реакционноспособный хлор, который начинает взаимодействовать с озоном. Концентрация озона в течение нескольких недель резко падает. По некоторым оценкам, исчезает более 97% озона.

Вернувшееся солнечное тепло постепенно рассеивает вихрь вокруг полюса, позволяя южному полярному воздуху снова перемешиваться. Обедненный озоном воздух рассеивается по всему земному шару, и уровень озона над Антарктидой становится почти нормальным.

Вследствие длительных запаздываний, необходимых, чтобы молекулы хлорфторуглеродов (ХФУ) достигли стратосферы, дальнейшее истощение озонового слоя неизбежно. Из-за долгого времени жизни в атмосфере молекул ХФУ и атомов хлора оно продлится по меньшей мере 100 лет, даже если производство ХФУ будет повсюду немедленно прекращено.

Фон науки

Радиационное воздействие от различных парниковых газов и других источников.

Источники стратосферного хлора

Между двумя областями взаимодействия человека и атмосферы существуют различные связи. Эксперты в области политики выступают за более тесную увязку усилий по защите озона и климата.

Дрю Шинделл использовал климатические модели для оценки как изменения климата, так и истощения озонового слоя. По его мнению, в то время как до сих пор исследования больше касались воздействия выбросов ХФУ на стратосферный озон, будущее будет больше связано с взаимодействием между изменением климата и обратной связью по озону. Озон сам по себе является парниковым газом. Многие озоноразрушающие вещества также являются парниковыми газами, некоторые агенты радиационного воздействия в тысячи раз сильнее углекислого газа в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Увеличение концентраций этих химических веществ привело к радиационному воздействию 0,34 ± 0,03 Вт / м 2 , что соответствует примерно 14% от общего радиационного воздействия от увеличения концентраций хорошо перемешанных парниковых газов. Естественная изменчивость озона в стратосфере, по-видимому, тесно связана с 11-летним солнечным циклом изменений освещенности и оказывает через динамическую связь между стратосферой и тропосферой значительное влияние на климат.

Как и в случае с диоксидом углерода и метаном, существуют некоторые естественные источники тропосферного хлора, такие как морские брызги . Хлор из океанских брызг растворим и поэтому смывается дождями, прежде чем достигнет стратосферы. На разрушение озона влияет стратосферный хлор. Только метилхлорид , который является одним из галоидоуглеродов , имеет в основном природный источник, и на него приходится около 20% хлора в стратосфере; остальные 80% поступают из искусственных источников. Хлорфторуглероды, напротив, нерастворимы и долгоживущие, что позволяет им достигать стратосферы. В нижних слоях атмосферы содержится гораздо больше хлора из CFC и родственных галогеналканов, чем в хлористом водороде из солевого тумана, а в стратосфере преобладают галоидоуглероды.

Тот же СО₂Ожидается, что радиационное воздействие, вызывающее глобальное потепление, охладит стратосферу. Ожидается, что это охлаждение, в свою очередь, приведет к относительному увеличению содержания озона ( O₃) истощение полярной области и повторяемости озоновых дыр. И наоборот, разрушение озона представляет собой радиационное воздействие на климатическую систему примерно -0,15 ± 0,10 Вт на квадратный метр (Вт / м 2 ).

Какие фреоны разрушает озоновый слой Земли?

Человек давно научился использовать холод не только для хранения продуктов. Польза холода в жизни современного человека просто неоценима.

В тридцатые годы девятнадцатого века была изобретена первая машина, которая вырабатывала холод. В качестве хладагента в ней был использован этиловый спирт. Ещё через тридцать лет была изобретена холодильная машина, работающая с использованием аммиака. Позднее в качестве хладагентов стали применятся самые разнообразные химические соединения – сернистый ангидрид, хлористый метил, диоксид углерода и другие.

Использование новых хладагентов, хлорфторпроизводных метана, произвело переворот в производстве холодильников. Это случилось в тридцатые годы двадцатого столетия. Именно эти вещества были названы фреонами, они получили особую маркировку фреон-11, фреон-12. Эти вещества в качестве хладагентов оказались наиболее безопасными, так как они химически инертны, термически стабильны, не ядовиты, не имеют цвета и запаха.

С появлением хлорфторуглеродов начинается активное производство холодильной техники для промышленности и бытовых нужд.

Но эти вещества нашли активное применение не только в холодильных машинах. Их стали активно применять в тепловых насосах, в теплоизоляции, они стали входить в состав косметических и моющих средств, некоторых лекарственных препаратов. Их применяют в производстве аэрозолей. И это не весь список производств, где нашли применение хлорфторуглероды.

В 1970 году впервые зарегистрировано наличие хладагента R11 в атмосфере нашей планеты. Химики забили тревогу, и ними была выдвинута гипотеза, что хлорфторуглероды могут разрушать озоновый слой Земли. В целом молекулы этих веществ химически стабильны, но попадая в верхние слои атмосферы под действием ультрафиолетового излучения, от них отрываются атомы хлора. Идёт сложная цепная химическая реакция, в результате которой атомы хлора и остатки молекулы хлорфторуглеродов вступают в реакцию с озоном и разрушают его молекулы. Таким образом, планета теряет защитный слой, благодаря которому на планете появилась и существует жизнь.

Первая озоновая дыра возникла над Антарктидой, исследования показали, что толщина озонового слоя над этим континентом снизилась почти на треть.

Были произведены замеры содержания хлора в атмосфере над Антарктидой, эти показатели оказались в сто раз больше, чем в атмосфере средних широт. Гипотеза о разрушающем действии хлора относительно озонового слоя подтвердилась.

В восьмидесятые годы двадцатого века был принят целый ряд международных законодательных актов, запрещающих использование озоноразрущающие хлорфторуглероды.

Россией в эти годы было произведено более десяти миллионов холодильных машин, пятая часть этой продукции ушло на экспорт. Вся эта огромная партия товаров имела хладагенты, содержащие озоноразрущающие вещества. Перед разработчиками холодильных систем была поставлена задача – найти экологически безопасные хладагенты.

Такой альтернативой стал хладагент R134А. Это вещество озонобезопасно. В своём составе оно не содержит хлора, при этом обладает теми же характеристиками, что и хлорфторуглероды. Именно оно стало широко применяться в холодильных установках,автомобильных кондиционерах, в теплоизоляции, в аэрозолях, ингаляторах.

Но особенности у этого хладагента всё же есть. Он является более сильным растворителем и более гигроскопичен, не растворим в минеральных маслах. Разработчикам холодильных систем этот факт обязательно необходимо учитывать. Применяя R134А, в холодильных системах используются прокладки более высокого качества, используются специальные полиэфирные масла.

Возможные последствия истончения озонового слоя

Учёные сходятся во мнении относительно негативных последствий изменений, происходящих в стратосфере. Сейчас они не выражены ярко, но по самым пессимистичным прогнозам ситуация станет критической в конце XXI века.

Воздействие на человека

Истончение озонового слоя на 1% увеличивает риск развития рака кожи на 3% (это примерно 7 000 новых заболеваний раком ежегодно). На открытом воздухе становится проще получить солнечные ожоги.

Воздействие на экологию

Так как планета — сбалансированная система, повреждение одного элемента влечёт перемены во всех других. Дальнейшее истончение антирадиационной защиты и повышение интенсивности УФ-излучения приведёт к потеплению и вымиранию некоторых видов.

Жёсткое ультрафиолетовое излучение убивает вовлечённый в процесс фотосинтеза фитопланктон. Он является кормовой базой для китов и других морских обитателей. Удаление этого звена из пищевой цепочки вызовет изменения всей водной биосистемы.

Если озоновый слой разрушится полностью

Полное разрушение защитного экрана невозможно, так как он постоянно восстанавливается. Если бы концентрация молекул озона приблизилась к нулю, на Земле из-за высокого уровня радиации исчезли бы большинство форм жизни. Возросла бы средняя температура.

Причины разрушения озонового слоя

Большинство источников загрязнения планеты связано с антропогенным действием. Стремительное развитие промышленности и транспорта привело к опасному исходу для экологии. Изобретение фреонов положило начало образованию озоновых дыр, о существовании которых десятилетиями никто не догадывался. Только в конце 20 века стало известно о последствиях применения фторхлоруглеродов. Истощение озоносферы ведет к беспрепятственному проникновению ультрафиолетовых лучей на Землю.

Кроме влияние человеческой деятельности, к природным причинам разрушения озонового слоя относятся:

• галогенуглеводороды, содержащиеся в вулканических газах;
• взвешенные вещества, попавшие в стратосферу после извержений;
• добыча полезных ископаемых;
• дегазация недр в разломах коры с массивными выбросами углеродов.

Запуск космических ракет

Развитие ракетно-космических технологий привело к стремительному разрушению озоносферы. В продуктах сгорания ракет содержатся водяные пары, молекулы которых нарушают естественное равновесие на больших высотах. При запуске ракеты-носителя в реактивной струе присутствуют дополнительные озоноразрушающие вещества:

• хлор, хлористый водород;
• углекислый газ;
• оксиды азота.

Выброшенные элементы под действием турбулентной диффузии перемешиваются в многокилометровое облако, в котором разрушение озона длиться более 3 недель после прохождения ракетонасителя (РН). Озонообразующие реакции не справляются с такими объёмами поражения, как следствие в ионосфере образуется озоновая дыра.

Использование транспорта на высоте 12—16 км

Темпы роста воздушных перевозок в мире растут постоянно. Впервые гипотезу о вредном воздействии выхлопных газов авиадвигателей на озоносферу внес на рассмотрение химик Г.Джонстон из Калифорнийского университета. Со временем данные о том, что продукты сгорания топлива самолетов разрушают озоновый слой, подтвердились.

Азотные соединения NO и NO2 в зоне полетов на высоте 12—16 км ведут к истощению озона. Кроме озоноактивных веществ, воздух загрязняют оксиды серы и углерода, сажевые частицы. Количество выбросов в атмосферу зависит от технических характеристик и режима работы двигателей. Под угрозой истончения защитного слоя находятся участки с интенсивным движением над густонаселенными и промышленно-развитыми странами.

Применение азотных удобрений в сельском хозяйстве

Вследствие увеличения количества населения планеты требуется развитие продуктивного сельского хозяйства. Без применения химических удобрений повышения урожайности достичь нельзя, поэтому овощные и плодовые культуры регулярно подкармливают.

Все формы минеральных азотных удобрений трансформируются в нитраты и аммиак. Соединения вымываются из почвы осадками, дренажными водами, при таянии снега химикаты проникают в грунтовые воды, близлежащие водные источники. В итоге круговорота, испаренные компоненты попадают в атмосферу. С расширением посевных площадей такие поступления исчисляются мегатоннами, что развивает дополнительные очаги уничтожения озонового слоя.

Применение человеком фреонов

В тридцатые годы прошлого столетия небезопасные хладагенты холодильных устройств заменили на фреоны (хладоны). Это хлорфторпроизводные метана, которые не ядовиты и термически стабильны. Соединения не встречаются в естественной среде, они синтезированы учеными. С момента появления хлорфторуглеродов стало развиваться производство охлаждающего оборудования. Немного позже массовое распространение получили кондиционеры и всевозможные распылители.

Через 40 лет активного применения фреонов экологи опубликовали факты, подтверждающие разрушение озонового слоя Земли хладагентами. Оказалось, что соединения у поверхности планеты в химические реакции не вступают. Превращение озоновых молекул в кислородные проходит под действием атома хлора, который из-за ультрафиолета отщепляется от хлофторуглерода.

Кислотные дожди

Кислотные дожди вызывают примерно те же выбросы парниковых газов, что способствуют развитию озоновых дыр.

Хлорфторуглероды, распадаясь оставляют углерод, который соединяясь с водой образует угольную кислоту, хотя она оказывает лишь малую долю влияния на образование кислотных дождей. Основную роль играют выбросы азота и серы. Они образуются в результате сжигания топлива. Сера в качестве загрязнения присутствует примерно в 70 процентах топлива, угля и нефти, сжигаемой на планете. Азот и сера, соединяясь с кислородом в атмосфере образуют сначала оксиды, а потом соединяясь уже с водой кислоты, которые и выпадают в осадок в виде дождя.

Чем это грозит человечеству? Изменением условий существования. Баланс необходим и в окружающих веществах. Вся природа заточена под существование в нейтральной среде и рост кислотности дождевой воды приведет к изменению состава грунта, а значит изменению всего биологического сообщества Земли. Конкретно для человека это означает изменение условий земледелия. Все многовековые труды по разработке методик севооборота пойдут прахом, и мы снова вернемся к подсечно-огневому методу. И это при положительном развитии событий, поскольку кислотные дожди обжигают не привыкшие к ним листья, и неизвестно сколько еще литров отравленной воды вынесет то или иное растение.

Иммунитет человека тоже не в восторге от такого изменения состава дождя. Только в России из-за таких осадков почти вдвое увеличилось количество заболевающих астмой. А это новый рост промышленности, только связанный уже с медикаментами.