Содержание
- Озоновый слой и ультрафиолетовое излучение
- Определенные хлорфторуглероды
- Разрушительная сила хлорфторуглеродов
- Истощение озонового слоя
- Вредные эффекты потери озона
Земля обладает многими преимуществами среди планет Солнечной системы, от ее умеренных температур и наличия воды и кислорода до ее слоя молекул озона, которые защищают ее жителей от вредной энергии солнца. Появление хлорфторуглеродов, или ХФУ, угрожало озоновому слою и выживанию жителей Земли. Производители считали, что химические вещества являются панацеей от их производственных проблем, потому что ХФУ не выделяют запахов, являются стабильными, не горючими и не токсичными и могут быть изготовлены дешево. Эти производители мало что знали о том, что их надежды рухнут только спустя десятилетия.
Озоновый слой и ультрафиолетовое излучение
Слой озона охватывает Землю и продолжает наносить вред ультрафиолетовому или ультрафиолетовому излучению, попадающему на живые существа на поверхности планет. Озоновый слой существует главным образом в стратосфере, слой атмосферы, который достигает от 10 до 50 километров (около 6-30 миль) над поверхностью Земли. Ультрафиолетовое излучение вызывает у человека различные вредные воздействия, в том числе рак кожи и катаракту, помутнение хрусталика глаза. Озон содержит три атома кислорода, химически связанных вместе, в то время как кислород в его обычной форме является двухатомным, что означает, что он содержит два химически связанных атома кислорода. Молекулы озона поглощают ультрафиолетовые лучи, используя эту энергию для отделения атома кислорода от молекулы озона. Это расходует энергию ультрафиолетового излучения и делает его безвредным для живых существ. Из трех типов ультрафиолетового излучения ультрафиолетовое излучение является наиболее вредным, поскольку оно достигает самого дальнего даже под поверхностью океанов.
Определенные хлорфторуглероды
Хлорфторуглероды, или ХФУ, представляют собой соединения, состоящие из комбинаций элементов: хлора, фтора и углерода; аэрозоли, хладагенты и пены содержат ХФУ. Когда эти ХФУ попадают в воздух, они поднимаются в атмосферу, чтобы встретиться и уничтожить молекулы озона. Впервые использованные в 1928 году, ХФУ с тех пор стали более распространенными, поскольку были созданы различные другие соединения ХФУ. Некоторыми из наиболее известных ХФУ являются фреоновые соединения, которые использовались в качестве охлаждающих ингредиентов в холодильниках и кондиционерах, но с тех пор были сняты с производства в Соединенных Штатах. Правительство США по-прежнему разрешает использование фреона в бытовых приборах и транспортных средствах, пока имеются запасы. Экологически чистые соединения в основном заменили фреон в качестве хладагентов.
Разрушительная сила хлорфторуглеродов
Когда солнечные ультрафиолетовые лучи вступают в контакт с ХФУ, атомы хлора высвобождаются. Эти атомы хлора бродят по атмосфере, пока не встретятся с молекулами озона. Атом хлора и один из атомов кислорода озона объединяются, оставляя позади двухатомный или молекулярный кислород. Когда свободный атом кислорода вступает в контакт с этим соединением хлор-кислород, два атома кислорода объединяются, образуя молекулярный кислород, и хлор уходит, чтобы опустошить больше молекул озона. Молекулярный кислород, в отличие от молекул озона, не может удерживать ультрафиолетовые лучи от попадания на поверхность Земли. Агентство по охране окружающей среды США считает, что один атом хлора может уничтожить до 100 000 молекул озона. В 1974 году М. Дж. Молина и Ф. С. Роуланд опубликовали статью, в которой рассказывалось о том, как ХФУ расщепляют молекулы озона в атмосфере.
Истощение озонового слоя
ХФУ попадают в атмосферу из-за утечек в оборудовании. Поскольку ХФУ являются стабильными соединениями и не растворяются в воде, они имеют тенденцию держаться в течение длительного периода времени, от десятилетий до сотен лет. Как правило, озон постоянно образуется и разрушается, но общее количество озона в атмосфере должно оставаться на стабильном уровне. ХФУ нарушают этот баланс, удаляя озон быстрее, чем его можно заменить.
Вредные эффекты потери озона
UVB-лучи разрушают ДНК, молекулу, которая хранит генетический материал всех живых существ. Организмы могут самостоятельно восстанавливать некоторые из этих повреждений, но неповрежденная ДНК вызывает образование рака и приводит к другим мутантным эффектам, таким как отсутствие или лишние конечности у животных. В 1978 году, после публикации нескольких исследований, касающихся воздействия ХФУ на озоновый слой, Соединенные Штаты решили запретить использование ХФУ в аэрозолях, и несколько других стран последовали этому примеру.