ВСТУП
Озон - речовина, молекула якого складається з трьох атомів кисню. Хімічна формула озону - O 3. У нормальних умовах озон являє собою блакитний газ. При зріджуванні перетворюється на рідину кольору індиго. У твердому вигляді утворює темно-сині, практично чорні кристали.
Озон володіє характерним запахом, який легко відчути після грози. У 1785 році озон вперше був отриманий штучним шляхом. Це зробив голландський фізик М. ван Марум, пропускаючи через повітря електричні іскри. Однак ван Марум вирішив, що отримав не нова речовина, а особливу «електричну матерію».
Термін озон, утворений від давньогрецького дієслова «озо» - «пахну», запропонував в 1840 р німецький хімік X.Ф. Шенбейн, часто саме його називають першовідкривачем озону.
Роль, яку відіграє озон для людини і для всього живого на Землі стала ясна з відкриттям озонового шару. У 1912 році французьким фізикам Шарлю Фабрі та Анрі Буіссону за допомогою спектроскопічних вимірювань вдалося довести, що у віддалених шарах атмосфери існує озон, що оберігає поверхню планети від згубного впливу ультрафіолетового сонячного випромінювання.
Атмосферний озон відіграє важливу роль, захищаючи рослини і тварин. Однак тропосферний озон є забруднювачем, який може загрожувати здоров'ю людей і тварин, а також пошкоджувати рослини.
Висота озонового шару становить від 12 до 50 км над поверхнею Землі. Озон у відносно високої концентрації (близько 8 мл/м 3) поглинає небезпечні ультрафіолетові промені і тим самим захищає живі організми від згубного випромінювання. На думку сучасних дослідників, лише існування озонового шару дозволило живим організмам вибратися з океанів, заселити сушу і згодом розвинутися до високоорганізованих форм, таких як ссавці, і врешті-решт - людина.
Найбільш щільна частина озонового шару Землі розташована на висоті близько 20-25 км, при цьому найбільша частина в загальному обсязі спостерігається на висоті 40км. Товщина озонового шару Землі вимірюється в одиницях Добсона (DU). 1 DU - це товщина шару газу, дорівнює 10 мкм при нормальному атмосферному тиску. Середня товщина озонового шару Землі дорівнює 300 DU, тобто, стиснене під тиском в 1 атмосферу стратосферний озон утворив би шар, товщиною 3 мм.
1. ДІРИ в озоновому шарі ЗЕМЛІ
Концентрація стратосферного озону стала предметом серйозного вивчення лише в 70-80-х роках минулого століття. Шкода, яку завдає озоновому шару витік в атмосферу таких речовин, як хлорфторвуглеці (ХФУ) і гідрохлорфторвуглеці (ГХФУ), був виявлений майже випадково.
У 1974 році хіміки з Каліфорнійського університету Маріо Моліна (Mario Molina) і Френк Шервуд Роланд (Frank Sherwood Rowland) припустили, що довгоживучі галогеносодержащіе сполуки, такі, як повсюдно використовувалися в той час хлорфторвуглеці (ХФУ), потрапляючи в атмосферу, можуть руйнувати стратосферний озон. Незадовго до цього зі схожою гіпотезою, що стосується, правда, іншої речовини - закису азоту - виступив голландський фізик Пол Крутцен (Paul Crutzen).
До того часу були накопичені дані, згідно яким кількість надходить на Землю ультрафіолетового випромінювання значно зросла порівняно з 1925 роком. Небезпека ультрафіолету для живих організмів вже була добре вивчена. Було достовірно встановлено, що підвищення інтенсивності УФ-випромінювання ускладнює процес фотосинтезу у рослин і веде до зниження врожайності сільськогосподарських культур; від ультрафіолету гине фітопланктон - кормова база мешканців Світового океану; негативно впливає інтенсивне УФ-випромінювання і на людину - зростає сприйнятливість до хвороб, змінюється структура і пігментація шкіри, підвищується ймовірність виникнення хвороб очей, ракових захворювань, пошкодження молекул ДНК.
Однак зв'язок цих впливів з руйнуванням озону внаслідок людської діяльності здавалася неочевидній. Більше того, виробники холодоагентів і частина вчених виступили з жорсткою критикою гіпотези, що передбачала такий зв'язок, заперечуючи саме існування проблеми озонових дір.
Докази правоти Крутцен, Роланда і Моліни були отримані в 1985 році.
Аналіз даних, зібраних в рамках програми Антарктичного управління Великобританії, показав, що значення найменшою концентрації озону, зазвичай що спостерігається в стратосфері над Антарктидою в середині жовтня, за період з 1975 по 1984 роки знизилося на 40%. Поступово були встановлені деякі закономірності цього явища. У Південній півкулі вересень і жовтень - перші весняні місяці, в цей час сонце після довгої полярної зими з'являється над горизонтом і ініціює безліч фотохімічних реакцій між молекулами озону і атомами хло...
