Question

Что такое озоноразрушающие вещества? Какие вещества к ним относятся?

Answer 1

Известно, что озон, находящийся на больших высотах, защищает всё живое на Земле от губительного действия жесткого солнечного ультрафиолета, так как молекулы озона поглощают это излучение. И при этом сами они распадаются, но одновременно и образуются, тоже под действием еще более жесткого ультрафиолета. Это - так называемый "нулевой цикл Чепмена", названный в честь английского геофизика С.Чепмена. В 1930 г. он предложил химическую схему, объясняющую постоянство содержания озона в стратосфере:

молекулы кислорода под действием УФ-света расщепляются на атомы:

О2 → 2О;

атомы кислорода соединяются с молекулами кислорода, образуя молекулы озона: О + О2 + М → О3 + М (М - любая "третья частица", отводящая избыток энергии, без нее молекула озона тут же развалится);

молекулы озона реагируют с атомами кислорода, образуя молекулы кислорода: О3 + О → 2О2;

молекулы озона разрушаются УФ с другой длиной волны: О3 → О2 + О.

Именно последняя реакция защищает нас от жесткого УФ.

Различные газы, в том числе и рукотворные, могут вмешиваться в этот цикл, снижая концентрацию озона. Особенно опасны те вещества, которые действуют каталитически, т.е. озон разрушают, а сами не исчезают! К таким веществам относятся, например, оксиды азота:

O3 + NO → NO2 + O2

NO2 + O → NO + O2

В сумме О3 + О → 2О2 (типичный катализ).

Фреоны содержат обычно атомы хлора, очень эффективные катализаторы разрушения озона:

Cl + O3 → ClO + O2,

ClO + O → Cl + O2.

В сумме получается то же, что и выше: О3 + О → 2О2. Аналогично ведут себя атомы брома, только их появление в стратосфере намного менее вероятно. Атомы хлора и брома образуются из молекул фреонов, когда эти молекулы расщепляются под действием УФ-излучения.

Подсчитано, что даже при полном отказе от производства и использования фреонов их концентрация в верхних слоях атмосферы все равно будет расти десятки лет в результате диффузии уже имеющихся количеств в приземном слое.