Distrugerea stratului de ozon de către clorofluorocarburi

LV Mironov, 865

Sub acest nivel, astfel de fotoni abia pătrund și atomii de oxigen se formează, în principal, prin fotodispoziția de dioxid de azot

fotoni de ultraviolete moi cu l







Distrugerea moleculelor de ozon are loc atunci când acestea se lovesc pe particule de aerosoli sau pe suprafața pământului, însă scurgerea principală a ozonului este determinată de ciclurile reacțiilor catalitice în faza gazoasă:

unde Y = N0, OH, CI, Br

Primul gând despre pericolul distrugerii stratului de ozon a fost propus la sfârșitul anilor 1960, când se credea că pericolul major emisiile de ozon atmosferic sunt vapori de apă și de oxizi de azot (NOx) de la motorul de avioane de transport supersonice și rachete. Cu toate acestea, aviația supersonică sa dezvoltat într-un ritm mult mai puțin rapid decât se anticipase. În prezent, în scopuri folosește doar „Concord“ în comerciale, face mai multe zboruri pe săptămână între Europa și America, de la aeronava militară în stratosferă sunt zboară bombardiere strategice aproape exclusiv supersonice, cum ar fi B1-B sau Tu-160 și avioane de recunoaștere, cum ar fi SR-71 . Este puțin probabil ca o astfel de încărcare să reprezinte o amenințare gravă la adresa stratului de ozon. Emisiile de oxizi de azot de la suprafață, ca urmare a arderii combustibililor fosili și producția de masă și aplicarea de îngrășăminte cu azot prezintă, de asemenea, un anumit pericol pentru stratul de ozon, dar oxizii de azot sunt instabile și sunt ușor distruse în atmosfera inferioară. Rachetă lansează, de asemenea, nu apar foarte des, cu toate acestea, combustibili solizi clorat utilizate în sistemele spațiale moderne, cum ar fi acceleratoarele solide „Space Shuttle“ sau „ariene“ poate provoca leziuni grave locale pentru stratul de ozon din zona de start.

În 1974, M. Molina și F. Rowland de la Universitatea din California din Irvine au aratat ca clorofluorocarburile (CFC) poate provoca epuizarea stratului de ozon. Din acel moment, așa-numita problemă cu clorofluorocarburi a devenit una din principalele probleme ale studiilor privind poluarea atmosferică. Clorofluorocarburile sunt mai mult de 60 de ani sunt utilizate ca agenți de refrigerare în frigidere și aparate de aer condiționat, propulsoare pentru amestecuri de aerosoli, agenți de spumare, stingatoare, produse de curățare pentru dispozitive electronice, haine de curățare chimică, producția de penoplastikov.

Odată ce au fost considerate ca fiind ideale pentru utilizarea practică a substanțelor chimice, deoarece sunt foarte stabile și inactive și, prin urmare, nu sunt toxice. Paradoxal, inerția acestor compuși le face periculoase pentru ozonul atmosferic. CFC-urile nu se dezintegrează rapid în troposferă (atmosfera inferioară, care se extinde de la sol până la o înălțime de 10 km), așa cum se întâmplă, de exemplu, majoritatea oxizilor de azot și eventual pătrunde în stratosferă, limita superioară este situată la o înălțime de aproximativ 50 km. Atunci când molecula CFC sunt ridicate la o înălțime de aproximativ 25 km, în cazul în care concentrația de ozon este maximă, acestea sunt expuse la radiații ultraviolete intense, care nu pătrunde în înălțime mai mică din cauza efectului de ecranare a ozonului. Ultravioletul distruge moleculele de CFC care sunt stabile în condiții normale. care se descompun în componente cu reactivitate ridicată, în special, clor atomic. Astfel, CFC transferă clor de la suprafață prin troposferă și atmosfera inferioară în cazul în care compușii de clor mai puțin inerte sunt distruse în stratosfera, stratul cu cea mai mare concentrație de ozon. Este foarte important ca clorul, atunci când ozonul este distrus, să acționeze ca un catalizator: în timpul procesului chimic, cantitatea sa nu scade. Ca o consecinta, un atom de clor poate distruge pana la 100.000 de molecule de ozon inainte de a fi dezactivat sau returnat in troposfera. Acum, CFC-urile eliberat în atmosferă, în milioane de tone, dar trebuie remarcat faptul că, chiar și în cazul ipotetic să nu fie în măsură să realizeze o încetare completă a producției și utilizării CFC rezultat imediat: acțiunea deja eliberat în atmosferă CFC va continua timp de mai multe decenii. Se crede că durata de viață în atmosferă pentru cele două cele mai frecvent utilizate clorofluorocarbură CFC-11 (CFCl3) și Freon 12 (CF2 Cl2) de 75 și 100 de ani, respectiv.







Oxizii de azot sunt capabili să distrugă ozonul, însă pot reacționa cu clorul. De exemplu:

Clorura de nitrosil formată în cursul ei este așa numitul rezervor de clor. Clorul conținut în acesta este inactiv și nu poate reacționa cu ozonul. În final, o astfel de moleculă de rezervor poate absorbi un foton sau reacționa cu o altă moleculă și poate elibera clorul, dar poate și să lase stratosfera. Calculele arată că, dacă nu există oxizi de azot în stratosferă, epuizarea stratului de ozon ar merge mult mai repede. Un alt rezervor important de clor este acidul clorhidric, HCI, format în timpul reacției dintre clorul atomic și metanul CH4.

Deși primele evaluări sumbre au fost revizuite, acest lucru nu înseamnă că nu există nicio problemă. Mai curând, a devenit clar că nu exista nici un pericol imediat. Chiar și cele mai optimiste estimări prezic tulburări biosferice grave în a doua jumătate a secolului XXI la nivelul actual de eliberare a CFC în atmosferă. prin urmare, este totuși necesară reducerea utilizării CFC.

Posibilitățile de impact uman asupra naturii sunt în continuă creștere și au atins deja un nivel în care este posibil să provoace daune ireparabile biosferei. Nu este pentru prima oară că o substanță care a fost considerată de mult timp complet inofensivă este de fapt extrem de periculoasă. Cu douăzeci de ani în urmă, aproape nimeni nu și-a putut imagina că o cutie de aerosoli convențională ar reprezenta o amenințare serioasă pentru planetă în ansamblu. Din păcate, nu este întotdeauna posibil să se prevadă în timp cum un compus va afecta biosfera. Cu toate acestea, în cazul CFC, acest lucru a fost cazul: toate reacțiile chimice care descriu procesul de epuizare a stratului de ozon al CFC-urilor sunt extrem de simple și au fost cunoscute de ceva timp. Dar chiar și după ce problema CFC a fost formulată în 1974, singura țară care a luat măsuri pentru a reduce producția de CFC-uri a fost SUA și aceste măsuri au fost complet inadecvate. A fost nevoie de o demonstrație destul de serioasă a pericolului CFC-urilor pentru a lua măsuri serioase la scară globală. Trebuie remarcat că, chiar și după descoperirea gaurii de ozon, ratificarea Convenției de la Montreal a fost la un moment dat la risc. Probabil, problema CFC-urilor va învăța cu mare atenție și atitudine precaută față de toate substanțele care cad în biosferă ca urmare a activităților umane.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: