Зміст
У верхів'ях стратосфери Землі тонкий шар молекул озону поглинає ультрафіолетове сонячне світло, створюючи умови на поверхні, сприятливі для живих істот. Озоновий шар тонкий - лише приблизно товщиною двох складених копійок - і певні гази взаємодіють з озоном, викликаючи сезонне проріджування шару. Більшість газів, що відповідають за ці озонові діри, виділяються внаслідок промислової чи сільськогосподарської діяльності людини.
Озоновий шар
Кисень утворює близько 21 відсотків земної атмосфери, а основна частина існує як стабільна молекула, що складається з двох атомів кисню. Однак у верхній стратосфері сонячне світло має достатньо енергії, щоб розділити деякі з цих молекул на атоми вільного кисню, які можуть поєднуватися зі стійкими молекулами кисню, утворюючи озон - молекулу, що складається з трьох атомів кисню. Три атоми створюють конфігурацію, яка дозволяє молекулі поглинати ультрафіолетове світло. Вчені вважають, що озоновий шар утворився близько 600 мільйонів років тому, дозволяючи організмам виходити з моря і жити на суші.
Вплив хлору та брому
Хлор і бром мають схожі атомні структури, і вони обидва мають здатність руйнувати озоновий шар. Коли один атом будь-якого елемента контактує з молекулою озону, він позбавляє зайвий атом кисню, утворюючи трохи більш стійку молекулу - або гіпохлорит, або іон гіпоброміту - і залишає молекулярний кисень. Будучи далеко не інертним, кожен іон гіпохлориту та гіпоброміту вступає в реакцію з іншою молекулою озону, цього разу утворюючи дві молекули кисню і залишаючи радикал хлору чи брому вільним, щоб почати процес знову. Таким чином, один атом хлору або брому може перетворити тисячі молекул озону в кисень.
CFC, метилбромід і галони
Якби хлор або газ брому виділялися на поверхні, жоден із них не потрапляв би у стратосферу - вони утворювали сполуки задовго до того, як потрапити туди. Однак хлор є основним компонентом двох класів інертних газів, які називаються хлорфторуглеводородами або CFC. Ці гази мігрують у верхню атмосферу, де сонячне випромінювання є досить сильним, щоб розбити молекули і звільнити вільний хлор. Таким же чином вигнання броміду метилу на рівень землі виділяє бром у стратосферу. CFC мають багато застосувань у промисловості, а метилбромід є пестицидом. Інші класи газів, що руйнують озон, що містять бром, звані галонами, застосовуються в вогнегасниках і сільському господарстві.
Заходи контролю
Станом на лютий 2013 року 197 країн погодилися з умовами Монреальського протоколу, міжнародного договору, що контролює використання певних CFC та галонів. Договір не стосується конкретно тетрахлориду вуглецю, ще однієї речовини, що руйнує озон, але оскільки він використовується у виробництві CFC, які припиняються, його використання зменшилось. Договір також не стосується виділення броміду метилу або оксиду азоту. Останнє - ще один озоноруйнівний газ, що виділяється у сільському господарстві та сільському господарстві. Як і CFC, оксид азоту утворює в стратосфері реакційноздатний радикал, який позбавляє зайвий атом кисню з озону.