N 2 + O + M = N 2 O + M,
2NH 3 + 2O 2 = N 2 O = 3H 2 .
Масштаб цього явища дуже значний. Таким шляхом в атмосфері щорічно утворюється приблизно 3 млн т. закису азоту! Ця цифра говорить про те, що цей джерело руйнування озону істотний.
1.2 Озонова діра над Антарктикою
Про значному зменшенні загального вмісту озону над Антарктикою вперше було повідомлено в 1985 р. Британської антарктичної службою на підставі аналізу даних озонометричних станції Хеллі-Бей (76 гр. ю. ш.). Зменшення озону спостерігалося цією службою і на Аргентинських островах (65 гр. ю. ш.).
З 28 серпня по 29 вересня 1987 було виконано 13 польотів літака-лабораторії над Антарктикою. Експеримент дозволив зареєструвати зародження озонної діри. Були отримані її розміри. Дослідження показали, що найбільше зменшення кількості озону мало місце на висотах 14 - 19 км. Тут ж прилади зареєстрували найбільшу кількість аерозолів (аерозольні шари). Виявилося, що, чим більше є аерозолів на даній висоті, тим менше там озону. Літак - лабораторія зареєстрував зменшення озону, рівне 50%. Нижче 14 км. змін озону було несуттєвим.
Вже до початку жовтня 1985 озонова діра (мінімум кількості озону) охоплює рівні з тиском від 100 до 25 гПа, а в грудні діапазон висот, на яких вона спостерігається, розширюється.
У багатьох експериментах вимірювалося не тільки кількість озону та інших малих складових атмосфери, але і температури. Була встановлена ​​найтісніший зв'язок між кількістю озону в стратосфері і температурою повітря там же. Виявилося, що характер зміни кількості озону тісно пов'язаний з тепловим режимом стратосфери над Антарктидою.
Освіта та розвиток озонної діри в Антарктиді спостерігали англійські вчені і в 1987 р. Навесні загальний вміст озону зменшилося на 25%.
Американські дослідники проводили вимірювання в Антарктиці взимку і ранньою весною 1987 озону та інших малих складових атмосфери (HC l , HF, NO, NO 2 , HNO 3 , ClONO 2 , N 2 O, CH 4 ) c допомогою спеціального спектрометра. Дані цих вимірювань дозволили окреслити область навколо Південного полюса, в якій кількість озону зменшено. Виявилося, що ця область збігається практично в точності з крайнім полярним стратосферним вихором. При переході через край вихору різко змінювалося кількість не тільки озону, а й інших малих складових, що роблять вплив на руйнування озону. У межах озонної діри (або, іншими словами, полярного стратосферного вихору) концентрація HC l , NO 2 і азотної кислоти була значно менше, ніж за межами вихору. Це має місце тому, що Хлорин в продовженні холодної полярної ночі руйнують озон в відповідних реакціях, виступаючи в них як каталізатори. Саме в каталітичному циклі за участю хлору відбувається основне зменшення концентрації озону (принаймні 80% цього зменшення).
Ці реакції протікають на поверхні частинок, складових полярні стратосферні хмари. Виходить, чим більше площа цієї поверхні, тобто чим більше часток стратосферних хмар, а значить, і самих хмар, тим швидше в Зрештою розпадається озон, а значить, тим ефективніше утворюється озонова діра.
2. Основні заходи щодо захисту озонового шару
Оскільки найбільш активний руйнівник озонового щита Землі - хлор, основні заходи, що розробляються для стримування виснаження озону, зводяться до зниження викидів в атмосферу хлору і хлорвмісних сполук, насамперед фреонів. Одна з головних технологічних завдань, вирішення якої шукають у всіх промислово розвинених країнах, - заміна фреонів на інші холодоагенти, які не містять хлору і разом з тим не поступаються фреонам за основними фізичним властивостям і хімічної інертності.
Інше завдання, вже практично вирішена в ракетоносії В«ЕнергіяВ», полягає в перекладі ракетної техніки і висотної реактивної авіації на екологічно безпечні види палива та двигуни.
Зниження викидів оксидів азоту наземними промисловими, енергетичними і транспортними системами має значення не тільки для зниження кислотності опадів і вирішення проблеми В«кислих дощівВ». Окисли азоту в повному обсязі вимиваються опадами, частина їх досягає висот, на яких існує озоновий шар, і вносить свою лепту в його виснаження.
Хоча окисли азоту, порівняно з хлором, в 10 тисяч разів менш активні як руйнівники озону, їх викид в атмосферу багаторазово перевищує викид хлору. Це підвищує важливість розробки двигунів, енергетичних установок, котлів, нових видів палива та способів його спалювання, які зводили б до мінімуму утворення і викид в атмосферу оксидів азоту.
Перша міжнародна конвенція щодо заходів запобігання озонового шару була криється у Відні в 1985 році. Через кілька місяців після неї була виявлена "Озонова діра" в Південній півкулі. Після цього в Монреалі бу...
