Хлордың әсерінен озонның ыдырау циклі
Озон тесігі деген не?
Егер атмосферадағы озон қабатының белгілі бір аймағында озон мөлшерінің тапшылығы 30%-дан асса, онда ол жерде озон тесігі бар деп есептеледі. Антропогендік әрекеттер озонды жою үдерістерін күшейтеді, ал адам немқұрайлылығы салдарынан озон қабаты ұзақ уақыт бойы біртіндеп жұқарып келеді.
Озон қабатының жұқаруының негізгі себептері
1) Ғарыш кемелерін ұшыру
Зымырандарды ұшыру озон қабатында «тесілу» құбылысын туындатуы мүмкін. Пайда болған бұзылыстар кейде ұзақ уақыт бойы тұрақты сақталады.
2) Жоғары биіктікте ұшатын ұшақтар
12–16 км биіктікте ұшатын ұшақтар озон қабатына қауіп төндіреді. Ал 12 км-ден төмен ұшатындары озонның түзілуіне белгілі дәрежеде ықпал етуі мүмкін.
3) Фреондардың атмосфераға шығарылуы
Озон қабатына ең үлкен қауіп төндіретіндердің бірі — хлор және оның қосылыстары. Хлордың елеулі бөлігі атмосфераға фреондардың ыдырауы арқылы тарайды. Бір ғана хлор атомы көптеген озон молекуласын ыдыратуға қатыса алады, ал оның қосылыстары ауада 50–120 жылға дейін сақталуы ықтимал.
Фреондар бөлме температурасында көлемін ұлғайту қасиетіне байланысты ұзақ уақыт бойы аэрозоль ретінде қолданылып келді.
Нәтижесі неге қауіпті?
- Күннің ультракүлгін сәулесі күшейіп, ісіктің (соның ішінде тері ісігі) даму қаупі артады.
- Көз аурулары (мысалы, көздің зақымдануы) жиілеуі мүмкін.
- Егістік алқаптары мен экожүйелерге зиян келу ықтималдығы өседі.
Адам әрекетінің ықпалы
Индустрия және экологиялық тәуекелі жоғары салалар қарқынды дамыған сайын озон қабатына түсетін зиянды әсерлер де көбейеді. Озон қабаты жұқарып, кей өңірлерде озон тесіктері пайда болды. Бұл — тесіктер қалыптасқан аймақтар үшін де, жалпы жердегі тіршілік үшін де қауіпті белгі.
Негізгі антропогендік факторлар
Егістікте қолданылатын химиялық тыңайтқыштар
Дыбыстан жылдам ұшақтардың шығарындылары
Ғарышқа ұшырылатын зымырандардың улы газдары
Фреондар (түссіз, иіссіз газдар мен сұйықтықтар)
Ядролық жарылыстар және өзге ластағыш ықпалдар
Химиялық белсенді газдар әсері
Озонның ыдырау реакциялары (мысалдар)
Озон қабаты әртүрлі химиялық циклдер арқылы бұзылады. Төменде жиі келтірілетін үлгі реакциялар берілген.
Азоттың қатысуымен
O3 + NO → NO2 + O2
Оттегінің (атомарлық O) қатысуымен
O3 + O → 2O2
Сутегінің (OH/HO2) қатысуымен
OH + O3 → HO2 + O2
HO2 + O3 → OH + 2O2
Хлордың қатысуымен
Cl + O3 → ClO + O2
Поляр түндері кезіндегі ерекшелік
Метан мен этан газдарынан түзілетін хлор-фтор-карбонды органикалық қосылыстар катализдік әсер арқылы түнгі уақыттарда озон концентрациясын азайтып, O2 концентрациясын арттыруы мүмкін. Мұндай құбылыстар ұзаққа созылатын поляр түндері кезінде жиірек байқалады да, ақырында озонның «тесілуіне» әкелуі ықтимал.
Поляр түні аяқталған соң, күн сәулесі озон қабаты жұқарған бөліктер арқылы өтіп, ультракүлгіннің жерге түсуін күшейтеді. Бұл тері обыры мен көз ауруларының қаупін арттырып, иммундық жүйеге де кері әсер етуі мүмкін.
Антарктидадағы озон тесігі: бақылаулар мен деректер
1985 жылы ағылшын ғалымдары 1980 жылдан бері әр жылдың көктемінде Антарктида аспанында озон мөлшері азайып отырғанын көрсететін мақала жариялады. Бұл ақпарат бұқаралық ақпарат құралдарында “Антарктиданың төбесіндегі озон тесігі” деген атаумен кең тарады.
Антарктида үстіндегі озон қабатының жұқаруының негізгі себептерінің бірі ретінде Жер стратосферасындағы хлор тотығы және озонды бұзатын заттар мөлшерінің күрт артуы жиі аталады.
1990-жылдардың басы
Озон қабатының жұқарған аумағы шамамен 15 млн км² болып, 32–63 күн аралығында сақталғаны айтылады.
1995 жыл
Көрсеткіш 20 млн км²-ден асып, шамамен 71 күн бойы сақталған.
1999 жылдың соңы
Озон тесігі шамамен 25 млн км² болғаны хабарланған; әсері Жаңа Зеландия жағалауына дейін жеткені айтылады.
2000 жыл: қауіптің таралуы
2000 жылы Жаңа Зеландия ғалымдары Антарктидадағы озон тесігінің ауданы шамамен 29,53 млн км² болғанын мәлімдеді. Тесілген озон аумағынан өтетін күннің зиянды сәулелері Чилидің Пунта-Аренас қаласына түскені айтылды. Кейінгі кезеңдерде Аргентина, Оңтүстік Африка Республикасы және Австралия да қауіп аймағына жақындады.