Озон - жер бетінен 12-50 шақырым жерде орналасқан стратосферада кездесетін оттегінің түрі. Бұл заттың ең жоғары концентрациясы жер бетінен шамамен 23 шақырым қашықтықта орналасқан. Озонды 1873 жылы неміс ғалымы Шенбейн ашты. Кейіннен оттегінің бұл модификациясы жер бетінде және атмосфераның жоғарғы қабаттарында табылды. Жалпы озон үш атомды оттегі молекулаларынан тұрады. Қалыпты жағдайда бұл тән хош иісі бар көк газ. Әр түрлі факторлардың әсерінен озон индиго сұйықтығына айналады. Қатты болған кезде, ол терең көк реңкке ие болады.
Озон қабатының мәні ультрафиолет сәулелерінің белгілі бір мөлшерін сіңіріп, өзіндік сүзгі рөлін атқаратындығында. Ол биосфераны және адамдарды тікелей күн сәулесінен қорғайды.
Озон қабатының бұзылу себептері
Көптеген ғасырлар бойы адамдар озонның бар екендігін білмеген, бірақ олардың белсенділігі атмосфераның күйіне кері әсерін тигізді. Қазіргі уақытта ғалымдар озон тесігі сияқты проблема туралы айтып жатыр. Оттегінің модификациясының сарқылуы әр түрлі себептермен жүреді:
- ғарышқа зымырандар мен жер серіктерін ұшыру;
- 12-16 шақырым биіктікте әуе көлігінің жұмыс істеуі;
- ауаға фреондар шығарындылары.
Озон қабатын бұзатын негізгі заттар
Оттегі модификациялық қабатының ең үлкен жаулары - сутегі мен хлор қосылыстары. Бұл бүріккіш ретінде қолданылатын фреондардың ыдырауына байланысты. Белгілі бір температурада олар қайнатуға және көлемін ұлғайтуға қабілетті, бұл әртүрлі аэрозольдер жасау үшін маңызды. Фреондар көбінесе жабдықты, тоңазытқыштарды және салқындатқыш қондырғыларды мұздату үшін қолданылады. Фреондар ауаға көтерілген кезде хлор атмосфералық жағдайда жойылып, озонды оттекке айналдырады.
Озон қабатын бұзу проблемасы әлдеқашан табылған, бірақ 1980 жылдарға қарай ғалымдар дабыл қақты. Егер озон атмосферада айтарлықтай азаятын болса, жер қалыпты температураны жоғалтады және салқындатуды тоқтатады. Нәтижесінде әр түрлі елдерде фреондар өндірісін қысқарту туралы көптеген құжаттар мен келісімдерге қол қойылды. Сонымен қатар, фреондарды ауыстыру - пропан-бутан ойлап табылды. Техникалық параметрлері бойынша бұл зат жоғары өнімділікке ие, оны фреондар қолданылатын жерлерде қолдануға болады.
Бүгінгі таңда озон қабатын бұзу проблемасы өте өзекті болып табылады. Осыған қарамастан, фреондарды қолдана отырып, технологияларды қолдану жалғасуда. Қазіргі уақытта адамдар фреондардың шығарындыларын қалай азайтуға болатынын ойластыруда, озон қабатын сақтау және қалпына келтіру үшін алмастырғыштарды іздейді.
Бақылау әдістері
1985 жылдан бастап озон қабатын қорғау шаралары қабылданды. Бірінші қадам - фреондардың шығарындыларына шектеулер енгізу. Бұдан әрі үкімет ережелері озон қабатын қорғауға бағытталған және келесі тармақтардан тұратын Вена конвенциясын мақұлдады:
- әртүрлі елдер өкілдері озон қабатына әсер ететін және оның өзгеруіне түрткі болатын процестер мен заттарды зерттеуге қатысты ынтымақтастық туралы келісім қабылдады;
- озон қабатының күйін жүйелі бақылау;
- келтірілген зиянды азайтуға көмектесетін технологиялар мен бірегей заттарды құру;
- іс-шараларды әзірлеудің және оларды қолданудың әртүрлі салаларында ынтымақтастық, сондай-ақ озон саңылауларының пайда болуын қоздыратын қызметті бақылау;
- технологиялар мен алынған білімдерді беру.
Соңғы онжылдықтарда хаттамаларға қол қойылды, оған сәйкес фторхлоркөміртегі өндірісі қысқартылуы керек, ал кейбір жағдайларда тіпті мүлдем тоқтатылуы керек.
Тоңазытқыш қондырғыларын өндіруде озонға зиян келтірмейтін өнімдерді пайдалану өте қиын болды. Осы кезеңде нағыз «фреон дағдарысы» басталды. Сонымен қатар, даму үшін айтарлықтай қаржылық инвестициялар қажет болды, бұл кәсіпкерлерді ренжітпеуі мүмкін емес. Бақытымызға орай, шешім табылды және фреондардың орнына өндірушілер аэрозольдардағы басқа заттарды (бутан немесе пропан сияқты көмірсутекті отын) қолдана бастады. Бүгінгі күні жылуды сіңіретін эндотермиялық химиялық реакцияларды қолдануға қабілетті қондырғыларды қолдану кең таралған.
Сондай-ақ, қуаты кем дегенде 10 ГВт болуы керек АЭС энергия блогының көмегімен атмосфераны фреондардың құрамынан (физиктердің айтуы бойынша) тазартуға болады. Бұл дизайн керемет энергия көзі болады. Өйткені, Күннің бір секундтың ішінде шамамен 5-6 тонна озон өндіруге қабілетті екендігі белгілі. Бұл көрсеткішті қуат блоктарының көмегімен арттыру арқылы озонның бұзылуы мен өндірісі арасындағы тепе-теңдікке қол жеткізуге болады.
Көптеген ғалымдар озон қабатының күйін жақсартатын «озон фабрикасын» құруды мақсатты деп санайды.
Бұл жобадан басқа, көптеген басқа, соның ішінде стратосферада озон өндірісі немесе атмосферада озон өндірісі бар. Барлық идеялар мен ұсыныстардың басты кемшілігі - олардың қымбаттылығы. Үлкен қаржылық шығындар жобаларды артқа тастайды және олардың кейбіреулері орындалмай қалады.
