Л. В. Миронов, 865
Нижче цього рівня такі фотони майже не проникають, і атоми кисню утворюються, в основному, при фотодиссоциации двоокису азоту
фотонами м'якого ультрафіолету з l
Руйнування молекул озону проходить при їх попаданні на частки аерозолів або на поверхню землі, але основний стік озону визначають цикли каталітичних реакцій в газовій фазі:
де Y = NO, OH, Cl, Br
Вперше думка про небезпеку руйнування озонового шару була висловлена ще в кінці 1960-х років, тоді вважалося, що основну небезпеку для атмосферного озону представляють викиди водяної пари і оксидів азоту (NOx) з двигунів надзвукових транспортних літаків і ракет. Однак, надзвукова авіація розвивалася значно менш бурхливими темпами, ніж передбачалося. В даний час в комерційних цілях використовується тільки "Конкорд", що здійснює декілька рейсів в тиждень між Америкою і Європою, з військових літаків в стратосфері літають практично тільки надзвукові стратегічні бомбардувальники, такі як B1-B або Ту-160 і розвідувальні літаки типу SR-71 . Таке навантаження навряд чи представляє серйозну загрозу для озонового шару. Викиди оксидів азоту з поверхні землі внаслідок спалення викопного палива і масового виробництва і застосування азотних добрив також представляє певну небезпеку для озонового шару, але оксиди азоту нестійкі і легко руйнуються в нижніх шарах атмосфери. Запуски ракет також відбуваються не дуже часто, проте, тверде паливо, що використовується в сучасних космічних системах, наприклад в твердопаливних прискорювачах "Спейс-Шаттл" або "Аріан", можуть наносити серйозної локальної шкоди озоновому шару в районі запуску.
У 1974 р М. Моліна і Ф. Роуленд з Каліфорнійського університету в Ірвіні показали, що хлорфторвуглеці (ХФВ) можуть спричиняти руйнування озону. Починаючи з цього часу так звана хлорфторвуглеродна проблема стала однією з основних в дослідженнях по забрудненню атмосфери. Хлорфторвуглеці вже більше 60 років використовуються як холодоагенти в холодильниках і кондиціонерах, пропелленти для аерозольних сумішей, піноутворюючі агенти у вогнегасниках, очищувачі для електронних приладів, при хімічному чищенні одягу, при виробництві пінопластиків.
Колись вони розглядалися як ідеальні для практичного застосування хімічні речовини оскільки вони дуже стабільні і неактивні, а значить не токсичні. Як це не парадоксально, але саме інертність цих з'єднань робить їх небезпечними для атмосферного озону. ХФУ не розпадаються швидко в тропосфері (нижньому шарі атмосфери, який тягнеться від поверхні землі до висоти 10 км), як це відбувається, наприклад, з переважно оксидів азоту, і в кінці кінців проникають в стратосферу, верхня межа якої розташовується на висоті близько 50 км. Коли молекули ХФУ підіймаються до висоти приблизно 25 км, де концентрація озону максимальна, вони зазнають інтенсивного впливу ультрафіолетового випромінювання, який не проникає на менші висоти через екрануючого дії озону. Ультрафіолет руйнує стійкі в звичайних умовах молекули ХФУ. які розпадаються на компоненти що володіють високою реакційною здатністю, зокрема атомний хлор. Таким чином ХФВ переносить хлор з поверхні землі через тропосферу і нижні шари атмосфери, де менш інертні з'єднання хлора руйнуються, в стратосферу, до шару з найбільшою концентрацією озону. Дуже важливо, що хлор при руйнуванні озону діє подібно каталізатору: в ході хімічного процесу його кількість не зменшується. Внаслідок цього один атом хлору може зруйнувати до 100 000 молекул озону перш ніж буде дезактивувати або повернеться в тропосферу. Зараз викид ХФУ в атмосферу обчислюється мільйонами тонн, але слід зауважити, що навіть у гіпотетичному випадку повного припинення виробництва і використання ХФУ, негайного результату досягнути не вдасться: дія що вже попали в атмосферу ХФУ буде продовжуватися декілька десятиріч. Вважається, що час життя в атмосфері для двох найбільш широко використовуваних ХФВ фреон-11 (CFCl3) і фреон-12 (CF2 Cl2) становить 75 і 100 років відповідно.
Оксиди азоту здатні руйнувати озон, однак, вони можуть реагувати і з хлором. наприклад:
утворюється в її ході хлористий нітрозил є так званим резервуаром хлора. Що міститься в ньому хлор неактивний і не може вступити в реакцію з озоном. Зрештою така молекула-резервуар може поглинути фотон або вступити в реакцію з якою-небудь іншою молекулою і вивільнити хлор, але вона також може покинути стратосферу. Розрахунки показують, що якби в стратосфері були відсутні оксиди азоту, то руйнування озону йшло б набагато швидше. Іншим важливим резервуаром хлора є хлористий водень HCl, що утворюється при реакції атомарного хлора і метану СH4.
Хоча перші похмурі оцінки були переглянуті, це ні в якому разі не означає, що проблеми немає. Швидше стало ясно, що немає негайної серйозної небезпеки. Навіть найбільш оптимістичні оцінки передбачають при сучасному рівні викиду ХФУ в атмосферу серйозні біосферні порушення у другій половині XXI ст. тому скорочувати використання ХФУ, як і раніше необхідно.
Можливості впливу людини на природу постійно ростуть і вже досягли такого рівня, коли можливо нанести біосфері непоправний збиток. Вже не в перший раз речовина, який довгий час вважався абсолютно нешкідливим, виявляється, насправді, надто небезпечним. Років двадцять тому навряд чи хто-небудь міг припустити що звичайний аерозольний балончик може представляти серйозну загрозу для планети в цілому. На жаль, далеко не завжди вдається вчасно передбачити, як те або інше з'єднання буде впливати на біосферу. Однак у випадку з ХФУ така можливість була: всі хімічні реакції, що описують процес руйнування озону ХФВ вкрай прості і відомі досить давно. Але навіть після того, як проблема ХФУ була в 1974 р, єдиною країн прийняли заходи по захисту природи від ХФУ були США і заходи ці були абсолютно недостатні. Була потрібна досить серйозна демонстрація небезпеки ХФУ для того, щоб були прийняті серйозні заходи в світовому масштабі. Слід зауважити, що навіть після виявлення озонной діри, ратифікація Монреальської конвенції один час знаходилося під загрозою. Бути може, проблема ХФУ навчить з великою увагою і побоюванням ставитися до всіх речовин, що попадають в біосферу внаслідок діяльності людства.