Альманах

Эврика  90

Как залатать озонные дыры

Вряд ли кто остался безучастным к сообщениям о том, что с начала 70-х годов атмосферный слой над Антарктидой стал истощаться. Ныне озона там наполовину меньше, чем в 60-х годах. Глобальное же содержание его в воздухе за 1978—1984 годы, судя по измерениям американского спутника «Нибус-7», упало на 3 процента.

Такое не может не встревожить — со школьной скамьи мы крепко усвоили, что все живое зависит от атмосферного озонового щита. Но не будем ворошить в памяти школьную программу. Давайте обратимся к последнему Энциклопедическому словарю, где об озоне и озоновом слое сказано так.

«Озон (от греч. ozon — пахнущий), О), аллотропная модификация кислорода. Газ синего цвета с резким запахом, t,^ — 111,9°С, сильный окислитель. При больших концентрациях разлагается со взрывом. Образуется из Оа при электрич. разряде (напр., во время грозы) и под действием УФ излучения (напр., в стратосфере под действием УФ излучения Солнца). Осн. масса О3 в атмосфере расположена в виде слоя — озоносферы — на вые. от 10 до 50 км с максимумом концентрации на вые. 20—25 км. Этот слой предохраняет живые организмы на Земле от вредного влияния коротковолновой. УФ радиации Солнца».

Такой нехитрой справки нам хватит для дальнейших рассуждений. Начнем с того, что на озонных дырах лежит сезонная печать: снижение концентрации озона приурочено к окончанию полярной ночи. Наибольшее истощение озонового слоя над Антарктидой приходится на сентябрь—октябрь. С ноября его концентрация начинает помаленьку возрастать.

Абсолютный минимум озона над Антарктидой зарегистрирован в 1985 году. С той поры его стало чуть больше. Северная, арктическая озонная дыра не так велика и охватывает лишь треть площади, над которой зияет южная, и не так четко выражена. Скорость падения концентрации озона здесь гораздо меньше.

Почему же тает озоновый слой? Весьма вероятно, что по многим причинам, как земным, так и космическим. Глобальные причины ближе, зримее, и давайте поговорим о них. Так вот, в нижней стратосфере над Антарктикой выявлены аномально высокие концентрации оксидов хлора, ведущих свою родословную из фреонов, которыми человечество усердно заправляет рефрижераторы, кондиционеры, всяческие холодильники и аэрозольные баллончики. Когда изделия отслужат свое, их выбрасывают, нимало не заботясь о судьбе фреонов. Те в воздухе распадаются, и оксид хлора становится чуть ли не главным закоперщиком в каталитическом цикле разрушения озона.

Сейчас диоксида хлора над Антарктикой в 20—25 раз больше, чем, скажем, над островами Фиджи. Вероятно, в этом виновны не только атмосферные течения, но и особенности антарктического климата, сильно сдерживающего фотохимические реакции в воздухе.

Вообще-то, по нынешним понятиям, к разрушению озона могут быть причастны 160 химических реакций, в которых взаимодействуют около 40 соединений. Так, немалую конкуренцию соединениям хлора может оказать диоксид азота. К превеликому сожалению, его в зимней атмосфере средних широт Южного полушария только за 1979—1984 годы стало на 49—75 процентов больше. Предполагают, что накоплению соединений азота в атмосфере способствуют не только издержки хозяйственной деятельности цивилизации, но и флуктуации солнечной активности. Иначе просто не объяснить, почему при максимумах солнечной активности концентрация оксидов азота в стратосфере тоже максимальна.

Климатическая машина неумолима и вечна. Меняются лишь те или иные ее параметры и сочетания отдельных факторов. Как бы там ни было, сейчас для нас важно, что при сезонном изменении циркуляции воздуха, проще говоря с наступлением весны,соединения азота оттекают  к  экватору,  а  озон  устремляется к полюсам. И дыра над Антарктикой как бы зарастает.

В Арктике дела обстоят несколько по-иному. Зимой воздух здесь куда более подвижен, чем в Антарктиде. Поэтому соединения азота с той или иной скоростью, но почти круглый год оттекают в низкие широты. Это пока и не позволяет сформироваться глубокой озонной депрессии. Пока. А что дальше?

Увлекшись оксидами азота, мы позабыли про метан, содержание которого в атмосфере ежегодно увеличивается на 1—2 процента, и про коварные фреоны, чего допустить никак нельзя. О фреонах заговорили даже в ООН. Не так давно 23 промышленных государства, члены ООН, в том числе и наша страна, условились сократить выработку фреонов, заменить их веществами, в которые бы не входил хлор. Сами понимаете, сколь это важно. Медики разных стран уже начали бить в набат по поводу того, что истощение озонового слоя снижает иммунитет и люди начинают чаще и длительнее хворать. Из-за усиления ультрафиолетовой радиации может подскочить заболеваемость раком кожи, в том числе и быстротекущей злокачественной меланомой. Начнет наступление   катаракта   и   другие   недуги.

ООН. Высокие материи... Чтобы спуститься с небес на землю, чтобы все стало на свои места, процитирую абзац из статьи Андрея Нуйкина «О цене слов и ценах на продукты».

«Уже в 1984 году предприятия Союзбытхима начали использовать вместо фреона пропан. Технические и научные трудности остались позади. Но... Госкомцен отверг все предложения, которые позволили бы произвести замену, не разорив соответствующие предприятия. Дело в том, что пропан чуть не в два с половиной раза дешевле фреона (при снижении к тому же норм расхода вдвое). А выполнение планов (с соответствующими финансовыми последствиями) определяется, как мы отмечали, по истраченным рублям. Один только Брестский завод бытовой химии, попробовавший спасти озоновый слой над земным шаром, потерял на удешевлении продукции около пяти миллионов рублей, фонд зарплаты у коллектива уменьшился на 100 тысяч рублей (и другие фонды тоже)».

Вот так...

Журнал «Химия и жизнь», 1989, № 2, с. 90—91