 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
42
Главным продуцентом кислорода на Земле служат зеленые водоросли поверхности океана (60%) и
тропические леса суши (30%). Тропические леса Амазонки называют легкими планеты Земля. Ранее в
литературе высказывались опасения, что возможно уменьшение количества кислорода на Земле
вследствие увеличения объема сжигаемого ископаемого топлива. Но расчеты показывают, что
использование всех доступных человеку залежей угля, нефти и природного газа уменьшит содержание
кислорода в воздухе не более чем на 0,15% (с 20,95 до 20,80%). Другая проблема – вырубка лесов,
приводящая к возникновению кислородных «паразитов» – стран, которые живут за счет чужого
кислорода. Например, США за счет своих растений имеет только 45% кислорода, Швейцария – 25%.
Озон (О3). Озон образуется в верхних слоях стратосферы и в нижних слоях мезосферы в результате
протекания следующих реакций:
О2 + hv (=240 нм) = О + О,
O2 + О + М,
где М – различные составляющие атмосферы, например, кислород или азот.
Озон и атомарный кислород могут реагировать в кислородной атмосфере согласно реакциям:
O3 + hv (380 нм) = О2 + О,
О3 + О = 2O2,
О + О + М = O2+М.
Эти реакции образуют так называемый цикл Чепмена. Общее содержание озона иногда выражают
как число молекул, получаемое в результате суммирования по всем широтам, долготам и высотам. На
сегодняшний день это количество приблизительно равно 4·10
37
молекул озона. Наиболее
распространенной количественной оценкой состояния озона в атмосфере является толщина озонного
слоя Х
– это толщина слоя озона, приведенного к нормальным условиям, которая в зависимости от
сезона, широты и долготы колеблется от 2,5 до 5 относительных мм. Области с уменьшенным
содержанием на 40–50% озона в атмосфере называют «озоновыми дырами».
Около 90% озона находится в стратосфере. Долгое время считалось, что основной причиной
истощения озонного слоя являются полеты космических кораблей и сверхзвуковых самолетов, а также
извержения вулканов и другие природные явления.
Разрушительное действие хлорфторуглеродных соединений (ХФУ) на стратосферный озон было
открыто в 1974 г. американскими учеными – специалистами в области химии атмосферы Ш. Роулендом
и М. Молина (в 1996 г. за открытия в этой области им присуждена Нобелевская премия). С тех пор не
раз предпринимались попытки ограничить выброс ХФУ в атмосферу, и тем не менее сейчас во всем
мире ежегодно производится около миллиона тонн газообразных веществ, способных разрушить
озонный слой.
ХФУ, часто встречающиеся в быту и в промышленном производстве, – это пропелленты в
аэрозольных упаковках, хладоагенты (фреоны) в холодильниках и кондиционерах. Они применяются и
при производстве вспененного полиуретана, и при чистке электронной техники.
Постепенно ХФУ поднимаются в верхний слой атмосферы и разрушают озонный слой – щит
атмосферы, спасающий от УФ-излучения. Время жизни двух самых опасных фреонов – Ф-11 и Ф-12 –
от 70 до 100 лет. Этого вполне достаточно, чтобы в ближайшее время ощутить на себе последствия