Екологія і організація природоохоронної діяльності - Шматько В.Г. - Озонові діри в атмосфері

Енергія Сонця надходить до Землі у вигляді променів видимого світла, інфрачервоних (теплових) та ультрафіолетових променів. Ультрафіолетове випромінювання несе в собі найбільшу енергію і розподіляється на три види в залежності від довжини хвилі (400-315 мм, 315-280 мм і менше 280 мм), які приводять до розриву молекул білків і загибелі живих клітин. Основним захистом від таких "жорстких ультрафіолетових" променів є озоновий щит Землі.

В стратосфері за рахунок молекул двохатомного кисню 02, який поглинає жорстке ультрафіолетове випромінювання, а енергія витрачається на фотохімічну реакцію 302-^ 203, утворюється озон, що захищає Земну поверхню від цих променів.

Руйнуванню озонового шару сприяють хімічні речовини (окиси азоту, фреони). Враховуючи, що окисів азоту в повітрі мало (вони в результаті реакції розкладають озон на кисень) основною руйнуючою речовиною є фреон, що використовується як холодоагент (рефрижератори, холодильники) і знаходиться в аерозольних резервуарах. Молекули парів фреонів, потрапляючи в стратосферу під впливом ультрафіолетового випромінювання розпадаються, вивільняючи атоми хлору. Один атом хлору розкладає 100 тис. молекул озону. В результаті людської діяльності зростає обсяг використовуваних фреонів і зменшується (виникають озонові діри) озоновий захисний шар. Руйнуванню озонового шару сприяє також запуск балістичних ракет, які викидають в атмосферу велику кількість окисів азоту.

Промислові викиди в атмосферу також порушують озоновий шар, який, немов щит, прикриває Землю від сильного ультрафіолетового опромінення. Виявлено різке зменшення шару озону над Антарктидою - своєрідну "озонову дірку". Вміст озону тут дедалі зменшується, межі "озонової дірки" розширюються. "Озонова дірка" існує не постійно, а близько місяця на рік, переважно в жовтні. Вона розширюється в бік Австралії, Південної Америки й Африки, що викликає тривогу. У грудні 1986 року з цього приводу було проведено міжнародний семінар метеорологів і геофізиків. Демонструвалися наукові фільми, які показали, що "озонова дірка" - це гігантський атмосферний вихор, який циркулює проти стрілки годинника. Щодо причин цього явища є три припущення:

- взаємодія оксидів азоту з озоном;

- реакція антропогенного хлору з озоном;

- антропогенні фреони реагують з озоном.

Фреон-12, фреон-11 містять вуглець, фтор і хлор. Вони працюють у холодильниках, балонах з лаком, дезодорантах і під впливом ультрафіолетових променів розкладаються, а молекулярний хлор руйнує озон каталітично. Якщо викиди фреону в атмосферу не припинити, то кількість озону в найближчі роки зменшиться на 10%. Різко зросте ультрафіолетове опромінення, що приведе до збільшення захворювань на рак шкіри у людей і тварин.

Смог

Загазованість повітря великих міст в безвітряну погоду зростає в результаті викидів в атмосферу великої кількості закису азоту та інших шкідливих речовин при згоранні вугілля у мазуту, соляри і т.п., а також в результаті великої загазованості території автотранспортом.

Дослідження показують, що в результаті складних фотохімічних реакцій, під впливом сонячного світла, підвищеної температури та великої кількості озону у повітрі, забрудненому пилом, сажею, окисами азоту тощо, виникають димні тумани - смоги. Вони спричиняють задуху, неприємно пахнуть, подразнюють очі, приводять до бронхіальної астми, емфіземи легенів та інших захворювань, при цьому також прискорюється корозія металів, руйнування будівель, пошкодження книг та інше. Так, за чотири дні Лондонського смогу в 1952 році загинуло понад 4 тис. чоловік.

Смоги виникають за таких умов: по-перше, великої кількості пилу Й газів, які міста викидають у повітря, по-друге, довгого існування антициклонів, коли забруднювачі нагромаджуються в приземному шарі атмосфери. Таким чином смог, як правило, виникає в найбільших індустріальних містах перевантажених транспортом у безвітряні дні. Смоги характерні для таких міст, які розташовані в гірських котловинах, де застоюється повітря, наприклад, в Лос-Анджелесі, Нью-Йорку, Чикаго, Токіо, Мілані та інших.

Смоги бувають декількох типів. Найбільш вивчений вологий смог. Він характерний для країн з морським кліматом, де дуже часто спостерігаються тумани і висока вологість повітря. Сухий, або лос-анджелеського типу, смог відрізняється від вологого смогу своїми властивостями. Клімат у Лос-Анджелесі (США) сухий, тому смог тут утворює не туман, а синювату імлу. Третій вид смогу - льодяний смог, або смог аляскинського типу. Він виникає в Арктиці й Субарктиці при низьких температурах.

Американець Луїс Батонн у книзі "Чисте небо" писав: "Одне з двох - або люди зроблять так, що буде в повітрі менше диму, або дим зробить так, що на Землі стане менше людей"'.