Каким веществом/соединением можно максимально быстро разрушить озоновый слой?

Для интересующихся специалистов - у Ларина на сайте есть разные подборки материалов.

Материалы по химии атмосферы для специалистов:
404

Библиография статей по атмосферной химии:
404


И его же статья:
"Химия озонового слоя и жизнь на Земле" ("Химия и жизнь", 2000)
404

---

...

Из приведенного набора частиц Х, разрушающих озон, антропогенные факторы к настоящему времени смогли повлиять только на атмосферное содержание компонент, связанных с хлором и бромом. Но и этого оказалось достаточным, чтобы вызвать всеобщую тревогу, поскольку описанный цепной процесс может протекать с чрезвычайно высокой эффективностью, особенно для окислов азота и атомов галоидов. В этом случае длина цепи достигает сотен тысяч. Это означает, что один атом хлора, появившийся в стратосфере из одной молекулы фреона, может разрушить сотни тысяч молекул озона (!).

Только наличие такого мощного естественного химического ускорителя позволило антропогенным факторам оказать влияние на атмосферный озон, несмотря на то, что, например, скорость появления атомов хлора из фреонов в стратосфере в миллионы раз меньше скорости образования молекул озона солнечным светом. Подчеркнём здесь, что цепной механизм разрушения стратосферного озона является уникальной особенностью озонового слоя, не имеющей аналогов в газофазной химии атмосферы.

...

Молекулы фреонов являются чрезвычайно устойчивыми химическими соединениями, которые к тому же плохо растворяются в воде. По этим причинам, оказавшись в атмосфере вблизи поверхности Земли, они беспрепятственно проходят тропосферу, т.е. первые 10-15 км, и в конце концов добираются до стратосферы, где сосредоточено 90% атмосферного озона. Правда, это путешествие в стратосферу происходит довольно сложным образом, поскольку фреоны (как и все другие соединения) могут попасть в стратосферу с поверхности Земли только с тропическими конвективными потоками. Поэтому сначала им нужно добраться до тропиков. Это путешествие занимает около месяца. Конвекция наверх, т.е. до высоты 10-15 км занимает дни и даже часы, но чтобы подняться на высоту 35 км нужно 15 лет. Таким образом в принципе влияние на озоновый слой могут оказать только такие соединения, время жизни которых в атмосфере превышает несколько десятков лет. Поэтому фреоны, живущие 50 и более лет, способны разрушать стратосферный озон, а выбрасываемые у поверхности Земли окислы азота, время жизни которых равно нескольким дням, никакого влияния на стратосферный озон оказать не могут.

...

наиболее ярким проявлением антропогенного воздействия на озоновый слой Земли явилось открытие в 1985 году английским геофизиком Фарманом антарктической весенней озоновой дыры, в которой истощение озонового слоя составляет 50 и более %.

Для всех, кто занимается озоном, это открытие явилось полной неожиданностью, поскольку озоновая дыра обнаружилась, казалось бы, в совершенно “мёртвой” зоне, где “нормальный” озон мог только сохраняться и накапливаться. И тем не менее дальнейшие наблюдения и исследования этого необычного явления убедительно показали, что оно явилось неизбежным следствием накопления в атмосфере озоноразрушающих антропогенных веществ. Правда, здесь "помогли" и совершенно уникальные метеорологические условия, существующие (пока) только в антарктической стратосфере.

...

В течение холодной антарктической зимы, когда температура нижней стратосферы опускается до -80 градусов Цельсия, холодный воздух начинает опускаться вниз, в результате чего под действием сил Корриолиса на высотах 15-20 км образуется полярный вихрь, изолирующий воздух внутри вихря от остального пространства.

В этих условиях внутри вихря образуются стратосферные полярные облака, частицы которых включают молекулы воды и азотной кислоты. На поверхности этих частиц протекают реакции, следствием которых является образование из малоактивных, достаточно устойчивых соединений хлора (HCl, ClONO2) малоустойчивых молекул Cl2 и HOCl.

Эти процессы идут в течение всей зимы, в результате чего к её концу в полярном вихре накапливается значительное количество слабосвязанных хлорных компонент. С восходом солнца в начале весны, т.е. в начале сентября, эти молекулы легко разрушаются солнечным светом, в результате чего образуются активные хлорные частицы, начинающие разрушать озон цепным путём.

Поскольку вихрь ещё существует и обмена с соседними, богатыми озоном областями стратосферы, не происходит, содержание озона быстро уменьшается и внутри вихря озон практически полностью уничтожается.

Далее происходит разогрев воздуха, распад вихря и расползание остатков дыры по Южному полушарию. Размеры этих остатков могут быть весьма внушительны, если учесть, что площадь дыры в четыре раза больше площади Европы и лишь немногим уступает площади Азии и Африки.

...

В принципе можно считать, что проблема озонового слоя XX-го столетия решена. Другими словами, можно не опасаться, что в ближайшие сто лет уровень атмосферного озона снова начнёт уменьшаться под влиянием человеческой деятельности. Но есть опасения, что в XXI-м веке в результате роста парникового эффекта восстановленный озоновый слой станет "толще", чем он был до начала своего истощения. Предварительные оценки показывают, что при бесконтрольном выбросе в атмосферу таких парниковых газов, как СО2, метан, закись азота и др., которые приводят к нагреванию тропосферы и охлаждению стратосферы, это вполне вероятное событие. В этом случае уровень УФ-В излучения по сравнению с привычной нормой уменьшится, что чревато появлением ультрафиолетового голодания и другими экологическими неприятностями, которые ещё предстоит изучить.

Мы видим таким образом, что озоновый слой это такое явление природы, за которым нужен глаз да глаз. К счастью, мы имеем возможность постоянно следить за атмосферным озоном над всем земным шаром. Если у вас есть доступ в Интернет, то на сайте NASA Todays Ozone вы найдёте ежедневную информацию по этому вопросу, включая и архивные данные. Последние данные относятся к 18 апреля 2000 года и показаны на рис.9. Видно, что над Россией озон в норме (375-400 единиц Добсона).

---

ХИМИЯ И АЛХИМИЯ ОЗОНОВОГО СЛОЯ

В рубрике “Гипотезы, предположения, догадки” журнала (см. “Наука и жизнь” № 9, 2000 г.) была опубликована статья кандидата технических наук Н. Чугунова “Озоновый слой и миф об опасности из космоса”. В этой статье автор выдвигает свою точку зрения на механизм поглощения солнечного ультрафиоле та земной атмосферой.

Суть его гипотезы заключается в том, что все живое на Земле защищает не озоновый слой, как считает большинство исследователей, а кислород верхних слоев атмосферы.

Редакция получила несколько писем с просьбой рассказать, насколько она оправдана. По мнению доктора физико-математических наук, заведующего лабораторией института энергетичес ких проблем химической физики РАН профессора И. К. Ларина, гипотеза не выдерживает критики, а порой и прямо противоречит известным фактам.

 

Да, а в соотв. статье Вики-то, оказывается, неплохой подраздел касательно разбора мифов и заблуждений об озоновом слое - в т.ч. и "теория заговора" упоминается

Заблуждения об озоновой дыре

Заблуждение №1: Основными разрушителями озона являются фреоны

Это утверждение справедливо для средних и высоких широт. В остальных хлорный цикл ответственен только за 15-25 % потерь озона в стратосфере. При этом необходимо отметить, что 80 % хлора имеет антропогенное происхождение[7] (подробнее про вклад различных циклов см. ст. озоновый слой). То есть вмешательство человека сильно увеличивает вклад хлорного цикла. И при имевшейся тенденции к увеличению производства фреонов до вступления в действие Монреальского протокола (10 % в год) от 30 до 50 % общих потерь озона в 2050 году обуславливалось бы воздействием фреонов.[8] До вмешательства человека процессы образования озона и его разрушения находились в равновесии. Но фреоны, выбрасываемые при человеческой деятельности, сместили это равновесие в сторону уменьшения концентрации озона. Что же касается полярных озоновых дыр, то здесь ситуация совершенно иная. Механизм разрушения озона в принципе отличается от более высоких широт, ключевой стадией является превращение неактивных форм галогенсодержащих веществ в оксиды, которая протекает на поверхности частиц полярных стратосферных облаков. И в результате практически весь озон разрушается в реакциях с галогенами, за 40-50 % ответственен хлор и порядка 20-40 % — бром.[9]

 

Развенчивается миф о заинтересованности химконцернов:

Заблуждение №2: DuPont инициировал запрет старых и переход на новые типы фреонов потому что у них истекал срок действия патента

DuPont после обнародования данных об участии фреонов в разрушении стратосферного озона восприняла эту теорию в штыки и потратила миллионы долларов на компанию в прессе по защите фреонов. Председатель DuPont писал в статье в журнале Chemical Week от 16 июля 1975 года, что теория разрушения озона - это научная фантастика, вздор, не имеющий смысла. [11] Кроме DuPont целый ряд компаний во всём мире производил и производит различные типы фреонов без отчисления лицензионных платежей. [12]

 

И особенно вот это хотелось бы выделить:

Заблуждение №3: Основными источниками галогенов являются природные, а не антропогенные источники хлора в стратосфере

Есть мнение, что природные источники галогенов, например вулканы или океаны, более значимы для процесса разрушения озона, чем произведённые человеком. Не подвергая сомнению вклад природных источников в общий баланс галогенов, необходимо отметить, что в основном они не достигают стратосферы ввиду того, что являются водорастворимыми (в основном хлорид-ионы и хлороводород) и вымываются из атмосферы, выпадая в виде дождей на землю. Также природные соединения менее устойчивы, чем фреоны, например метилхлорид имеет атмосферное время жизни всего порядка года, по сравнению с десятками и сотнями лет для фреонов. Поэтому их вклад в разрушении стратосферного озона довольно мал. Даже редкое по своей силе извержение вулкана Пинатубо в июне 1991 года вызвало падение уровня озона не за счёт высвобождаемых галогенов, а за счёт образования большой массы сернокислых аэрозолей, поверхность которых катализировала реакции разрушения озона. К счастью, уже через три года практически вся масса вулканических аэрозолей была удалена из атмосферы. Таким образом, извержения вулканов являются сравнительно краткосрочными факторами воздействия на озоновый слой, в отличие от фреонов, которые имеют времена жизни в десятки и сотни лет.[13]

 

И есть ссылка на английский учебник - Марат, посмотри, может быть там есть и про более детальные измерения в атмосфере (как знать, может, и по радикалам):

И до кучи тоже от Ларина - разные статьи критического рода (т.е. против общепринятой теории о слое и роли фреонов) с его комментариями:

404

404