ковых. В результате в атмосфере появились газы, которые ранее в ней практически отсутствовали - хлорфторуглероды. В табл. 2.23 приведены данные выброса важнейших поллютантов при сжигании ископаемого то плива.
2.232.2. Состояние озонового слоя
Наряду с видимым светом Солнце излучает ультрафиолетовые волны. Хотя ультрафиолетовые лучи невидимы, они обладают большей энергией, чем видимые. Проникая сквозь атмосферу и поглощаясь тканями живых ор ганизмов, они разрушают молекулы белков и ДНК. Если бы все ультрафи олетовое излучение, падающее на верхние слои атмосферы, достигало по верхности Земли, то жизнь на ней вряд ли бы сохранилась. Даже небольшая, доступная нам часть этого излучения (менее 1%) вызывает загар и ежегод но только в США 200-600 тыс. случаев рака кожи.
Мы защищены от агрессивного воздействия ультрафиолетового излуче ния, так как 99% его поглощается слоем озона в атмосфере на высоте око ло 25 км от поверхности Земли, называемом также озоновым экраном. Тол щина его невелика, если бы весь озон, большая часть которого находится в стратосфере, был перенесен на уровень Земли, он составил бы слой толщи ной лишь 2-3 мм. Озон в стратосфере есть продукт воздействия ультрафио летового излучения на молекулы кислорода 0 2. В результате некоторые из них распадаются на свободные атомы, а те, в свою очередь, могут присоеди ниться к другим молекулам кислорода с образованием озона. Однако весь кислород не превращается в озон. Поэтому количество озона в стратосфе ре не статично. Оно представляет собой результат равновесия между двумя этими реакциями. Озон является загрязнителем в нижних слоях атмосферы и полезным компонентом в верхних слоях. (Еще одно подтверждение пра вильности определения загрязнителя, как “вещества, выделившегося не в том месте”.)
В 1970 г. Пауль Крутцен (ныне заведующий кафедрой химии атмосфе ры в Институте химии Макса Планка) опубликовал работу, положившую начало исследованиям озонового слоя. Он обратил внимание на то, что в хо де естественных природных процессов на Земле образуется вдвое больше озона, чем разрушается, однако общее содержание озона в атмосфере при этом не растет. Крутцен доказал, что “пропавший озон” разрушается окси дами азота, попадающими в атмосферу также в ходе естественных процес сов. Далее Крутцен подсчитал, что сверхзвуковые самолеты, которые, как тогда предполагалось, вскоре начнут совершать полеты в атмосферу, будут выбрасывать столько же оксидов азота, сколько их поступает в ходе естест венных процессов.
В том же 1970 г. Джон Лавлок обнаружил в воздухе над Западной Ир ландией хлорфторуглеродное химическое соединение (ХФУ), названное трихлорфторметаном. Это удивило специалистов, поскольку ранее счита лось, что большинство загрязняющих веществ редко задерживается в атмо сфере надолго. К этому времени промышленность наладила массовый вы пуск хлорфторуглеродных химикатов, нашедших широкое применение в аэрозольных пульверизаторах и холодильниках (так называемые фреоны или хладоны). Считалось, что выбросы ХФУ безвредны.
Однако в 1974 г. профессор Калифорнийского университета Шервуд Ро уленд и его ассистент Марио Молина в журнале Nature опубликовали первое научное сообщение о том, что ХФУ обладает озоноразрушающими свойства миVОни показали, что часть ХФУ перемещается в стратосферу, где они могут разрушаться ультрафиолетовым излучением. Каждый атом выделившегося лз ХФУ хлора сталкивается с молекулой чрезвычайно неустойчивого озона.
Большая часть хлора, используемого человеком, например для очистки воды, представлена его растворимыми в воде соединениями или ионами. Следовательно, они вымываются из атмосферы осадками задолго до того, как попасть б атмосферу. ХФУ - исключение. Они очень летучи и нераство римы в воде. Поэтому из атмосферы они не вымываются и, продолжая пе ремещаться в ней, достигают стратосферы, где подпадают под действие ультрафиолетового излучения. В обычных условиях ХФУ относительно инертны, негорючи и неядовиты. При комнатной температуре будучи газа ми они ожижаются при небольшом давлении с выделением тепла, а испаря ясь, вновь его поглощают и охлаждаются. Эти свойства ХФУ позволили ши роко применять их в промышленности. Они используются во всех холодиль никах, кондиционерах воздуха и тепловых насосах в качестве хладагентов. Пбскольку эти приспособления ломаются и затем выбрасываются, содержа щиеся в них ХФУ попадают в атмосферу.
В научной литературе различают хлорфторуглеродные (ХФУ) и хлорфторуглеводородные (ХФУВ) соединения. В первых из них все, а во вторых не все атомы водорода замещены атомами хлора и фтора. Хлорфторугле родные соединения открыл в 1928 г. химик корпорации “Дюпон” Томас Мидгли (он придумал также тетраэтилсвинцовую добавку к бензину). Он назвал их фторуглеродами, хотя они содержали один или несколько галоге нов (фтор, хлор, бром, иод). Позднее, поскольку в состав химикатов, исполь зуемых в аэрозольных упаковках, вошли главным образом хлор и фтор, их стали называть хлорфторуглеродами. В 1929 г. первый завод по выпуску фторуглерода был пущен в действие, а “фреон” стал торговым названием нового класса фторуглеродов, которое ему дали Дюпоны. Согласно данным Совета по охране природных ресурсов США, аэрозольные упаковки в 1974 г. применялись для косметических товаров, парфюмерии, дезодоран тов, средств для мытья окон, освежителей воздуха, инсектицидов, смазок, средств для очистки от смазок, упаковок для продуктов, различных средств по уходу за автомобилем, ветеринарных препаратов.
Вторая область применения ХФУ —производство пористых пластмасс. ХФУ подмешивают в жидкие пластмассы при повышенном давлении (они растворимы в органических веществах). Когда давление понижают, они
вспенивают пластмассу (как углекислый газ воду) и при этом улетучивают ся в атмосферу.
Третья основная область их применения —электронная промышлен
ность, а именно - очистка компьютерных микросхем. После этого ХФУ также попадают в атмосферу.
В качестве интересного факта следует отметить, что ученые, первыми начавшие занимать ся озоновым слоем, не были географами или метеорологами: Пауль Крутцен по первой М ппиня^у0™ инженер по мостам и водоводам, Шервуд Роуленд - радиохимик, а Марио
лизаний R гппп^"ТеХН0Л0Г ^ Т° К вопросу 0 быстРОй смене научных направлений и специа
лизации в современном мире.
Наконец, в большинстве стран ХФУ до сих пор используют в качестве носителей в аэрозольных баллончиках, которые распыляют ХФУ в воздухе.
При прямой реакции озона с хлором образуется обычный кислород и ра дикал СЮ", который вновь участвует IBразрушении озона, что позволяет го ворить о каталитическом характере процесса. Поэтому небольшое количе ство хлора может наносить значительный ущерб озоновому экрану, причем это влияние будет продолжаться неопределенно долго, так как атомы хло ра покидают стратосферу очень медленно.
Таким образом в 70-е годы XX в. стало ясно, что оксиды азота и хлорфторуглероды являются потенциальными разрушителями озонового слоя. В 1996 г. Шервуду Роуленду, Марио Молина и Паулю Крутцену была за это открытие присуждена Нобелевская премия.
Более чем ХФУ угрожают озону ‘Талоны”, используемые как средства пожаротушения. В них наряду с атомами хлора присутствуют атомы брома, в несколько раз более интенсивно разрушающие озон, чем хлор.
Почти безопасны для озона фторуглеродные и фторуглеводородные со единения, не содержащие атомов хлора и брома, так как атомы фтора - очень активного в химическом отношении элемента - озон почти не разру шают. Поэтому такие соединения начали использовать как заменители озо ноопасных ХФУ.
Вместе с С 0 2 ХФУ вносят свой вклад в создание парникового эффекта в атмосфере, так как они поглощают инфракрасное излучение в той облас ти (700-1300 нм), в которой С 02 его пропускает. Разрушение озона в стра тосфере приводит к разогреванию тропосферы, вследствие того, что все больше богатых энергией ультрафиолетовых лучей проникает в тропосфе ру и поглощается в ней. Влияние ХФУ на нагрев тропосферы таит в себе еще большую опасность, чем усиление ультрафиолетового излучения вбли зи поверхности Земли.
Впоследнее время высказывается предположение о том, что в разруше нии озонового слоя участвует также и метан. В течение ряда лет концентра ция метана в атмосфере непрерывно растет. Достоверных теорий о меха низме этого влияния пока не предложено.
В1977 г. специализированная организация ООН по окружающей сре де - ЮНЕП - провела первую Международную конференцию по проблемам озонового экрана. В 1981 г. впервые появились данные спутниковых наблю дений о сокращении озонового слоя на 1%, в 1982 г. сокращение составило 5-9%, а в 1984 г. - 2-4%.
В1984-1985 гг. впервые были обнаружены зоны утончения озонового слоя (над Антарктидой), которые получили название “озоновых дыр”. По данным Британской антарктической службы, опубликованным в “Nature” в мае 1985 г. Джо Фарманом, потеря озона составила 40% и это явление по вторялось в конце каждой зимы Южного полушария.
Результаты прямых замеров не оставили сомнения в реальности процес са формирования и исчезновения озоновых дыр. Сложнее обстоит дело с объяснением этого феномена. В 1986 г. Линвуд Каллис и Мурали Натарджан высказали гипотезу о том, что разрушение озона происходит под ката литическим воздействием аномально высоких уровней нечетного азота, об разующегося при выбросе частиц с поверхности Солнца. Солнечные части цы стремятся проникнуть в глубь земной атмосферы у полюсов, где сопро
тивление магнитного слоя Земли наименьшее. В течение полярной ночи не четный азот проникает в стратосферу, где способствует разрушению озона. Каллис предположил, что антарктическое “истощение озона может быть связано со вторым по крупности солнечным максимумом (наступающим с интервалом в 250 лет), который был отмечен в 1979 г. Согласно^этой тео рии, озоновая дыра должна появляться в каждом цикле солнечной активно сти, т.е. каждые 11 лет. Но при этом следовало ожидать, что в промежутках антарктическая атмосфера будет восстанавливаться. В отличие от химиче ских” теорий Крутцена, Роуленда и Молины, объяснявших утончение озо нового экрана влиянием химических, в большинстве своем антропогенных, веществ, теория Каллиса и Натарджана, сводившая причины этого явления к климатическим или динамическим процессам, получила название “дина мической”. Споры “химиков” и “динамистов” продолжаются до сих пор.
В1985 г. в Вене была одобрена Конвенция по защите озонового слоя, а
в1987 г. принят знаменитый Монреальский протокол, который с учетом по правок 1990 г. (Лондон) и 1995 г. (Вена) представляет собой общемировую программу действий по защите озонового слоя. Проблемы озонового слоя или “озоновой дыры” с этого времени не сходят с повестки дня.
Реакция мирового сообщества на опасность утончения озонового экра на, конкретизированная в Монреальском протоколе с последующими до полнениями, свелась к обязательным рекомендациям сокращения, а затем и полного прекращения производства веществ, разрушающих озон, еще раз со всей очевидностью показала, что экологические проблемы нельзя рас сматривать отдельно без связи с общемировым процессом развития.
Вкниге “Дыры в озоновой угрозе...” американцы Раджелио Мадуро и Ральфо Шауэрхаммер пишут, что «большинство стран, подписавших этот документ (“Лондонские дополнения к Монреальскому протоколу 1990 г.” - Прим, авт.), сделали это с дулом у виска... В документах подробно описаны санкции в адрес неподписавшихся. “Подписанты” вправе применять к неподписавшимся полное торговое эмбарго, включая полное прекращение им порта химикатов, ограничиваемых Протоколом. Экопропагандисты, разду вающие фреоновую угрозу, утверждают, что этим химическим веществам будет легко найти замену. Это ложь. Замена фреонов другими веществами - более сложная и дорогостоящая задача, чем это представлялось ранее...
Вденежном выражении замена фреона на другие охлаждающие агенты выльется в подорожание всех холодильных установок в 10-30 раз».
Одним из первых результатов запрета на использование фреонов ока жется коллапс химических производств в развивающихся странах. В этих странах нет ни средств на техническое переоснащение, ни самих техноло гий производства менее вредных охлаждающих агентов. Кроме того, и это важнее, в странах с жарким климатом вытеснение или удорожание быто вых и технических охлаждающих устройств приведет к массовым отравле ниям испорченными продуктами и распространению пищевых токсикоин-
фекций, что может повлечь рост смертности от голода в мире на 20-40 млн человек в год.
Одним из химических веществ, попавших в “черный список” Лондонско го варианта Монреальского протокола, является метилхлороформ. Это малотоксичное негорючее и невзрывчатое вещество широко применяется в электронной, авиационной, оборонной и текстильной промышленности, в
медицинской технике, в производстве аэрозолей, покрытий и адгезивов. В авиации это вещество является абсолютно незаменимым, поскольку алю миниевые поверхности не подвергаются очистке водно-щелочными систе мами. В медицинской технике метилхлороформ - единственное вещество, разрешенное для очистки полых волокон, используемых для доставки кис лорода в кровь в сердечной и почечной хирургии. Он также употребляется в производстве шприцов, кардиостимуляторов, искусственных суставов и других имплантантов.
Итак, всемирный запрет на применение ХФУ “высосет” из мировой эко номики к 2005 г. от 3 до 5 трлн долл.
Мадуро и Шауэрхаммер жестко констатируют: «Монреальский прото кол определяет основу того, что Джордж Буш именует “новым мировым по рядком”. В этом новом мире узкая элита технократов (под прикрытием эко логических лозунгов и при поддержке некоторых неразумных ученых-эко- логов. - Прим, авт.) будет диктовать всем нациям экологическую полити ку. Тот, кто ослушается, расплатится тотальным экономическим эмбарго. По существу под вывеской спасения человечества от загрязнения окружаю щей среды создается новый мировой колониальный режим. Экологизм стал прикрытием для захвата природных ресурсов».
В 1990 г. накануне Лондонского совещания журнал “Wall Street Journal” писал: “Всемирное соглашение... потрясет всю химическую индустрию. В результате в мире из 32 крупных поставщиков химикатов останется шесть-десять”. Действительно, запрет на фреоны подготовил почву для со здания одного из наиболее связанных картелей в истории торговли. Группы химических корпораций-гигантов обрели контроль не только над патенто ванными продуктами, но и над средствами производства.
Этот процесс хорошо готовился этими корпорациями. Мадуро и Шауэр хаммер пишут, что “с 1986 г. десятки миллионов долларов хлынули на сче та ведущих экологических групп в форме грантов от элитарных фондов”. Деньги выдавались на проведение агитационной кампании по распростране нию паники в связи с истончением озонового слоя и потеплением климата. Лидерами в этой кампании явились широко известные концерны “Дюпон” (США), “ICI” (Великобритания), “АТОСНЕМ” (Франция), “Showa Denko КК” (Япония).
В феврале 1989 г. Маргарет Тэтчер, бывшая в то время премьер-мини стром Англии, и глава “ICI” Денис Хендерсон провели в Лондоне первую конференцию по “спасению” озонового слоя. Задействовать в пропаганди стской кампании британских экологов оказалось чрезвычайно просто, учи тывая, что руководитель британского отделения Гринпис лорд Питер Мелчетт - родной внук Альфреда Монда, основателя “ICI”. Мадуро и Шауэрхам мер утверждают, что семья Мелчетта извлекла миллионы долларов из за прета на фреоны.
Альянс “Дюпон - ICI” смог монополизировать не только производство оборудования для синтеза заменителей фреона, но и захватить контроль над международным консорциумом, проводящим испытания этих заменителей.
Материалы книги Мадуро и Шауэрхаммера безусловно выглядят жест ко, а на фоне крупномасштабной экологической пропагандистской кампа нии смотрятся непривычно. Однако впервые масштаб проявившихся проти воречий между недостаточностью научной проработки экологических про-