В Пермском Политехе рассказали, почему следует отказаться от кондиционеров, чтобы защитить озоновый слой

Озоновый слой — это часть стратосферы Земли толщиной до 35 километров. Озон защищает нашу планету от губительного воздействия ультрафиолетовых лучей и радиации. Под воздействием ультрафиолета и тепла, поступающего от солнца, молекула кислорода распадается на два атома, после чего каждый соединяется с целой молекулой кислорода, образуя трехатомную молекулу — озон. Об этом рассказал кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной физики Пермского Политеха Эргаш Нуруллаев.

Ультрафиолет и солнечная радиация проходят через многокилометровый слой озона, достигая поверхности планеты в куда меньшем объеме. Эти порции излучения позволяют поддерживать жизнь на Земле, прогревая ее и запуская биологические процессы, например, фотосинтез. При этом часть озона уничтожается, и появляются озоновые дыры — области с наименьшей толщиной озона.

Существуют и другие факторы, разрушающие озоновый слой, рассказывает ученый-физик Пермского Политеха. Например, под воздействием магнитных бурь из-за сильного потока солнечного ветра, который несет радиоактивное излучение. На звезде беспрерывно образуются тяжелые водороды и гелий, процесс их синтеза сопровождается появлением радиационных частиц — нейтронов, протонов, УФ- и гамма-излучения и так далее. Преодолевая притяжение Солнца, эти частицы устремляются к Земле и начинают взаимодействовать с озоновым слоем — происходит реакция фотолиза: молекулы распадаются на кислород и диоксид азота.

Интересно, что с августа по декабрь озоновый слой находится в самом стабильном состоянии. Затем, в период холодов, некоторая часть озона разрушается — появляются озоновые дыры. Зарастают они с приходом тепла весной. Самые частые изменения в состоянии озонового слоя происходят над Арктикой и Антарктикой из-за низких температур и специфических ветров, отмечает Эргаш Нуруллаев.

Кроме того, озоновый слой может разрушаться из-за деятельности человека. Из производственных выбросов, автомобильных выхлопов в атмосферу попадают органические соединения, содержащие хлор или бром: хлорфторуглероды, бромфторуглероды (галлоны), четыреххлористый углерод, метилхлороформ, бромистый метил. Выбросы этих веществ контролируются Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой, который подписали 46 государств в 1987 году.

Негативное воздействие на озоновый слой оказывают и полигоны захоронения твердых коммунальных отходов (ТКО), рассказывает Юлия Мозжегорова, кандидат технических наук, доцент кафедры охраны окружающей среды Пермского Политеха. Это связано с интенсивным протеканием в толще отходов физико-химических и биохимических процессов, в результате которых разлагаются сложные органические вещества и выделяются загрязняющие вещества в виде биогаза и фильтрата. В состав биогаза входят парниковые газы, основными из которых являются метан, диоксид углерода, незначительные количества (менее пяти процентов) монооксида углерода, оксида азота, большое количество следовых (примерно один процент) неметановых летучих органических соединений (НМЛОС).

НМЛОС образуются вследствие захоронения на полигонах средств личной гигиены, упаковки из-под бытовой химии (в том числе спреев), текстиля, электроники и так далее. Биогенные НМЛОС образуются в результате разложения древесных и растительных отходов. После попадания в атмосферу НМЛОС подвергаются многочисленным фотохимическим реакциям и вместе с оксидами азота считаются критическими предшественниками озона, фотохимического смога и вторичных органических аэрозолей, увеличение объема которых угнетает озоновый слой. Также воздействие на изменение климата оказывают следы фторированных газов (включая хлорфторуглероды). Для сравнения: их выбросы в 20-летний период ускоряют глобальное потепление в 16300 раз, в сравнении с диоксидом углерода.

«Для сокращения образования парниковых газов необходимо снизить количество поступающих органических отходов на полигоны захоронения ТКО, своевременно изолировать (закрыть) эти отходы грунтом или геотекстильным материалом. Аэрация (циркуляция воздуха) массива полигона позволит снизить чрезмерное образование вредных газов. Кроме того, следует рекультивировать закрытые участки складирования отходов — то есть принять меры для восстановления этих территорий, а также оборудовать полигоны устройствами по сбору и утилизации биогаза», — считает Юлия Мозжегорова.

В быту озоноразрущающие частицы встречаются преимущественно в качестве хладагентов — фреонов: в аэрозолях и чистящих препаратах, в холодильниках (особенно старых) и кондиционерах, в том числе автомобильных. Человек может самостоятельно отказаться от использования средств и приборов, где встречаются фреоны и другие вредные частицы, однако решить проблему истощения озонового слоя возможно только комплексно — с изменением технологий производства, считают эксперты ПНИПУ.

Деятельность человека представляет для озонового слоя большую опасность, считает Эргаш Нуруллаев. Деятельность человека нельзя назвать экологичной из-за динамики прогресса и промышленного производства. Чтобы ослабить воздействие на озоновый слой, нам бы потребовалось отказаться от технологического развития.

Исчезновение озонового слоя приведет к уничтожению всего живого на Земле: мы сгорим под радиационным и ультрафиолетовым излучением, а температура на поверхности планеты может достигать больше 150 градусов Цельсия из-за активного проникновения солнечного тепла.

Может ли человек восстанавливать озоновый слой? Физик Пермского Политеха считает, что в теории это возможно: человек научился синтезировать озон и использовать его в лабораторных исследованиях, промышленном производстве. Озоном дезинфицируют медицинские приборы, воду, воздух, помещения и одежду. Для производства озона в объемах, необходимых для сокращения озоновых дыр, потребуются соответствующие расходы. Однако в настоящее время природные процессы способствуют обновлению озонового слоя лучше, чем человек.

Снизить негативное воздействие на озоновый слой можно только комплексным подходом: заменой на производстве вредных частиц аналогами, качественной утилизацией отходов, уменьшением использования приборов с озоноразрушающими веществами каждым человеком.

ПНИПУ

640 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше