|
Не менее важную роль играет мощность и целостность озонового слоя, отражающего ультрафиолетовое излучение бетадиапазона, губительно действующее на всё живое.
Солнце излучает электромагнитные волны разной длины: видимый свет ( 400-740нм ), а также невидимое человеческим глазом инфракрасное, сокращённо ИК ( 740нм -1мм ), и ультрафиолетовое, или УФ ( 10 - 400нм ), излучение.
Ультрафиолетовые волны обладают энергией, достаточной для разрыва некоторых химических связей. В атмосфере коротковолновое, так называемое жёсткое УФ-излучение
(с длиной волны меньше 242нм) вызывает диссоциацию молекул О
2: О
2 à 2О
. Атомы кислорода могут присоединяться к другим молекулам О
2, и тогда образуется озон: О
+О
2=О
3.
Озон тоже способен поглащать УФ-излучение, только с большей длиной волны
(220-350нм). При этом он распадается на атомарный кислород и О
2. Таким образом, поглащая УФ-лучи, кислород и озон не пропускают их к поверхности Земли.
Реакции образования и разложения озона протекают в основном на высоте 20-30км. Эта часть атмосферы получила название озонового слоя. Ниже озонового слоя жёсткие УФ-лучи почти не проходят.
Молекула озона весьма неустойчива. Столкнувшись с радикалом (т.е. частицей, содержащей неспаренный электрон ), она теряет атом кислорода, превращаясь в молекулу О
2: О
3+R
=О
2+R
О
. Частицы R
О
реагируют с атомарным кислородом, образуя молекулу О
2 и исходный радикал:R
О
+О
=R
+О
2. Высвободившийся радикал R
разрушает следующую молекулу озона и т.д. Таким образом, свободные радикалы оказываются катализаторами разрушения озона.
Существует по меньшей мере три радикала, реагирующих с атмосферным озоном: ОН
, NO
, Cl
.
Наиболее распространена точка зрения, согласно которой главные виновники появления озоновой дыры-радикалы хлора. Один атом хлора способен разрушить несколько тысяч молекул озона. Основным же источником этих радикалов в атмосфере считают фреоны-соединения углерода с фтором и хлором (например, фреон-11 CFCl
3 и фреон-12 CF
2Cl
2). Эти вещества нетоксичны и химически инертны и потому нашли широкое применение в качестве хладагенов, вспенивателей пластмасс, сжатого газа в аэрозольных баллончиках и т.д.Однако благодаря своей устойчивости фреоны, оказавшись в атмосфере, со временем достигли озонового слоя. Под действием мощного УФ-излучения в молекулах фреонов происходит разрыв связи C
– Cl
, так и образуется атомарный хлор.
Проблема сохранения озонового слоя озаботила весь мир. И в 1987г. Правительства развитых стран подписали «Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой». Они договорились не увеличивать потребление веществ, угрожающих озоновому слою Земли, в первую очередь фреонов.
|