Озоновые дыры: что это такое, причины их появления и возможная угроза здоровью человека. Пути решения проблемы

Озоновыми дырами принято считать участки значительного снижения уровня озона в нижних слоях атмосферы. В таких местах потоку солнечной радиации легче проникать к поверхности планеты и оказывать негативное воздействие на все живые организмы, живущие на ней.

Две самые крупные озоновые дыры были зафиксированы у полюсов Земли — над Антарктидой и Арктикой. Позже подобные бреши были зафиксированы над территорией Канады, Гренландии, Китая и России. Появление озоновых дыр не носит постоянный характер: со временем они затягиваются и могут образоваться в других регионах.

Механизм образования

В то время, когда на полюсах наступает долгая полярная ночь, из-за резкого снижения температуры формируются стратосферные облака с ледяными кристалликами. Как следствие, под такими облаками накапливается молекулярный хлор, бром, водород и другие вещества, с которыми вступает в реакцию химически активный озон. Дыра, образовавшаяся в озоновом слое, затягивается тогда, когда наступает полярный день. В это время под действием солнечного света к полюсам направляются потоки воздуха с новыми порциями озона.

Причины появления

Существует много причин образования озоновых дыр, но один из основных факторов, приводящий к падению концентрации озона — это загрязнение окружающей среды в результате хозяйственной деятельности человека.

Химические соединения, обладающие высоким озоноразрушающим потенциалом, это:

• простые атомы (водорода, хлора, брома);
• неорганические вещества (хлороводород, моноксид азота);
• органические вещества (метан, фреоны).

Выбросы промышленных объектов

Отсутствие или низкая эффективность очистительных сооружений на тепловых электростанциях и промышленных объектах приводят к значительному загрязнению атмосферы газодымовыми выбросами. Уголь высокой зольности, который сжигают тепловые электростанции, приводит к образованию углекислого и сернистого газов. От комбинатов по производству химических реагентов, удобрений, пестицидов в атмосферу поступают соединения хлора и фтора.

Ядерные испытания

В результате ядерных испытаний в атмосфере образовывалось огромное количество оксидов азота, способных вступать в реакцию с озоном и разрушать его структуру. И хоть ядерные испытания запрещены ООН в 1996 году, но экологическая проблема, вызванная ими, существует по сей день.

Полёты реактивных самолётов

Запуски космических ракет и полёты сверхзвуковых реактивных самолётов провоцируют выброс в воздушное пространство значительного количества оксидов азота. Это происходит после сгорания топлива в турбинах.

Чем больше мощность турбореактивного двигателя, тем выше температура в камерах его сгорания, и, соответственно, больше азотных окислов выбрасывает это воздушное судно в атмосферу. Согласно подсчётам учёных, ежегодный объём азота, выбрасываемого в воздух, составляет 1 миллион тонн, из них одна треть приходится на воздушный транспорт.

Негативное влияние на озоновую оболочку планеты оказывает и запуск ракетных установок.

Использование минеральных удобрений

Использование минеральных удобрений в сельском хозяйстве служит предпосылкой для формирования в атмосфере окислов азота. Попадая в грунт, компоненты минеральных удобрений вступают в реакции с почвенными бактериями, что приводит к образованию закиси азота, из которой образуются окислы.

Где располагается большинство озоновых дыр

Первая большая брешь в озоновом слое была зафиксирована английским учёным Джо Фарменом над Антарктидой в 1985 году. Дыра увеличивалась в августе и исчезала к наступлению зимнего сезона, к декабрю. Вторая аномальная зона была замечена над Арктикой в 1992 году.

На сегодняшний день значительная по размерам озоновая дыра расположилась над Китаем. Нарушения озонового слоя существуют и над Западной Сибирью — над Хакасией и Тюменью, а также над Омской, Кемеровской, Томской областями и Алтайским краем.

Следует отметить, что со временем озоновые дыры способны затягиваться и образовываться в совершенно иных местах.

Последствия явления

Ослабление озонового слоя усиливает губительное воздействие солнечного излучения на растения, животных и людей.

Увеличение случаев кожных и онкологических заболеваний у людей

Даже незначительные бреши в озоновом пространстве влекут за собой ухудшение сопротивляемости человека к различным заболеваниям, поражения органов зрения. Учёные полагают, что при уменьшении озонового слоя лишь на 1% число заболеваний раком кожи увеличится в тысячу раз. Дело в том, что при увеличении ультрафиолетового облучения меланоциты, находящиеся в коже человека, начинают лавинообразно делиться. Это даёт начало росту меланомы — опасной злокачественной болезни.

Увеличение смертности среди представителей флоры и фауны

Растения оказываются самыми чувствительными к вредному воздействию ультрафиолета. Нарушение функции образования хлорофилла приводит в итоге к исчезновению некоторых видов растений. Это влечёт за собой уменьшение поголовья травоядных животных. Без озоновой защиты поток солнечной радиации, попадая в поверхностные слои воды, вызывает гибель планктона. Это провоцирует недостаток пищи для рыб и млекопитающих, популяция которых так же может стремительно уменьшаться.

Пути решения проблемы

Чтобы приостановить процесс разрушения защитного озонового слоя, необходимы кардинально новые научные пути решения проблемы. Они должны позволить производить, отапливать и летать без применения веществ с высоким озоноразрушающим потенциалом.

Мероприятия по восстановлению озонового слоя

Чтобы запустить процесс восстановления озонового слоя, необходимо:

• уменьшать поступление в атмосферу веществ с высоким озоноразрушающим потенциалом;
• использовать хладагенты, не содержащие хлора;
• проводить высадки зелёных насаждений;
• производить подпитку озоном — распылять в стратосфере искусственно созданный озон.

Усовершенствование очистных сооружений на промышленных объектах

Так как большинство крупных промышленных предприятий было построено ещё в середине - конце прошлого века, их очистные сооружения устарели и нуждаются в модернизации. К примеру, на дымоотводящие трубы должны быть установлены специальные фильтры.

Использование альтернативных источников энергии

Проблема дыр в озоновом экране частично будет решена при переходе на более экологичный образ жизни. Необходимо на мировом уровне осуществлять переход на электромобили, которые должны прийти на смену автомобилям с вредными выхлопными газами. В качестве альтернативных источников энергии нужно рассматривать природную силу ветра, солнца, воды.

Также необходимо расширять возможности применения биоэнергии, вырабатываемой микроорганизмами, растениями и водорослями.