Вступ

1.2 Озонова діра над Антарктикою

2. Основні заходи щодо захисту озонового шару

3. Правило оптимальної компонентної додатковості

4. Закон Н.Ф. Реймерса про руйнування ієрархії екосистем

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Сучасна киснева атмосфера Землі є унікальним явищем серед планет Сонячна система, і це її особливість пов'язані з наявністю нашій планеті життя.

Проблема екології для людей зараз, безперечно, найголовніша. На реальність екологічної катастрофивказує на руйнування озонного шару Землі. Озон - триатомна форма кисню, що утворюється у верхніх шарах атмосфери під дією жорсткого (короткохвильового) ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Сьогодні озон турбує всіх, навіть тих, хто раніше не підозрював існування озонного шару в атмосфері, а вважав лише, що запах озону є ознакою свіжого повітря. (Недарма озон у перекладі з грецької означає " " запах " " .) Цей інтерес зрозумілий – йдеться про майбутнє всієї біосфери Землі, зокрема й самої людини. Нині назріла необхідність прийняти певні обов'язкові всім рішення, які б зберегти озонний шар. Але щоб ці рішення були правильними, потрібна повна інформаціяпро фактори, які змінюють кількість озону в атмосфері Землі, а також про властивості озону, про те, як саме він реагує на ці фактори.

1. Озонові дірита причини їх виникнення

Озоновий шар – це широкий атмосферний пояс, що тягнеться на висоті від 10 до 50 км над поверхнею Землі. Хімічно озон - це молекула, що складається з трьох атомів кисню (молекула кисню містить два атоми). Концентрація озону в атмосфері дуже мала, та невеликі зміникількості озону призводять до серйозних змін інтенсивності ультрафіолету, що досягає земної поверхні. На відміну від звичайного кисню озон нестійкий, він легко перетворюється на двоатомну, стійку форму кисню. Озон – набагато більше сильний окислювач, ніж кисень, і це робить його здатним вбивати бактерії, придушувати ріст та розвиток рослин. Втім, через його низьку в звичайних умовах концентрацію в приземних шарах повітря ці його особливості практично не впливають на стан живих систем.

Набагато важливішим є його інша властивість, що робить цей газ абсолютно необхідним для всього життя на суші. Ця властивість – здатність озону поглинати жорстке (короткохвильове) ультрафіолетове (УФ) випромінювання Сонця. Кванти жорсткого УФ мають енергію, достатню для розриву деяких хімічних зв'язківтому його відносять до іонізуючим випромінюванням. Як і інші випромінювання цього роду, рентгенівське та гамма-випромінювання, воно викликає численні порушення у клітинах живих організмів. Озон утворюється під впливом високоенергетичної сонячної радіації, що стимулює реакцію між 2 і вільними атомами кисню. Під впливом помірної радіації він розпадається, абсорбуючи енергію цієї радіації. Таким чином, цей циклічний процес з'їдає небезпечний ультрафіолет.

Молекули озону, як і кисню, електрично нейтральні, тобто. не несуть електричного заряду. Тому саме собою магнітне поле Землі не впливає на розподіл озону в атмосфері. Верхній шар атмосфери – іоносфера, що практично збігається з озоновим шаром.

У полярних зонах, де силові лінії магнітного поляЗемлі замикаються її поверхні, спотворення іоносфери дуже значні. Кількість іонів, зокрема і іонізованого кисню, у верхніх шарах атмосфери полярних зон знижено. Але Головна причинамалого вмісту озону в області полюсів – мала інтенсивність сонячного опромінення, що падає навіть під час полярного дня під малими кутами до горизонту, а під час полярної ночі немає зовсім. Площа полярних "дір" в озоновому шарі - надійний показник змін загального вмісту озону в атмосфері.

Вміст озону в атмосфері коливається внаслідок багатьох природних причин. Періодичні коливання пов'язані із циклами сонячної активності; Багато компонентів вулканічних газів здатні руйнувати озон, тому підвищення вулканічної активності веде до зниження його концентрації. Завдяки високим, сверураганним швидкостям повітряних потоків у стратосфері речовини, що руйнують озон, розносяться на великі площі. Переносяться не лише руйнівники озону, а й він сам, тому порушення концентрації озону швидко розносяться на великі площі, а локальні невеликі «дірки» в озоновому щиті, спричинені, наприклад, запуском ракети, порівняно швидко затягуються. Тільки в полярних областях повітря малорухливе, внаслідок чого зникнення там озону не компенсується його занесенням з інших широт, і полярні «озонні дірки», особливо на Південний полюс, Дуже стійкі.

1.1 Джерела руйнування озонового шару

Серед руйнівників озонного шару можна виділити:

1) Фреони.

Озон руйнується під впливом сполук хлору, відомих як фреони, які, також руйнуючись під впливом сонячної радіації, звільняють хлор, що «відриває» від молекул озону «третій» атом. Хлор у з'єднанні не утворює, але є каталізатором «розриву». Таким чином, один атом хлору здатний "занапастити" багато озону. Вважається, що сполуки хлору можуть залишатися в атмосфері від 50 до 1500 років (залежно від складу речовини) Землі. Спостереження за озоновим шаром планети проводилися антарктичними експедиціями із середини 50-х.

Озонова діра над Антарктидою, що збільшується навесні і зменшується до осені, була виявлена ​​в 1985 році. Відкриття метеорологів викликало низку наслідків економічного характеру. Справа в тому, що в існуванні «дірки» було звинувачено хімічну промисловість, яка виробляє речовини, що містять фреони, що сприяють руйнуванню озону (від дезодорантів до холодильних установок).

У питанні про те наскільки людина винна в освіті «озонових дірок» - єдиної думки немає.

З одного боку – так, безумовно винен. Виробництво сполук, що призводять до руйнування озону, слід звести до мінімуму, а краще взагалі припинити. Тобто відмовитися від цілого сектора промисловості, з оборотом у багато мільярдів доларів. А якщо не відмовитись – то перевести її на «безпечні» рейки, що теж коштує грошей.

Погляд скептиків: людське впливом геть атмосферні процеси, за всієї його руйнівності у локальному плані, у планетарному масштабі - мізерно. Антифреонова кампанія «зелених» має цілком прозоре економічне та політичне підґрунтя: за її допомогою великі американські корпорації (Дюпон, наприклад), душать своїх зарубіжних конкурентів, нав'язуючи угоди щодо "охорони" довкілля" на державному рівні і насильно запроваджуючи новий технологічний виток, який слабші в економічному відношенні держави витримати не в змозі.

2) Висотні літаки.

Руйнування озонного шару сприяють не тільки фреони, що виділяються в атмосферу і потрапляють в стратосферу. До руйнування озонного шару причетні й оксиди азоту, що утворюються під час ядерних вибухів. Але оксиди азоту утворюються і камерах згоряння турбореактивних двигунів висотних літаків. Окиси азоту утворюються з азоту та кисню, які там знаходяться. Швидкість утворення оксидів азоту тим більша, чим вища температура, тобто чим більша потужність двигуна.

Важлива не тільки потужність двигуна літака, а й висота, на якій він літає і випускає окисли азоту, що руйнують озон. Чим вище утворюється окис або закис азоту, тим згубніший для озону.

Загальна кількість окису азоту, що викидається в атмосферу на рік, оцінюється в 1 млрд. т. Приблизно третина цієї кількості викидається літаками вище за середній рівень тропопаузи (11 км). Щодо літаків, то найбільш шкідливими є викиди військових літаків, кількість яких обчислюється десятками тисяч. Вони літають здебільшого на висотах озонного шару.

3) Мінеральні добрива.

Озон у стратосфері може зменшуватись і за рахунок того, що в стратосферу потрапляє закис азоту N 2 O, який утворюється при денітрифікації пов'язаного ґрунтовими бактеріями азоту. Таку ж денітрифікацію зв'язаного азоту виробляють і мікроорганізми верхньому шаріокеанів та морів. Процес денітрифікації безпосередньо пов'язаний з кількістю зв'язаного азоту у ґрунті. Таким чином, можна бути впевненим у тому, що зі зростанням кількості внесених у ґрунт мінеральних добривбуде такою ж мірою збільшуватися і кількість утвореного закису азоту N 2 O. Далі, з закису азоту утворюються оксиди азоту, які призводять до руйнування стратосферного озону.

4) Ядерні вибухи.

При ядерних вибухах виділяється дуже багато енергії як тепла. Температура, що дорівнює 6000 0 К, встановлюється вже через кілька секунд після ядерного вибуху. Це енергія вогняної кулі. У сильно нагрітій атмосфері відбуваються такі перетворення хімічних речовинякі при нормальних або не відбуваються, або протікають дуже повільно. Що стосується озону, його зникнення, то найбільш небезпечними для нього є оксиди азоту, що утворюються при цих перетвореннях. Так, за період з 1952 по 1971 р. в результаті ядерних вибухівв атмосфері утворилося близько 3 млн т оксидів азоту. Подальша доляїх така: вони внаслідок перемішування атмосфери потрапляють різні висоти, зокрема й у атмосферу. Там вони вступають у хімічні реакціїза участю озону, призводячи до його руйнування.

5) Спалювання палива.

У Останнім часомгазети та журнали рясніють статтями про роль озонового шару, в яких людей залякують можливими в майбутньому проблемами. Від вчених можна почути про майбутні кліматичні зміни, які негативно вплинуть на все живе на Землі. Чи справді такими жахливими подіями обернеться для всіх землян далека від людей потенційна небезпека? Які наслідки руйнування озонового шару очікують на людство?

Процес формування та значення озонового шару

Озон є похідною кисню. Перебуваючи в стратосфері, молекули кисню піддаються хімічному впливу ультрафіолетового випромінювання, після чого розпадаються на вільні атоми, які, у свою чергу, мають здатність з'єднуватися з іншими молекулами. За такої взаємодії молекул і атомів кисню з третіми тілами відбувається виникнення нової речовини — утворюється озон.

Будучи у стратосфері, він впливає на тепловий режим Землі та здоров'я її населення. Як планетарний «стражник» озон займається поглинанням зайвого ультрафіолету. Однак при попаданні в нижні шари атмосфери великих кількостяхВін стає досить небезпечним для людського вигляду.

Прикре відкриття вчених – озонова діра над Антарктидою

Процес руйнування озонового шару став предметом багатьох дискусій вчених у світі, починаючи з кінця 60-х. У ті роки екологи стали порушувати проблему викидів в атмосферу продуктів згоряння у вигляді водяної пари та оксидів азоту, які виробляли реактивні двигуни ракет та авіалайнерів. Занепокоєння викликало властивість оксиду азоту, що викидається повітряними суднами на 25-кілометровій висоті, що є областю формування земного щита, руйнуватиме озон. 1985 року Британською антарктичною службою було зафіксовано зменшення на 40 % концентрації озону в атмосфері над їхньою базою «Халлі Бей».

Після британських учених цю проблему висвітлили й багато інших дослідників. Їм удалося окреслити район зі зниженим вмістом озону вже за межами південного материка. Через це стала порушуватися проблема утворення озонових дірок. Незабаром після цього виявили ще одну озонову дірку тепер уже в Арктиці. Однак та була меншою за розмірами, з витоком озону до 9%.

За підсумками досліджень, вчені підрахували, що у 1979-1990 роках концентрація цього газу в земній атмосферізнизився приблизно на 5%.

Руйнування озонового шару: поява озонових дірок

Товщина озонового шару може становити 3-4мм, його максимальні значення знаходяться на полюсах, а мінімум розташовуються по екватору. Найбільшу концентрацію газу можна виявити на 25 кілометрах у стратосфері над Арктикою. Щільні шари часом зустрічаються на висотах до 70 км, зазвичай, у тропіках. Тропосфера не має великої кількості озону, оскільки вона має велику схильність до сезонних змін і забруднення різного характеру.

Як тільки концентрація газу зменшується на один відсоток, відразу на 2% відбувається збільшення інтенсивності ультрафіолету над земною поверхнею. Вплив ультрафіолетових променів на планетарну органіку порівнюють з іонізуючим випромінюванням.

Виснаження озонового шару може стати причиною катастроф, які будуть пов'язані з надмірним нагріванням, зростанням швидкості вітрів та циркулювання повітря, що може призвести до виникнення нових пустельних областей, та знизить урожайність у сільському господарстві.

Зустріч з озоном у повсякденному житті

Часом після дощу, особливо влітку, повітря стає надзвичайно свіжим, приємним, а в народі кажуть, що «пахне озоном». Це зовсім не образне формулювання. Насправді якась частина озону ступеня проходить до нижніх шарів атмосфери з потоками повітряних мас. Цей різновид газу вважається так званим корисним озоном, який і вносить в атмосферу відчуття незвичайної свіжості. В основному такі явища спостерігаються за грозовими зливами.

Однак зустрічається ще й вельми шкідливий, надзвичайно небезпечний для людей різновид озону. Він виробляється вихлопними газами та промисловими викидами, і під час потрапляння під вплив променів Сонця, вступає у фотохімічну реакцію. Внаслідок цього відбувається формування так званого приземного озону, який є надзвичайно шкідливим для здоров'я людей.

Речовини, що руйнують озоновий шар: дія фреонів

Вченими було доведено, що фреони, якими масово заряджають холодильники та кондиціонери, а також численні аерозольні балончики, стають причинами руйнування озонового шару. Таким чином виходить, що практично кожна людина прикладає руку до руйнування озонового шару.

Причини виникнення озонових дірок у тому, що молекули фреону входять у реакцію з молекулами озону. Сонячна радіація змушує фреони виділення хлору. В результаті відбувається розщеплення озону, внаслідок чого утворюються атомарний та звичайний кисень. У місцях, де відбуваються такі взаємодії, трапляється проблема виснаження озонового шару і виникають озонові дірки.

Звичайно ж, найбільшу шкоду озоновому шару завдають промислові викиди, але й побутове використанняпрепаратів, в яких міститься фреон, так чи інакше теж впливає на знищення озону.

Захист озонового шару

Після того, як вченими документально було підтверджено, що озоновий шартаки руйнується, і виникають озонові дірки, політики замислилися над його збереженням. По всьому світу були проведені консультації та наради з цих питань. Вони брали участь представники всіх країн із добре розвиненою промисловістю.

Так, у 1985 році ухвалили Конвенцію про охорону озонового шару. Підписалися під цим документом представники від сорока чотирьох держав-учасниць конференції. Роком пізніше підписали ще один важливий документ, який називається Монреальським протоколом. Відповідно до його положень мало відбутися істотне обмеження світового виробництва та споживання речовин, що призводять до порушення озонового шару.

Проте деякі держави не бажали підкорятися таким обмеженням. Тоді для кожної держави визначили конкретні квоти щодо небезпечних викидів в атмосферу.

Захист озонового шару в Росії

Відповідно до чинного російським законодавством правова охоронаозонового шару є одним із найважливіших та пріоритетних напрямків. Законодавством, пов'язаним з охороною навколишнього середовища, регламентується перелік захисних заходів, спрямованих на охорону цього природного об'єктувід різного роду ушкоджень, забруднень, руйнувань та виснажень. Так, стаття 56 Законодавства описує деякі заходи, пов'язані з охороною озонового шару планети:

• Організації спостереження за ефектом озонової дірки;
• Постійний контроль за зміною клімату;
• Суворе дотримання нормативної базищодо шкідливих викидів в атмосферу;
• Регулювання виробництва хімічних сполук, які руйнують озоновий шар;
• Застосування штрафних санкцій та покарань за порушення законодавства.

Можливі рішення та перші результати

Слід знати, що озонові дірки – явище непостійне. Зі скороченням кількості шкідливих викидів в атмосферу починається поступове затягування озонових дірок – активізуються молекули озону із сусідніх ділянок. Однак при цьому відбувається зародження іншого фактора ризику - сусідні ділянки позбавляються значної кількості озону, шари стають тоншими.

Вчені всього світу продовжують займатися дослідженнями та залякують безрадісними висновками. Вони вирахували, що якщо наявність озону зменшиться лише на 1% у верхньому шарі атмосфери, то відбудеться збільшення шкірних. онкологічних захворюваньдо 3-6%. Більш того, велика кількістьультрафіолетових променів негативно вплине на імунну систему людей. Вони стануть більш уразливими до найрізноманітніших інфекцій.

Ймовірно, що цим і можна пояснити те що, що у ХХІ столітті збільшується кількість злоякісних пухлин. Підвищення рівня ультрафіолету також негативно впливає і на природу. Відбувається руйнація клітин у рослинах, починається процес мутації, унаслідок чого виробляється менша кількість кисню.

Чи впорається людство з прийдешніми викликами?

Згідно з останніми статистичними даними статистики, людству загрожує глобальна катастрофа. Однак наука має в своєму розпорядженні і оптимістичні доповіді. Після ухвалення Конвенції про охорону озонового шару вже все людство зайнялося проблематикою збереження озонового шару. Слідом за розробкою цілого ряду заборонних та запобіжних заходів ситуацію вдалося трохи стабілізувати. Таким чином, деякі дослідники стверджують, що якщо все людство займатиметься промисловим виробництвомв розумних межах проблема озонових дірок може бути успішно вирішена.

Якщо у вас виникли питання – залишайте їх у коментарях під статтею. Ми чи наші відвідувачі з радістю відповімо на них

Насамперед слід усвідомити: озонова діра, всупереч своїй назві, — це не пролом в атмосфері. Молекула озону відрізняється від звичайної молекули кисню тим, що не з двох, та якщо з трьох атомів кисню, з'єднаних друг з одним. В атмосфері озон сконцентрований у так званому озоновому шарі, на висоті приблизно 30 км у межах стратосфери. У цьому шарі відбувається поглинання ультрафіолетових променів, що випромінюються Сонцем, — інакше сонячна радіація могла б завдати великої шкоди життю на поверхні Землі. Тому будь-яка загроза озоновому шару заслуговує на найсерйозніші стосунки. У 1985 році британські вчені, які працювали на Південному полюсі, виявили, що під час антарктичної весни рівень озону в атмосфері там значно нижчий за норму. Щорічно в той самий час кількість озону зменшувалася — іноді більшою мірою, іноді меншою. Подібні, але не настільки яскраво виражені озонові дірки з'являлися також над Північним полюсом- Під час арктичної весни.

У наступні роки вчені з'ясували, чому з'являється озонова дірка. Коли сонце ховається і починається довга Полярна нічвідбувається різке падіння температури, і утворюються високі стратосферні хмари, що містять кристалики льоду. Поява цих кристаликів викликає серію складних хімічних реакцій, які призводять до накопичення молекулярного хлору (молекула хлору і двох з'єднаних атомів хлору). Коли з'являється сонце і починається антарктична весна, під впливом ультрафіолетових променів відбувається розрив внутрішньомолекулярних зв'язків, й у атмосферу спрямовується потік атомів хлору. Ці атоми виступають у ролі каталізаторів реакцій перетворення озону на простий кисень, що протікають за наступною подвійною схемою:

Cl + O 3 -> ClO + O 2 і ClO + O -> Cl + O 2

В результаті цих реакцій молекули озону (O 3 ) перетворюються на молекули кисню (O 2 ), причому вихідні атоми хлору залишаються у вільному стані і знову беруть участь у цьому процесі (кожна молекула хлору руйнує мільйон молекул озону до того, як вони видаляться з атмосфери під дією інших хімічних реакцій). Внаслідок цього ланцюжка перетворень озон починає зникати з атмосфери над Антарктидою, утворюючи озонову дірку. Однак незабаром, з потеплінням, антарктичні вихори руйнуються, свіже повітря(що містить новий озон) спрямовується у цей район, і дірка зникає.

1987 року в Монреалі відбулася Міжнародна конференція, присвячена загрозі озоновому шару, та промислово розвинуті країнидомовилися про скорочення, а зрештою і про припинення виробництва хлорованих та фторованих вуглеводнів (хлорфторвуглеців, ХФУ)хімічних речовин, що руйнують озоновий шар До 1992 заміна цих речовин на безпечні проходила так успішно, що було прийнято рішення про повне їх знищення до 1996 року. Сьогодні вчені вірять, що років за п'ятдесят озоновий шар відновиться повністю.

Казанський національний дослідницький технологічний університет

Руйнування озонового шару

Виконав: студент гр.5111-41 Гаріфуллін І.І. Перевірила: Фатихова Л.А.

Казань 2015

1. Введення

2. Основна частина:

а)Визначення озону

б) Причини виникнення «озонових дірок»

в) Основні гіпотези руйнування озонового шару

г) Екологічні та медико-біологічні наслідки руйнування озонового шару

3.Висновок

4. Список використаної літератури

Вступ.

У ХХІ ст. серед багатьох глобальних екологічних проблем біосфери залишається дуже актуальною проблема руйнування озонового шару та пов'язаного з цим посилення біологічно небезпечної ультрафіолетової радіації на земній поверхні. Це надалі може перерости у незворотну, згубну для людства катастрофу. В останні десятиліття численними дослідженнями встановлено стійку тенденцію до зменшення вмісту озону в атмосфері. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), кожне зменшення вмісту в атмосфері озону на 1% (і відповідно зростання УФ-випромінювання на 2%) призводить до 5% збільшення числа онкологічних захворювань.

Сучасна киснева атмосфера Землі – унікальне явище серед планет Сонячної системи, і ця її особливість пов'язана з наявністю на планеті життя.

Проблема екології для людей зараз, безперечно, найголовніша. На реальність екологічної катастрофи вказує на руйнування озонного шару Землі. Озон - триатомна форма кисню, що утворюється у верхніх шарах атмосфери під дією жорсткого (короткохвильового) ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Сьогодні озон турбує всіх, навіть тих, хто раніше не підозрював існування озонного шару в атмосфері, а вважав лише, що запах озону є ознакою свіжого повітря. (Недарма озон у перекладі з грецької означає " " запах " " .) Цей інтерес зрозумілий – йдеться про майбутнє всієї біосфери Землі, зокрема й самої людини. Нині назріла необхідність прийняти певні обов'язкові всім рішення, які б зберегти озонний шар. Але щоб ці рішення були правильними, потрібна повна інформація про ті фактори, які змінюють кількість озону в атмосфері Землі, а також про властивості озону, як саме він реагує на ці фактори. Тому обрану мною тему вважаю актуальною та необхідною для розгляду.

Основна частина: Визначення озону

Відомо, озон (Oз) - модифікація кисню - має велику хімічну реактивність і токсичність. Озон утворюється в атмосфері з кисню при електричних розрядах під час грози та під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця у стратосфері. Озоновий шар (озоновий екран, озоносфера) знаходиться в атмосфері на висоті 10-15км з максимумом концетрації озону на висоті 20-25км. Озоновий екран затримує проникнення до земної поверхні найбільш жорстокого УФ-випромінювання (довжина хвилі 200-320нм), згубного для живого. Однак у результаті антропогенних впливів озоновий "парасолька" прохудився і у ньому почали з'являтися озонові дірки з помітно зниженим (до 50% і більше) вмістом озону.

Причини виникнення «озонових дірок»

Озонові (озонні) дірки є лише складною частиною. екологічної проблемивиснаження озонового шару Землі На початку 1980-х років. було відзначено зниження загального вмісту озону в атмосфері над районом наукових станцій Антарктиди. Так було в жовтні 1985г. з'явилися повідомлення про те, що концентрація озону в стратосфері над англійською станцією Халлі-Бей зменшилася на 40% її мінімальних значень, а над японською - майже в 2 рази. Це і отримало нащування "озонової дірки". Значних розмірів озонові дірки над Антарктидою виникали навесні 1987, 1992, 1997 рр., коли фіксувалося зниження загального вмісту стратосферного озону на 40 - 60%. Навесні 1998 р. озонова діра над Антарктидою досягла рекордної площі – 26 млн кв. км (у 3 рази більше за територію Австралії). А на висоті 14 – 25 км в атмосфері відбулося майже повне руйнування озону.

Аналогічні явища відзначалися й у Арктиці (особливо з весни 1986г.),але розміри озонової дірки тут майже вдвічі менше,ніж над Антарктикою. У березні 1995р. озоновий шар Арктики був виснажений приблизно на 50%, причому сформувалися "міні-дірки" над північними районами Канади та Скандинавським півостровом, Шотландськими островами (Великобританія).

В даний час у світі є близько 120 озонометричних станцій, у тому числі 40 з'явилися з 60-х років. ХХ ст. на території Росії. Дані спостережень наземних станцій свідчать, що в 1997 р. практично над усією контрольованою територією Росії наголошувалося на спокійному стані загального змісту озону.

Для з'ясування причин виникнення потужних озонових дірок саме у навколополюсних просторах наприкінці ХХ ст. були проведені дослідження (із застосуванням літаючих літаків-лабораторій) озонового шару над Антарктидою та Арктикою. Встановлено, що крім антропогенних факторів (викидів в атмосферу фреонів, оксидів азоту, метилброміду та ін.), значну роль відіграють природні впливи. Так, навесні 1997 р. у деяких районах Арктики фіксувалося падіння вмісту озону в атмосфері до 60%. Причому протягом ряду років темпи виснаження озоносфери над Арктикою наростали навіть за умов, коли концентрація хлорфторвуглеців (ХФУ), або фреонів, у ній залишалася постійною. За даними норвезького вченого К.Хенріксена, Протягом останнього десятиліття в нижніх шарах арктичної стратосфери формувалася лійка холодного повітря, що все розширюється. Вона створювала ідеальні умови для руйнування молекул озону, що відбувається в основному за дуже низької температури (близько -80 * С). Аналогічна вирва над Антарктидою - причина виникнення озонових дірок. Таким чином, причиною озоноруйнівного процесу у високих широтах (Арктика, Антарктида) можуть бути переважно саме природні впливи.

Озоновий шар уперше було досліджено вченими Британських антарктичних станцій у 1957 році. Озон розглядався як потенційний показник довгострокових змін у атмосфері. У 1985 році в журналі Nature було оголошено про щорічне виснаження озонового шару та формування озонових дірок.

Що таке озонова дірка та причини її появи

У великих кількостях озон виробляється у стратосфері над тропіками, де найсильніше УФ-випромінювання. Потім він циркулює у земній атмосфері у напрямку до полюсів. Кількість озону змінюється в залежності від місця, пори року та повсякденних кліматичних умов. Зменшення концентрації озону в атмосфері, яке спостерігається біля полюсів Землі, називають озоновою діркою.

Чим тоншим стає озоновий шар, тим більший розмір озонових дірок. Можна виділити 3 основні причини формування:

• Природний перерозподіл концентрації озону у атмосфері. Максимальна кількістьозону міститься у екватора, знижуючись у напрямку до полюсів, утворюючи області із зменшеною концентрацією цього елемента.
• Техногенний фактор . Хлорфторвуглеці, що містяться в аерозольних балонах та холодоагентах, викидаються в атмосферу у процесі діяльності людини. Хімічні реакції в атмосфері, що при цьому відбуваються, руйнують молекули озону. Це стоншує озоновий шар та зменшує його здатність поглинати ультрафіолет.
• Світове потепління клімату. Температура на поверхні землі постійно зростає, при цьому верхні шари стратосфери охолоджуються. Це супроводжується формуванням перламутрових хмар, у яких відбуваються реакції руйнування озону.

Наслідки розширення озонових дірок

Існування життя Землі можливе лише завдяки наявності озонового шару. Він ефективно захищає планету від проникнення шкідливого УФ-випромінювання, яке має високу реакційну здатність.

• При дії ультрафіолету ушкоджується ДНК. Це може призвести до небажаних мутацій живих організмів.
• УФ-промені проникають навіть крізь воду і викликають загибель клітин рослин та мікроорганізмів, які служать їжею для більш розвинених тварин. В результаті їхня чисельність зменшується.
• У людини надмірне УФ-випромінювання може спричинити рак шкіри. (Зниження концентрації озону на 1% збільшує кількість випадків раку шкіри на 5%).
• Прямий контакт ультрафіолету із сітківкою очей провокує виникнення катаракти. Це впливає якість зору і може викликати сліпоту.

У 1987 році було складено міжнародна угода- Монреальський протокол – для регулювання викиду в атмосферу шкідливих газів, що руйнують молекули озону. Наслідування протоколу допомагає поступово скоротити виснаження озонового шару в атмосфері і запобігти розширенню озонових дірок.