Лекции для студентов

Курс лекций по “Общей экологии”. Часть 4

Озоновый кризис

Озоновые дыры, озоновый кризис — эти словосочетания у всех на слуху. Причем в СМИ образование озоновых дыр трактуется однозначно как результат антропогенного воздействия. Одна из причин изменчивости озонового слоя- воздействие озоноразрушающих веществ (ОРВ). К ОРВ относятся вещества, содержащие хлор и/или бром: хлорфторуглероды, бромфторуглероды, четыреххлористый углерод, матилбромид, гидрохлорфторуглероды. Степень воздействия этих веществ на озоновый слой характеризуется озоноразрушающим потенциалом.

Среди веществ, оказывающих влияние на озон, особую роль играют хлорфторуглеводороды (ХФУ)- вещества, широко применяемые в промышленности и в быту в качестве пенообразующих материалов, хладагентов, аэрозолей, растворителей.

Научные исследования в середине 1970 гг показали, что ХФУ, поднимаясь в верхние слои атмосферы, разрушая под действием ультрафиолетового излучения с выделением хлора, который вступает в реакции с поглощением озона. Находясь в стратосфере , один атом хлора может разрушить до 1000 молекул озона.

Ослабление озонового слоя может привести прежде всего к усилению УФИ в диапазоне около 290-320 нм. Полагают, что излучение этого диапазона оказывает влияние на молекулы ДНК ,передающие генетический код. Усиление интенсивности УФИ приводит к росту вероятности возникновения раковых заболеваний кожи, снижает урожайность некоторых видов сельскохозяйственных растений, оказывает губительное действие на одноклеточные и микроорганизмы в поверхностном слое Мирового Океана. Последнее может нарушить пищевые цепи в океане.

Снижение уровня ХФУ,как предполагается международными соглашениями, должно вести к восстановлению озона в атмосфере. В то же время рост парниковых газов и выбросы озоноактивных веществ в атмосфере ведут к потеплению вблизи поверхности Земли и охлаждению стратосферы. Такое перераспределение температуры изменяет устойчивость атмосферы , условия волнового переноса, способствует тропосферно-стратосферному обмену. Это, в свою очередь, ведет к выносу в стратосферу озоноактивных компонентов из тропосферы Как нагревание стратосферы, так и занос озоноразрушаюх\щих примесей в стратосферу потенциально замедляют ожидаемое восстановление озонового слоя из-за снижения уровня ХФУ.

Рассмотрим теперь доводы исследователей, которые считают, что антарктическая озоновая дыра возникает в результате процессов изменения атмосферной циркуляции, периодического роста солнечной активности и космического излучения. Представители этой точки рения указывают, что антропогенный характер происхождения антарктической озоновой дыры не доказан.

В пользу природного происхождения озоновых аномалей говорят следующие соображения:

1. наблюдаемые изменения озонового слоя часто хорошо согласованы чс вариацией метеорологических параметров климотообразующих центров., например, влияние Азорского антициклона на режим озона над Россией

2. сильная неозональность озоновых аномалий

3. вертикальное распределение дефицита озона согласуется с атмосферно-динамическим механизмом формирования озоновых аномалий.

Согласно исследованиям специалистов по озону Центральной аэрологической обсерватории, важнейший вклад в формирование долговременных изменений общего содержания озона в Северном полушарии вносят естественные геофизтичеснки процессы, а антропогенный вклад в изменчивость озонового слоя ничтожно мал. Аномально низкие значения общего содержания озона в 1992-1993 были вызваны мощным извержением вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991. Последние исследования показывают, что извержения вулканов сопровождаются значительным выбросом фторсодержащих веществ. Ранее считалось ,что подобные вещества могут быть только антропогенного происхождения.

Геологи указывают на ещё один возможный природный механизм действия на озоновый слой. В ядре Земли растворено значительное количество водорода, который поступает в атмосферу. В атмосфере водород, взаимодействуя с озоном, разрушает его. Через рифтовые разломы в атмосферу ,наряду с водородом, поступает метан, также приводящий к разрушению озонового слоя.

Результаты исследования действия УФИ на здоровье человека носят предварительный характер. Исследования показывают, что, наряду с отрицательными последствиями, может иметь место и положительный эффект от увеличения УФИ. Например, На Земле от размягчения костей страдают десятки миллионов человек, усиление УФИ облегчает явления, связанные с этим заболеванием, уменьшая количество переломов костей. По оценкам голландских медиков, человеческий организм гораздо лучше адаптируется к увеличению интенсивности УФИ, чем к его ослаблению.

В настоящее время можно говорить о некоторых первых признаках восстановления озона в отдельных регионах. Только будущее покажет, произойдет ли ожидаемое восстановление озонового слоя вслед за уменьшением содержания ХФУ. Возможен, увы, и противоположный вариант, при котором из-за продолжающего роста парниковых газов в атмосфере температура стратосферы будет понижаться и даже при меньшем уровне ХФУ процесс редукции озона будет продолжаться. [1]