Озоновый слой — часть стратосферы на высоте 15-35 км, в которой концентрация озона (O₃) относительно высока. Защищает поверхность Земли от большей части ультрафиолетового излучения. Угроза его разрушения в 1970-80-е привела к одному из самых успешных международных экологических соглашений в истории.
Что такое озон
- O₃ — молекула из 3 атомов кислорода
- В стратосфере: защищает от УФ
- У поверхности: загрязнитель, вредит лёгким
- Общее количество в атмосфере — ничтожно, концентрация в стратосфере — 2-8 ppm
Цикл Чапмена
Озон постоянно создаётся и разрушается:
- O₂ + УФ → 2 O (атомарный кислород)
- O + O₂ → O₃
- O₃ + УФ → O + O₂ — поглощение УФ
Равновесие устанавливается само. Но человеческие выбросы нарушили его.
ХФУ
- Хлорфторуглероды: фреоны
- Разработаны в 1920-30-х как безопасная замена токсичным холодильным жидкостям
- Применения: холодильники, кондиционеры, аэрозоли, растворители, пенопласты
- Стабильны — "безопасны" на поверхности
- Но попадают в стратосферу, там УФ разрушает их с выделением Cl
- Один атом Cl разрушает до 100 000 молекул O₃ каталитически
Открытие
- 1974: Молина и Роуленд публикуют гипотезу разрушения озона ХФУ. Встречают скепсис и агрессию промышленности
- 1985: Фарман обнаруживает озоновую дыру над Антарктидой. Катастрофа больше, чем ожидалось
- 1995: Молина, Роуленд и Крутцен получают Нобелевскую премию
Озоновая дыра
- Не "дыра" в буквальном смысле — сильное уменьшение концентрации
- Над Антарктидой в октябре (южная весна)
- Площадь в пике: 20+ млн км²
- Минимум концентрации: 90 единиц Добсона vs норма 300+
- Причина именно здесь: полярные стратосферные облака + холод + изоляция вихрем
Монреальский протокол
- 1987: подписан в Монреале
- Сокращение производства и потребления ХФУ
- 1990: поправка — полный запрет к 2000 (для развитых стран)
- Развивающиеся страны: лаг 10 лет + фонд для перехода
- Ратифицирован ВСЕМИ странами мира — единственный в истории
Результаты
- Производство ХФУ сократилось на 99% с 1986
- Концентрация Cl в стратосфере достигла пика в 1990-е, сейчас медленно снижается
- Озоновый слой восстанавливается
- Прогноз: полное восстановление в средних широтах к 2040-му, над Антарктидой — к 2070-му
- Предотвращено 2 млн случаев рака кожи в год
Почему сработало
- Наука была ясной: ХФУ = разрушение озона = рак кожи и катаракта
- Альтернативы существовали и были экономически приемлемы (ГФУ, HFC)
- Индустрия поддержала: DuPont сам объявил о прекращении
- Прямая угроза здоровью граждан богатых стран мобилизовала политиков
Замены и новые проблемы
- ГХФУ (HCFC): меньше хлора, но тоже озоноразрушающие. Поэтапно запрещены
- ГФУ (HFC): без хлора, озон не трогают. Но сильные парниковые газы (в 1000 раз мощнее CO₂)
- Кигалийская поправка к Монреалю (2016): сокращение ГФУ
Монреальский и климатический
- Монреальский протокол как модель для климатического
- Но углерод — сложнее: нет простых замен, индустрия сопротивляется
- Уроки: наука + экономические альтернативы + политическая воля
Мифы
- "Аэрозоли вызывают рак кожи" — да, через разрушение озона, не прямо
- "Озон разрушается от дыма выхлопа автомобилей" — те выбросы в тропосфере, а проблема в стратосфере
- "Глобальное потепление равно озоновой дыре" — это разные проблемы
Текущий статус
- Мониторинг продолжается (спутники, наземные станции)
- 2023: озоновая дыра — средняя по размеру (26 млн км²)
- Восстановление по графику
- Новые угрозы: несанкционированное производство ХФУ (Китай 2018, выявлено научной детективной работой)
Уроки
- Международное сотрудничество возможно при ясной угрозе
- Научный консенсус важен для действий
- Экономические альтернативы — ключ
- Успех требует десятилетий последовательности
Обсуждение (0)
Войдите, чтобы задать вопрос
Загрузка комментариев…