ओजोन परत एक विस्तृत वायुमंडलीय बेल्ट है जो पृथ्वी की सतह से 10 से 50 किमी ऊपर फैली हुई है। रासायनिक रूप से, ओजोन एक अणु है जिसमें तीन ऑक्सीजन परमाणु होते हैं (एक ऑक्सीजन अणु में दो परमाणु होते हैं)। वायुमंडल में ओजोन की सांद्रता बहुत कम है, और ओजोन की मात्रा में छोटे परिवर्तन से पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाली पराबैंगनी की तीव्रता में बड़े परिवर्तन होते हैं। सामान्य ऑक्सीजन के विपरीत, ओजोन अस्थिर है, यह आसानी से ऑक्सीजन के एक द्विपरमाणुक, स्थिर रूप में बदल जाती है। ओजोन ऑक्सीजन की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, और यह बैक्टीरिया को मारने और पौधों की वृद्धि और विकास को बाधित करने में सक्षम बनाता है। हालांकि, सामान्य परिस्थितियों में हवा की सतह परतों में इसकी कम सांद्रता के कारण, इसकी ये विशेषताएं व्यावहारिक रूप से जीवित प्रणालियों की स्थिति को प्रभावित नहीं करती हैं।

बहुत अधिक महत्वपूर्ण इसकी अन्य संपत्ति है, जो इस गैस को भूमि पर सभी जीवन के लिए नितांत आवश्यक बनाती है। यह गुण ओजोन की सूर्य से कठोर (शॉर्टवेव) पराबैंगनी (यूवी) विकिरण को अवशोषित करने की क्षमता है। कठोर यूवी के क्वांटा में कुछ रासायनिक बंधनों को तोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है, इसलिए इसे आयनकारी विकिरण कहा जाता है। इस तरह के अन्य विकिरण, एक्स-रे और गामा विकिरण की तरह, यह जीवित जीवों की कोशिकाओं में कई गड़बड़ी का कारण बनता है। ओजोन उच्च-ऊर्जा सौर विकिरण के प्रभाव में बनता है, जो O2 और मुक्त ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच प्रतिक्रिया को उत्तेजित करता है। मध्यम विकिरण के प्रभाव में, यह क्षय होता है, इस विकिरण की ऊर्जा को अवशोषित करता है। इस प्रकार, यह चक्रीय प्रक्रिया खतरनाक पराबैंगनी को "खाती" है।

ओजोन अणु, ऑक्सीजन की तरह, विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं, अर्थात। कोई विद्युत आवेश वहन नहीं करता। इसलिए, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ही वायुमंडल में ओजोन के वितरण को प्रभावित नहीं करता है। वायुमंडल की ऊपरी परत - आयनोस्फीयर, लगभग ओजोन परत के साथ मेल खाती है।

ध्रुवीय क्षेत्रों में, जहां पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की बल रेखाएं इसकी सतह पर बंद होती हैं, आयनमंडल की विकृति बहुत महत्वपूर्ण होती है। ध्रुवीय क्षेत्रों के वायुमंडल की ऊपरी परतों में आयनित ऑक्सीजन सहित आयनों की संख्या कम हो जाती है। लेकिन ध्रुवों के क्षेत्र में ओजोन की कम सामग्री का मुख्य कारण सौर विकिरण की कम तीव्रता है, जो ध्रुवीय दिन के दौरान क्षितिज के छोटे कोणों पर भी गिरती है, और ध्रुवीय रात के दौरान पूरी तरह से अनुपस्थित होती है। ओजोन परत में ध्रुवीय "छिद्रों" का क्षेत्र कुल वायुमंडलीय ओजोन में परिवर्तन का एक विश्वसनीय संकेतक है।

कई प्राकृतिक कारणों से वातावरण में ओजोन सामग्री में उतार-चढ़ाव होता है। आवधिक उतार-चढ़ाव सौर गतिविधि के चक्रों से जुड़े होते हैं; ज्वालामुखीय गैसों के कई घटक ओजोन को नष्ट करने में सक्षम हैं, इसलिए ज्वालामुखी गतिविधि में वृद्धि से इसकी एकाग्रता में कमी आती है। समताप मंडल में वायु धाराओं की उच्च, अति-तूफान गति के कारण ओजोन को नष्ट करने वाले पदार्थ बड़े क्षेत्रों में फैले हुए हैं। न केवल ओजोन अवक्षय का परिवहन किया जाता है, बल्कि स्वयं ओजोन भी होता है, इसलिए ओजोन सांद्रता की गड़बड़ी तेजी से बड़े क्षेत्रों में फैल जाती है, और ओजोन ढाल में स्थानीय छोटे "छेद", उदाहरण के लिए, एक रॉकेट लॉन्च द्वारा, अपेक्षाकृत जल्दी खींचे जाते हैं। केवल ध्रुवीय क्षेत्रों में हवा निष्क्रिय है, जिसके परिणामस्वरूप ओजोन के गायब होने की भरपाई अन्य अक्षांशों से इसके बहाव से नहीं होती है, और ध्रुवीय "ओजोन छिद्र", विशेष रूप से दक्षिणी ध्रुव पर, बहुत स्थिर होते हैं।

ओजोन परत के विनाश के स्रोत। ओजोन परत के अपक्षय में निम्न हैं:

1) फ्रीन्स।

फ़्रीऑन नामक क्लोरीन यौगिकों के प्रभाव में ओजोन नष्ट हो जाता है, जो सौर विकिरण के प्रभाव में भी नष्ट हो जाता है, क्लोरीन छोड़ता है, जो ओजोन अणुओं से "तीसरे" परमाणु को "फाड़" देता है। क्लोरीन यौगिक नहीं बनाता है, लेकिन "टूटना" उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। इस प्रकार, एक क्लोरीन परमाणु बहुत सारे ओजोन को "नष्ट" करने में सक्षम है। ऐसा माना जाता है कि क्लोरीन यौगिक पृथ्वी के 50 से 1500 वर्षों तक (पदार्थ की संरचना के आधार पर) वातावरण में रहने में सक्षम हैं। 1950 के दशक के मध्य से अंटार्कटिक अभियानों द्वारा ग्रह की ओजोन परत का अवलोकन किया गया है।

अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र, जो वसंत में बढ़ता है और शरद ऋतु में घटता है, 1985 में खोजा गया था। मौसम विज्ञानियों की खोज ने आर्थिक प्रकृति के परिणामों की एक श्रृंखला का कारण बना। तथ्य यह है कि एक "छेद" के अस्तित्व को रासायनिक उद्योग पर दोषी ठहराया गया था, जो कि फ़्रीऑन युक्त पदार्थों का उत्पादन करता है जो ओजोन के विनाश में योगदान करते हैं (डिओडोरेंट्स से प्रशीतन इकाइयों तक)।

इस सवाल पर कोई सहमति नहीं है कि "ओजोन छिद्रों" के निर्माण के लिए कोई व्यक्ति कितना दोषी है।

एक ओर, हाँ, निश्चित रूप से दोषी। ओजोन-क्षयकारी यौगिकों का उत्पादन कम से कम किया जाना चाहिए या, बेहतर अभी तक, पूरी तरह से बंद कर दिया जाना चाहिए। यानी कई अरबों डॉलर के कारोबार के साथ उद्योग के पूरे क्षेत्र को छोड़ देना। और यदि आप मना नहीं करते हैं, तो इसे "सुरक्षित" ट्रैक पर स्थानांतरित करें, जिसमें पैसा भी खर्च होता है।

संशयवादियों का दृष्टिकोण: वायुमंडलीय प्रक्रियाओं पर मानव प्रभाव, स्थानीय स्तर पर इसकी सभी विनाशकारीता के लिए, ग्रहों के पैमाने पर नगण्य है। "ग्रीन्स" के एंटी-फ़्रीऑन अभियान की पूरी तरह से पारदर्शी आर्थिक और राजनीतिक पृष्ठभूमि है: इसकी मदद से, बड़े अमेरिकी निगम (ड्यूपॉन्ट, उदाहरण के लिए) राज्य स्तर पर "पर्यावरण संरक्षण" पर समझौतों को लागू करके और जबरन अपने विदेशी प्रतिस्पर्धियों को दबाते हैं। एक नई तकनीकी क्रांति की शुरुआत करना, जो आर्थिक रूप से कमजोर राज्यों को झेलने में सक्षम नहीं है।

2) उच्च ऊंचाई वाले विमान।

ओजोन परत के विनाश की सुविधा न केवल वायुमंडल में मुक्त फ्रीन्स और समताप मंडल में प्रवेश करने से होती है। परमाणु विस्फोट के दौरान बनने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड भी ओजोन परत के विनाश में शामिल हैं। लेकिन नाइट्रोजन ऑक्साइड भी उच्च ऊंचाई वाले विमान टर्बोजेट इंजन के दहन कक्षों में बनते हैं। नाइट्रोजन ऑक्साइड वहां मौजूद नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से बनते हैं। नाइट्रोजन ऑक्साइड के बनने की दर जितनी अधिक होती है, तापमान उतना ही अधिक होता है, यानी इंजन की शक्ति जितनी अधिक होती है।

न केवल एक विमान की इंजन शक्ति महत्वपूर्ण है, बल्कि वह ऊंचाई भी है जिस पर वह उड़ता है और ओजोन को नष्ट करने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड को छोड़ता है। ऑक्साइड या नाइट्रस ऑक्साइड जितना अधिक बनता है, ओजोन के लिए उतना ही अधिक विनाशकारी होता है।

प्रति वर्ष वायुमंडल में छोड़े गए नाइट्रोजन ऑक्साइड की कुल मात्रा 1 बिलियन टन अनुमानित है। इस राशि का लगभग एक तिहाई औसत ट्रोपोपॉज़ स्तर (11 किमी) से ऊपर विमान द्वारा उत्सर्जित होता है। जहां तक ​​विमानों का संबंध है, सबसे हानिकारक उत्सर्जन सैन्य विमानों से होता है, जिनकी संख्या हजारों में होती है। वे मुख्य रूप से ओजोन परत की ऊंचाई पर उड़ते हैं।

3) खनिज उर्वरक।

समताप मंडल में ओजोन इस तथ्य के कारण भी कम हो सकता है कि नाइट्रस ऑक्साइड N2O समताप मंडल में प्रवेश करता है, जो मिट्टी के जीवाणुओं से बंधे नाइट्रोजन के विकृतीकरण के दौरान बनता है। बाध्य नाइट्रोजन का समान विनाइट्रीकरण भी महासागरों और समुद्रों की ऊपरी परत में सूक्ष्मजीवों द्वारा किया जाता है। अनाइट्रीकरण की प्रक्रिया का सीधा संबंध मिट्टी में बाध्य नाइट्रोजन की मात्रा से है। इस प्रकार, कोई यह सुनिश्चित कर सकता है कि मिट्टी में लगाए जाने वाले खनिज उर्वरकों की मात्रा में वृद्धि के साथ, नाइट्रस ऑक्साइड N2O की मात्रा भी उतनी ही बढ़ जाएगी। इसके अलावा, नाइट्रस ऑक्साइड से नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं, जो समताप मंडल के ओजोन के विनाश का कारण बनते हैं।

4) परमाणु विस्फोट।

परमाणु विस्फोट गर्मी के रूप में बहुत सारी ऊर्जा छोड़ते हैं। 60,000 K के बराबर तापमान परमाणु विस्फोट के बाद कुछ ही सेकंड में सेट हो जाता है। यह आग के गोले की ऊर्जा है। अत्यधिक गर्म वातावरण में, रासायनिक पदार्थों के ऐसे परिवर्तन होते हैं, जो या तो सामान्य परिस्थितियों में नहीं होते हैं, या बहुत धीमी गति से आगे बढ़ते हैं। ओजोन के लिए, इसका गायब होना, इसके लिए सबसे खतरनाक नाइट्रोजन के ऑक्साइड हैं जो इन परिवर्तनों के दौरान बनते हैं। इस प्रकार, 1952 से 1971 की अवधि के दौरान, परमाणु विस्फोटों के परिणामस्वरूप, वातावरण में लगभग 3 मिलियन टन नाइट्रोजन ऑक्साइड का निर्माण हुआ। उनका आगे का भाग्य इस प्रकार है: वातावरण के मिश्रण के परिणामस्वरूप, वे वायुमंडल सहित विभिन्न ऊंचाइयों पर गिरते हैं। वहां वे ओजोन की भागीदारी के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं, जिससे इसका विनाश होता है। ओजोन छिद्र समताप मंडल पारिस्थितिकी तंत्र

5) ईंधन का दहन।

बिजली संयंत्रों से निकलने वाली गैसों में नाइट्रस ऑक्साइड भी पाया जाता है। दरअसल, दहन उत्पादों में नाइट्रोजन ऑक्साइड और डाइऑक्साइड मौजूद होने का तथ्य लंबे समय से जाना जाता है। लेकिन ये उच्च ऑक्साइड ओजोन को प्रभावित नहीं करते हैं। वे, निश्चित रूप से, वातावरण को प्रदूषित करते हैं, इसमें स्मॉग के निर्माण में योगदान करते हैं, लेकिन जल्दी से क्षोभमंडल से हटा दिए जाते हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, नाइट्रस ऑक्साइड ओजोन के लिए खतरनाक है। कम तापमान पर, यह निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में बनता है:

एन2 + ओ + एम = एन2ओ + एम,

2NH3 + 2O2 =N2O = 3H2।

इस घटना का पैमाना बहुत महत्वपूर्ण है। इस तरह हर साल लगभग 3 मिलियन टन नाइट्रस ऑक्साइड वातावरण में बनता है! यह आंकड़ा बताता है कि ओजोन रिक्तीकरण का यह स्रोत महत्वपूर्ण है।

अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र

अंटार्कटिका पर कुल ओजोन में उल्लेखनीय कमी पहली बार 1985 में ब्रिटिश अंटार्कटिक सर्वेक्षण द्वारा हाले बे ओजोन स्टेशन (76 डिग्री एस) के आंकड़ों के विश्लेषण के आधार पर दर्ज की गई थी। इस सेवा द्वारा अर्जेंटीना द्वीप समूह (65 डिग्री दक्षिण) में ओजोन रिक्तीकरण भी देखा गया है।

28 अगस्त से 29 सितंबर, 1987 तक अंटार्कटिक के ऊपर प्रयोगशाला विमानों की 13 उड़ानें भरी गईं। प्रयोग ने ओजोन छिद्र की उत्पत्ति को पंजीकृत करना संभव बना दिया। इसके आयाम प्राप्त हुए। अध्ययनों से पता चला है कि ओजोन की मात्रा में सबसे ज्यादा कमी 14-19 किमी की ऊंचाई पर हुई। यहां, उपकरणों ने सबसे बड़ी मात्रा में एरोसोल (एयरोसोल परतें) दर्ज की। यह पता चला कि एक निश्चित ऊंचाई पर जितने अधिक एरोसोल होते हैं, ओजोन उतना ही कम होता है। विमान - प्रयोगशाला ने ओजोन में 50% के बराबर कमी दर्ज की। 14 किमी से नीचे। ओजोन परिवर्तन नगण्य थे।

अक्टूबर 1985 की शुरुआत तक, ओजोन छिद्र (ओजोन की न्यूनतम मात्रा) 100 से 25 एचपीए तक दबाव के स्तर को कवर करता है, और दिसंबर में ऊंचाई की सीमा जिस पर इसे देखा जाता है, फैलता है।

कई प्रयोगों ने न केवल ओजोन और वायुमंडल के अन्य छोटे घटकों की मात्रा, बल्कि तापमान को भी मापा। समताप मंडल में ओजोन की मात्रा और वहां के हवा के तापमान के बीच निकटतम संबंध स्थापित किया गया था। यह पता चला कि ओजोन की मात्रा में परिवर्तन की प्रकृति अंटार्कटिका पर समताप मंडल के तापीय शासन से निकटता से संबंधित है।

अंटार्कटिका में ओजोन छिद्र का निर्माण और विकास 1987 में ब्रिटिश वैज्ञानिकों द्वारा देखा गया था। वसंत ऋतु में, कुल ओजोन सामग्री में 25% की कमी आई।

अमेरिकी शोधकर्ताओं ने ओजोन और वायुमंडल के अन्य छोटे घटकों (HCl, HF, NO, NO2, HNO3, ClONO2, N2O, CH4) को अंटार्कटिक में सर्दियों में और 1987 के शुरुआती वसंत में एक विशेष स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके मापा। इन मापों के डेटा ने दक्षिणी ध्रुव के आस-पास के क्षेत्र को चित्रित करना संभव बना दिया जिसमें ओजोन की मात्रा कम हो गई है। यह पता चला कि यह क्षेत्र लगभग चरम ध्रुवीय समताप मंडल के भंवर के साथ मेल खाता है। भंवर के किनारे से गुजरते समय, न केवल ओजोन की मात्रा नाटकीय रूप से बदल गई, बल्कि अन्य छोटे घटक भी जो ओजोन के विनाश को प्रभावित करते हैं। ओजोन छिद्र के भीतर (या, दूसरे शब्दों में, ध्रुवीय समतापमंडलीय भंवर), HCl, NO2 और नाइट्रिक एसिड की सांद्रता भंवर के बाहर की तुलना में काफी कम थी। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि ठंडी ध्रुवीय रात के दौरान क्लोरीन संबंधित प्रतिक्रियाओं में ओजोन को नष्ट कर देता है, उनमें उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। यह क्लोरीन की भागीदारी के साथ उत्प्रेरक चक्र में है कि ओजोन की एकाग्रता में मुख्य कमी होती है (इस कमी का कम से कम 80%)।

ये प्रतिक्रियाएं उन कणों की सतह पर होती हैं जो ध्रुवीय समताप मंडल के बादल बनाते हैं। इसका मतलब यह है कि इस सतह का क्षेत्रफल जितना बड़ा होगा, यानी समताप मंडल के बादलों के उतने ही अधिक कण, और इसलिए स्वयं बादल, उतनी ही तेजी से ओजोन का अंतत: क्षय होता है, जिसका अर्थ है कि ओजोन छिद्र अधिक कुशलता से बनता है।

ओजोन व्यवसायों द्वारा उत्सर्जित अपशिष्ट गैसों में पाया जाता है और यह एक खतरनाक रसायन है। यह एक बहुत ही सक्रिय तत्व है और विभिन्न संरचनाओं के संरचनात्मक तत्वों के क्षरण का कारण बन सकता है। हालाँकि, वायुमंडल में, ओजोन एक अमूल्य सहायक के रूप में परिवर्तित हो जाता है, जिसके बिना पृथ्वी पर जीवन का अस्तित्व ही नहीं रह सकता है।

समताप मंडल को कहा जाता है जो उस का अनुसरण करता है जिसमें हम रहते हैं। इसका ऊपरी भाग ओजोन से आच्छादित है, इस परत में इसकी सामग्री प्रति 10 मिलियन अन्य वायु अणुओं में 3 अणु है। इस तथ्य के बावजूद कि एकाग्रता बहुत कम है, ओजोन सबसे महत्वपूर्ण कार्य करता है - यह सूर्य के प्रकाश के साथ ही अंतरिक्ष से आने वाली पराबैंगनी किरणों के मार्ग को अवरुद्ध करने में सक्षम है। पराबैंगनी किरणें जीवित कोशिकाओं की संरचना को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती हैं और आंखों के मोतियाबिंद, कैंसर और अन्य गंभीर बीमारियों जैसे रोगों के विकास का कारण बन सकती हैं।

संरक्षण का आधार निम्नलिखित सिद्धांत है। जिस समय ऑक्सीजन के अणु पराबैंगनी किरणों के मार्ग पर मिलते हैं, उनके 2 ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित होने की प्रतिक्रिया होती है। परिणामी परमाणु गैर-विभाजित अणुओं के साथ जुड़ते हैं, ओजोन अणु बनाते हैं जिसमें 3 ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। ओजोन अणुओं के साथ मिलने पर, बाद वाले उन्हें तीन ऑक्सीजन परमाणुओं में नष्ट कर देते हैं। अणुओं के विभाजन का क्षण गर्मी की रिहाई के साथ होता है, और वे अब पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुंचते हैं।

ओजोन छिद्र

ऑक्सीजन को ओजोन और इसके विपरीत में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को ऑक्सीजन-ओजोन चक्र कहा जाता है। इसका तंत्र संतुलित है, हालांकि, सौर विकिरण की तीव्रता, मौसम और प्राकृतिक आपदाओं के आधार पर गतिशीलता भिन्न होती है, विशेष रूप से, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि मानव गतिविधि इसकी मोटाई को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है। पिछले दशकों में कई जगहों पर ओजोन परत का ह्रास दर्ज किया गया है। कुछ मामलों में, यह पूरी तरह से गायब हो गया। इस चक्र पर किसी व्यक्ति के नकारात्मक प्रभाव को कैसे कम करें?

ओजोन छिद्र इस तथ्य के कारण उत्पन्न होते हैं कि सुरक्षात्मक परत के विनाश की प्रक्रिया इसके निर्माण की तुलना में बहुत अधिक तीव्र होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि मानव जीवन की प्रक्रिया में विभिन्न ओजोन-क्षयकारी यौगिकों द्वारा वातावरण प्रदूषित होता है। ये हैं, सबसे पहले, क्लोरीन, ब्रोमीन, फ्लोरीन, कार्बन और हाइड्रोजन। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि सीएफसी ओजोन परत के लिए मुख्य खतरा हैं। वे व्यापक रूप से प्रशीतन, औद्योगिक सॉल्वैंट्स, एयर कंडीशनर और एयरोसोल के डिब्बे में उपयोग किए जाते हैं।

ओजोन परत तक पहुंचने वाली क्लोरीन के साथ परस्पर क्रिया करती है। रासायनिक प्रतिक्रिया भी एक ऑक्सीजन अणु का उत्पादन करती है। जब क्लोरीन ऑक्साइड एक मुक्त ऑक्सीजन परमाणु से मिलता है, तो एक और अंतःक्रिया होती है, जिसके परिणामस्वरूप क्लोरीन निकलता है, और एक ऑक्सीजन अणु प्रकट होता है। भविष्य में, श्रृंखला दोहराई जाती है, क्योंकि क्लोरीन वातावरण की सीमाओं से परे जाने या जमीन पर डूबने में सक्षम नहीं है। ओजोन छिद्र इस तथ्य का परिणाम है कि इस तत्व की सांद्रता इसके त्वरित विभाजन के कारण घट जाती है जब इसकी परत में बाहरी विदेशी घटक दिखाई देते हैं।

स्थानीयकरण के स्थान

अंटार्कटिका के ऊपर सबसे बड़े ओजोन छिद्र पाए गए हैं। उनका आकार व्यावहारिक रूप से महाद्वीप के क्षेत्र से ही मेल खाता है। यह क्षेत्र व्यावहारिक रूप से निर्जन है, लेकिन वैज्ञानिकों ने चिंता व्यक्त की है कि यह अंतर ग्रह के अन्य क्षेत्रों में फैल सकता है, जो बहुत अधिक आबादी वाला है। यह पृथ्वी की मृत्यु से भरा है।

ओजोन परत के ह्रास को रोकने के लिए सबसे पहले यह आवश्यक है कि वातावरण में उत्सर्जित होने वाले हानिकारक पदार्थों की मात्रा को कम किया जाए। 1987 में, 180 देशों में मॉन्ट्रियल संधि पर हस्ताक्षर किए गए, जो चरणबद्ध तरीके से क्लोरीन युक्त पदार्थों के उत्सर्जन को कम करने का प्रावधान करती है। अब ओजोन छिद्र पहले से ही सिकुड़ रहे हैं, और वैज्ञानिक आशा व्यक्त कर रहे हैं कि 2050 तक स्थिति पूरी तरह से सुधर जाएगी।

ध्रुवीय क्षेत्रों में ओजोन छिद्रों की घटना कई कारकों के प्रभाव के कारण होती है। प्राकृतिक और मानवजनित मूल के पदार्थों के संपर्क में आने के साथ-साथ ध्रुवीय सर्दियों के दौरान सौर विकिरण की कमी के कारण ओजोन की सांद्रता कम हो जाती है। ध्रुवीय क्षेत्रों में ओजोन छिद्र की घटना का कारण बनने वाला मुख्य मानवजनित कारक कई कारकों के प्रभाव के कारण है। प्राकृतिक और मानवजनित मूल के पदार्थों के संपर्क में आने के साथ-साथ ध्रुवीय सर्दियों के दौरान सौर विकिरण की कमी के कारण ओजोन की सांद्रता कम हो जाती है। ओजोन सांद्रता में कमी लाने वाला मुख्य मानवजनित कारक क्लोरीन- और ब्रोमीन युक्त फ्रीन्स की रिहाई है। इसके अलावा, ध्रुवीय क्षेत्रों में बेहद कम तापमान तथाकथित ध्रुवीय समताप मंडल के बादलों के निर्माण का कारण बनते हैं, जो ध्रुवीय भंवरों के संयोजन में, ओजोन क्षय प्रतिक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, अर्थात वे केवल ओजोन को मारते हैं।

विनाश के स्रोत

ओजोन परत के अपक्षय में निम्न हैं:

1) फ्रीन्स।

फ़्रीऑन नामक क्लोरीन यौगिकों के प्रभाव में ओजोन नष्ट हो जाता है, जो सौर विकिरण के प्रभाव में भी नष्ट हो जाता है, क्लोरीन छोड़ता है, जो ओजोन अणुओं से "तीसरे" परमाणु को "फाड़" देता है। क्लोरीन यौगिक नहीं बनाता है, लेकिन "टूटना" उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। इस प्रकार, एक क्लोरीन परमाणु बहुत सारे ओजोन को "नष्ट" करने में सक्षम है। ऐसा माना जाता है कि क्लोरीन यौगिक पृथ्वी के 50 से 1500 वर्षों तक (पदार्थ की संरचना के आधार पर) वातावरण में रहने में सक्षम हैं। 1950 के दशक के मध्य से अंटार्कटिक अभियानों द्वारा ग्रह की ओजोन परत का अवलोकन किया गया है।

अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र, जो वसंत में बढ़ता है और शरद ऋतु में घटता है, 1985 में खोजा गया था। मौसम विज्ञानियों की खोज ने आर्थिक प्रकृति के परिणामों की एक श्रृंखला का कारण बना। तथ्य यह है कि एक "छेद" के अस्तित्व को रासायनिक उद्योग पर दोषी ठहराया गया था, जो कि फ़्रीऑन युक्त पदार्थों का उत्पादन करता है जो ओजोन के विनाश में योगदान करते हैं (डिओडोरेंट्स से प्रशीतन इकाइयों तक)। इस सवाल पर कोई सहमति नहीं है कि "ओजोन छेद" के गठन के लिए कोई व्यक्ति कितना दोषी है। एक ओर - हाँ, बिल्कुल, दोषी। ओजोन-क्षयकारी यौगिकों का उत्पादन कम से कम किया जाना चाहिए या, बेहतर अभी तक, पूरी तरह से रोक दिया जाना चाहिए। यानी कई अरबों डॉलर के कारोबार के साथ उद्योग के पूरे क्षेत्र को छोड़ देना। और यदि आप मना नहीं करते हैं, तो इसे "सुरक्षित" ट्रैक पर स्थानांतरित करें, जिसमें पैसा भी खर्च होता है।

संशयवादियों का दृष्टिकोण: वायुमंडलीय प्रक्रियाओं पर मानव प्रभाव, स्थानीय स्तर पर इसकी सभी विनाशकारीता के लिए, ग्रहों के पैमाने पर नगण्य है। "ग्रीन्स" के एंटी-फ़्रीऑन अभियान की पूरी तरह से पारदर्शी आर्थिक और राजनीतिक पृष्ठभूमि है: इसकी मदद से, बड़े अमेरिकी निगम (ड्यूपॉन्ट, उदाहरण के लिए) राज्य स्तर पर "पर्यावरण संरक्षण" पर समझौतों को लागू करके और जबरन अपने विदेशी प्रतिस्पर्धियों को दबाते हैं। एक नई तकनीकी क्रांति की शुरुआत करना, जो आर्थिक रूप से कमजोर राज्यों को झेलने में सक्षम नहीं है।

2)उच्च ऊंचाई वाले विमान

ओजोन परत के विनाश की सुविधा न केवल वायुमंडल में मुक्त फ्रीन्स और समताप मंडल में प्रवेश करने से होती है। परमाणु विस्फोट के दौरान बनने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड भी ओजोन परत के विनाश में शामिल हैं। लेकिन नाइट्रोजन ऑक्साइड भी उच्च ऊंचाई वाले विमान टर्बोजेट इंजन के दहन कक्षों में बनते हैं। नाइट्रोजन ऑक्साइड वहां मौजूद नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से बनते हैं। नाइट्रोजन ऑक्साइड के बनने की दर जितनी अधिक होती है, तापमान उतना ही अधिक होता है, यानी इंजन की शक्ति जितनी अधिक होती है। न केवल एक विमान की इंजन शक्ति महत्वपूर्ण है, बल्कि वह ऊंचाई भी है जिस पर वह उड़ता है और ओजोन को नष्ट करने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड को छोड़ता है। ऑक्साइड या नाइट्रस ऑक्साइड जितना अधिक बनता है, ओजोन के लिए उतना ही अधिक विनाशकारी होता है। प्रति वर्ष वायुमंडल में छोड़े गए नाइट्रोजन ऑक्साइड की कुल मात्रा 1 बिलियन टन अनुमानित है। इस राशि का लगभग एक तिहाई औसत ट्रोपोपॉज़ स्तर (11 किमी) से ऊपर विमान द्वारा उत्सर्जित होता है। विमान के लिए, सबसे हानिकारक उत्सर्जन सैन्य विमान हैं, जिनकी संख्या हजारों में है। वे मुख्य रूप से ओजोन परत की ऊंचाई पर उड़ते हैं।

3) खनिज उर्वरक

समताप मंडल में ओजोन इस तथ्य के कारण भी कम हो सकता है कि नाइट्रस ऑक्साइड N 2 O समताप मंडल में प्रवेश करता है, जो मिट्टी के जीवाणुओं से बंधे नाइट्रोजन के विकृतीकरण के दौरान बनता है। बाध्य नाइट्रोजन का समान विनाइट्रीकरण भी महासागरों और समुद्रों की ऊपरी परत में सूक्ष्मजीवों द्वारा किया जाता है। अनाइट्रीकरण की प्रक्रिया का सीधा संबंध मिट्टी में बाध्य नाइट्रोजन की मात्रा से है। इस प्रकार, कोई यह सुनिश्चित कर सकता है कि मिट्टी में लगाए जाने वाले खनिज उर्वरकों की मात्रा में वृद्धि के साथ, नाइट्रस ऑक्साइड एन 2 ओ की मात्रा भी उतनी ही बढ़ जाएगी। इसके अलावा, नाइट्रोजन ऑक्साइड नाइट्रस ऑक्साइड से बनते हैं, जो सीसा समतापमंडलीय ओजोन के विनाश के लिए।

4) परमाणु विस्फोट

परमाणु विस्फोट गर्मी के रूप में बहुत सारी ऊर्जा छोड़ते हैं। परमाणु विस्फोट के बाद कुछ सेकंड के भीतर 6000 0 C के बराबर तापमान सेट किया जाता है। यह आग के गोले की ऊर्जा है। अत्यधिक गर्म वातावरण में, रासायनिक पदार्थों के ऐसे परिवर्तन होते हैं, जो या तो सामान्य परिस्थितियों में नहीं होते हैं, या बहुत धीमी गति से आगे बढ़ते हैं। ओजोन के लिए, इसका गायब होना, इसके लिए सबसे खतरनाक नाइट्रोजन के ऑक्साइड हैं जो इन परिवर्तनों के दौरान बनते हैं। अतः 1952 से 1971 की अवधि के दौरान, परमाणु विस्फोटों के परिणामस्वरूप, वायुमंडल में लगभग 3 मिलियन टन नाइट्रोजन ऑक्साइड का निर्माण हुआ। उनका आगे का भाग्य इस प्रकार है: वातावरण के मिश्रण के परिणामस्वरूप, वे वायुमंडल सहित विभिन्न ऊंचाइयों पर गिरते हैं। वहां वे ओजोन की भागीदारी के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं, जिससे इसका विनाश होता है।

5) ईंधन दहन।

बिजली संयंत्रों से निकलने वाली गैसों में नाइट्रस ऑक्साइड भी पाया जाता है। दरअसल, दहन उत्पादों में नाइट्रोजन ऑक्साइड और डाइऑक्साइड मौजूद होने का तथ्य लंबे समय से जाना जाता है। लेकिन ये उच्च ऑक्साइड ओजोन को प्रभावित नहीं करते हैं। वे, निश्चित रूप से, वातावरण को प्रदूषित करते हैं, इसमें स्मॉग के निर्माण में योगदान करते हैं, लेकिन जल्दी से क्षोभमंडल से हटा दिए जाते हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, नाइट्रस ऑक्साइड ओजोन के लिए खतरनाक है। कम तापमान पर, यह निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में बनता है:

एन 2 + ओ + एम \u003d एन 2 ओ + एम,

2NH 3 + 2O 2 \u003d N 2 O \u003d 3H 2.

इस घटना का पैमाना बहुत महत्वपूर्ण है। इस तरह हर साल लगभग 3 मिलियन टन नाइट्रस ऑक्साइड वातावरण में बनता है! यह आंकड़ा इंगित करता है कि यह ओजोन विनाश का स्रोत है।

निष्कर्ष: विनाश के स्रोत हैं: फ्रीऑन, उच्च ऊंचाई वाले विमान, खनिज उर्वरक, परमाणु विस्फोट, ईंधन दहन।

ओजोन छिद्र को पृथ्वी की ओजोन परत में ओजोन सांद्रता में एक स्थानीय गिरावट माना जाता है। प्रारंभ में, विशेषज्ञों ने माना कि किसी भी परमाणु विस्फोट के दौरान उत्सर्जित होने वाले कणों के कारण ओजोन की सांद्रता बदल जाती है।

लंबे समय तक, उच्च ऊंचाई वाले विमानों और अंतरिक्ष यान की उड़ानों को पृथ्वी के वायुमंडल में ओजोन छिद्रों की उपस्थिति के लिए अपराधी माना जाता था।

हालांकि, कई अध्ययनों और प्रयोगों के दौरान, यह साबित हो गया है कि नाइट्रोजन युक्त कुछ प्राकृतिक वायु प्रदूषकों के कारण ओजोन सामग्री गुणात्मक रूप से भिन्न हो सकती है।

ओजोन छिद्र के प्रकट होने के मुख्य कारण

यह लंबे समय से स्थापित किया गया है कि प्राकृतिक ओजोन की मुख्य मात्रा पृथ्वी की सतह से 15 से 50 किलोमीटर की ऊंचाई पर - समताप मंडल में निहित है। ओजोन पराबैंगनी सौर विकिरण की एक महत्वपूर्ण मात्रा को अवशोषित करके अपना सबसे बड़ा लाभ लाता है, जो अन्यथा हमारे ग्रह पर रहने वाले जीवों के लिए हानिकारक होगा। एक निश्चित स्थान पर ओजोन की सांद्रता में कमी दो प्रकार के वायु प्रदूषण के कारण हो सकती है। इसमे शामिल है:

1. प्राकृतिक प्रक्रियाएं जिनसे वायु प्रदूषण होता है।
2. पृथ्वी के वायुमंडल का मानवजनित प्रदूषण।

पृथ्वी के मेंटल में, लगातार अपघटन प्रक्रियाएं की जाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिक निकलते हैं। मिट्टी के ज्वालामुखी और हाइड्रोथर्मल स्प्रिंग्स इस प्रकार की गैसें उत्पन्न कर सकते हैं।

इसके अलावा, कुछ गैसें पृथ्वी की पपड़ी में स्थित हैं, जो एक स्वतंत्र अवस्था में हैं। उनमें से कुछ पृथ्वी की सतह तक पहुँचने और पृथ्वी की पपड़ी में दरारों के माध्यम से वातावरण में फैलने में सक्षम हैं। इसलिए, तेल और गैस बेसिन के ऊपर की सतह की हवा में अक्सर मीथेन का ऊंचा स्तर होता है। इस प्रकार के प्रदूषण को प्राकृतिक घटनाओं के संबंध में प्राकृतिक - होने के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

मानवजनित वायु प्रदूषण अंतरिक्ष रॉकेटों के प्रक्षेपण और सुपरसोनिक जेट विमानों की उड़ानों के कारण हो सकता है। इसके अलावा, पृथ्वी की आंतों से कई खनिजों के निष्कर्षण और प्रसंस्करण के दौरान बड़ी संख्या में विभिन्न रासायनिक यौगिकों को वायुमंडल में छोड़ा जाता है।

बड़े औद्योगिक शहर, जो एक प्रकार के मानवजनित स्रोत हैं, वायुमंडलीय प्रदूषण में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ऐसे क्षेत्रों में वायु द्रव्यमान सड़क परिवहन के व्यापक प्रवाह के साथ-साथ विभिन्न औद्योगिक उद्यमों से उत्सर्जन के कारण प्रदूषित होते हैं।

वायुमंडल में ओजोन छिद्र की खोज का इतिहास

ओजोन छिद्र की खोज सबसे पहले 1985 में ब्रिटिश वैज्ञानिकों के एक समूह जो फरमैन के नेतृत्व में की गई थी। छेद का व्यास 1000 किलोमीटर से अधिक था, और यह अंटार्कटिका के ऊपर - दक्षिणी गोलार्ध में स्थित था। अगस्त में सालाना होने वाला यह ओजोन छिद्र दिसंबर से जनवरी तक गायब हो गया।

1992 को वैज्ञानिकों के लिए इस तथ्य से चिह्नित किया गया था कि पहले से ही अंटार्कटिका में उत्तरी गोलार्ध के ऊपर एक और ओजोन छिद्र बन गया था, जिसका व्यास बहुत छोटा था। और 2008 में, अंटार्कटिका में खोजी गई पहली ओजोन घटना का व्यास अपने अधिकतम रिकॉर्ड आकार - 27 मिलियन वर्ग किलोमीटर तक पहुंच गया।

ओजोन छिद्रों के विस्तार के संभावित परिणाम

चूँकि ओजोन परत को हमारे ग्रह की सतह को पराबैंगनी सौर विकिरण की अधिकता से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए ओजोन छिद्रों को जीवित जीवों के लिए वास्तव में खतरनाक घटना माना जा सकता है। ओजोन परत में कमी से सौर विकिरण का प्रवाह काफी बढ़ जाता है, जो त्वचा के कैंसर की संख्या में तेज वृद्धि को प्रभावित कर सकता है। पृथ्वी पर पौधों और जानवरों के लिए ओजोन छिद्रों का दिखना भी कम हानिकारक नहीं है।

जनता के ध्यान के लिए धन्यवाद, ओजोन परत के संरक्षण के लिए वियना कन्वेंशन 1985 में अपनाया गया था। तब तथाकथित मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल था, जिसे 1987 में अपनाया गया था और सबसे खतरनाक क्लोरोफ्लोरोकार्बन की सूची को परिभाषित किया गया था। साथ ही, इन वायुमंडलीय प्रदूषकों के उत्पादक देशों ने उनकी रिहाई को सीमित करने और वर्ष 2000 तक पूरी तरह से बंद करने का बीड़ा उठाया।

ओजोन छिद्र की प्राकृतिक उत्पत्ति के बारे में परिकल्पना

लेकिन रूसी वैज्ञानिकों ने अंटार्कटिक ओजोन छिद्र की प्राकृतिक उत्पत्ति के बारे में परिकल्पना की पुष्टि प्रकाशित की है। 1999 में, एनपीओ टाइफून ने मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी में एक वैज्ञानिक कार्य प्रकाशित किया, जिसमें भूभौतिकीविदों की गणना के अनुसार ए.पी. कपित्सा और ए.ए. गेवरिलोव के अनुसार, अंटार्कटिक ओजोन छिद्र 1982 में प्रत्यक्ष प्रायोगिक विधियों द्वारा खोजे जाने से पहले अस्तित्व में था, जो रूसी वैज्ञानिकों के अनुसार, अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छिद्र की प्राकृतिक उत्पत्ति की परिकल्पना की पुष्टि करता है।

इस वैज्ञानिक कार्य के लेखक ए.पी. कपित्सा (रूसी विज्ञान अकादमी के संबंधित सदस्य) बी ए.ए. गैवरिलोव (मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी) थे। दो वैज्ञानिक यह स्थापित करने में कामयाब रहे कि अंटार्कटिक ओजोन छिद्र की उत्पत्ति की मानवजनित परिकल्पना के विपरीत तथ्यों की संख्या लगातार बढ़ रही है, और यह साबित करने के बाद कि 1957-1959 में अंटार्कटिका में कुल ओजोन के असामान्य रूप से कम मूल्यों पर डेटा है सही है, यह स्पष्ट हो गया कि ओजोन छिद्र का कारण मानवजनित से भिन्न है।

कपित्सा और गैवरिलोव के शोध के परिणाम डोकलाडी अकादमी नौक, 1999, खंड 366, संख्या 4, पृष्ठ में प्रकाशित हुए थे। 543-546

ओजोन परत का अध्ययन पहली बार 1957 में ब्रिटिश अंटार्कटिक स्टेशनों के वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था। ओजोन को वातावरण में दीर्घकालीन परिवर्तनों का संभावित संकेतक माना गया है। 1985 में, नेचर पत्रिका में ओजोन परत के वार्षिक ह्रास और ओजोन छिद्रों के बनने की घोषणा की गई थी।

ओजोन छिद्र क्या है और यह क्यों होता है?

उष्ण कटिबंध के ऊपर समताप मंडल में बड़ी मात्रा में ओजोन का उत्पादन होता है, जहां यूवी विकिरण सबसे मजबूत होता है। फिर यह पृथ्वी के वायुमंडल में ध्रुवों की ओर परिचालित होता है। ओजोन की मात्रा स्थान, वर्ष के समय और दैनिक जलवायु परिस्थितियों के आधार पर भिन्न होती है। वायुमंडल में ओजोन की सांद्रता में कमी, जो पृथ्वी के ध्रुवों पर देखी जाती है, ओजोन छिद्र कहलाती है।

ओजोन परत जितनी पतली होती जाती है, ओजोन छिद्र का आकार उतना ही बड़ा होता जाता है। उनके गठन के 3 मुख्य कारण हैं:

• वातावरण में ओजोन सांद्रता का प्राकृतिक पुनर्वितरण। ओजोन की अधिकतम मात्रा भूमध्य रेखा पर पाई जाती है, ध्रुवों की ओर घटती है, इस तत्व की कम सांद्रता वाले क्षेत्रों का निर्माण करती है।
• तकनीकी कारक . एरोसोल के डिब्बे और रेफ्रिजरेंट में निहित सीएफ़सी मानव गतिविधियों द्वारा वातावरण में उत्सर्जित होते हैं। वातावरण में परिणामी रासायनिक प्रतिक्रियाएं ओजोन अणुओं को नष्ट कर देती हैं। यह ओजोन परत को पतला करता है और पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करने की इसकी क्षमता को कम करता है।
• ग्लोबल क्लाइमेट वार्मिंग। पृथ्वी की सतह पर तापमान लगातार बढ़ रहा है, जबकि समताप मंडल की ऊपरी परतें ठंडी हो रही हैं। इसके साथ मदर-ऑफ-पर्ल बादलों का निर्माण होता है, जिसमें ओजोन विनाश प्रतिक्रियाएं होती हैं।

ओजोन छिद्रों के विस्तार के परिणाम

पृथ्वी पर जीवन का अस्तित्व ओजोन परत की उपस्थिति के कारण ही संभव है। यह प्रभावी रूप से हानिकारक यूवी विकिरण के प्रवेश से ग्रह की रक्षा करता है, जो अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है।

• पराबैंगनी विकिरण के संपर्क में आने पर डीएनए क्षतिग्रस्त हो जाता है। इससे जीवित जीवों में अवांछित उत्परिवर्तन हो सकते हैं।
• यूवी किरणें पानी के माध्यम से भी प्रवेश करती हैं और पौधों की कोशिकाओं और सूक्ष्मजीवों की मृत्यु का कारण बनती हैं जो अधिक विकसित जानवरों के लिए भोजन का काम करती हैं। नतीजतन, उनकी संख्या कम हो रही है।
• मनुष्यों में, अतिरिक्त यूवी विकिरण त्वचा कैंसर का कारण बन सकता है। (ओजोन में 1% की कमी से त्वचा कैंसर की घटनाओं में 5% की वृद्धि होती है)।
• आंख की रेटिना के साथ पराबैंगनी प्रकाश का सीधा संपर्क मोतियाबिंद के गठन को भड़काता है। यह दृष्टि की गुणवत्ता को प्रभावित करता है और अंधापन का कारण बन सकता है।

1987 में, एक अंतरराष्ट्रीय समझौता तैयार किया गया था - मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल - ओजोन अणुओं को नष्ट करने वाले वातावरण में हानिकारक गैसों के उत्सर्जन को विनियमित करने के लिए। प्रोटोकॉल का पालन करने से वातावरण में ओजोन परत की कमी को धीरे-धीरे कम करने और ओजोन छिद्रों के विस्तार को रोकने में मदद मिलती है।