52 (241)

Cl IMrrr.i-U.i. ■ (.hrwmtki. l> KickwuiI-.    ‘A>ra.n*t CHIi*

:SRV    I 5495-0. - I- V-"'-' PWN U:<IF

Zagrożenie owiązane z lyini dwiema reakcjami wynika stąd, że atom chloru najpierw rozkłada ozon. a potem ulega „regeneracji” i może reagować z kolejną cząsteczką O,. Przy okazji wiązane są wolne atomy tlenu, które w reakcji z tlenem cząsteczkowym mogłyby odtwarzać ozon. Co pewien czas (średnio co ok. 1 tys. reakcji z ozonem) chlor atomowy wchodzi w reakcje z innymi substancjami, np. z dwutlenkiem azotu, tworząc azotan chloru (CIONO-.), które są trwalsze chemicznie, mogą przedostać się do troposfery i zostać wymy te przez opady atmosferyczne. Dzieje się to jednak rzadko, wice jeden atom ehloru może spowodować rozpad ok. 100 tys. cząsteczek ozonu (Dziewulska-1.osiowa 1989: 350-363, liskowski 1991: 124-127, Kolos 1996: 52-53).

Gazami niebezpiecznymi dla ozonu okazały się również halony i bromek metylu. Halony , podobnie jak freony, są chlorowcowymi pochodnymi węglowodorów alifatycznych (metanu i etanu), zawierają jednak brom. Stosowane są powszechnie do gaszenia pożarów jako substancje nieaktywne, nietoksyczne. Bromek metylu jest substancją toksyczna wykorzystywaną jako pestycyd do odkażania gleb przed uprawami, dczyfckcji i dezynsekcji towarów, plonów i budynków.

Atomy bromu, które mogą być uwolnione z tych substancji, działają podobnie jak chlor, ale są od niego bardziej aktywne w niszczeniu ozonu.

Cłiloropochodne węglowodorów powodują rozkład ozonu zgodnie z przedstawionym uprzednio mechanizmem na wysokości ponad 20 km. ale największy spadek jest obserwowany na wysokości ok. 30-40 km. Na tej wysokości zaw artość ozonu jest już tak nuda. że w niewielkim stopniu ubytek len może wpłynąć na ogólną ilość ozonu. Tymczasem dziura nad Antarktydą pojawia sic na niższych wysokościach, gdzie chlor występuje w związkach, takich jak HCI czy CIONO-, które nie reagują z ozonem (Dziewulska Łosio wa 1989:351-353, Degórska 1992:10-15).

Do powstania dziury ozonowej nad Antarktydą przyczyniły się panujące tam szczególne warunki atmosferyczne i wynikające stąd odmienności chcmizmu chloru. Podczas arktycznej zimy powstaje tzw. wir polarny - układ bardzo stabilny, uniemożliwiający napływ cieplejszego powietrza, pozostający przez kilka miesięcy w ciemności nocy polarnej. Temperatura spada poniżej -S0"C i tworzą się wtedy polarne chmury stratosferyczne składające się z kwaśnego lodu (kwas azotowy). W tych chmurach jest związana większość występujących w powietrzu tlenków azotu. Na powierzchni kryształów kwaśnego lodu zachodzą tzw. reakcje heterogeniczne (między substancjami w różnych stanach skupienia) ze związkami chloru powodujące powstanie cząsteczek CL, CLNO, i llOCI, które kumulują się w chmurach. Znaczna część kwaśnego lodu opada, gdy w temperaturze poniżej -83’C i powstają większe kryształy. Wraz z wiosennym pojawieniem się Słońca zachodzi ich szybki rozpad i natychmiastowa reakcja powstającego chloru atomowego z ozonem. Tlenki azotu pozostałe w stratosferze są związane w polarnych lodowych chmurach, a zawartość tlenu atomowego z procesów forolizyjest niska wskutek słabego nasłonecznienia, nic mogą więc powstać nieaktywne związki chloru (Laskowski 1991: 124-127, Yockenhuber 1995: 66-71). Rolę chmur stratosferycznych nad Antarktydą w rozkładzie ozonu przez chlor przedstawia rycina 6.3.

It tfctraMo O 'Mmentl- U K>*w**i.<Xb-w®» -.iiwr-’-'"*'¹ •l^v-    '<•*

ISBN 97R-MJ1I-IMS5 n. Cbv WN PWN ’!•:«

Bez chmur
en cwanie nadto etc we ><		N03
	Cl		CICfsO, Winzank; chkxu
	" ^
	O,		ru.t
Z chmurami

Ocena obserwowanych nad Aniarklyda zjawisk może prowadzić do przekonania, że procentowy ubytek ozonu zwiększy się, ale wielkość dziury- ozonowej znacząco nic wzrośnie i nie pojawi się ona na innych obszarach, które doznają tylko niewielkiego ubytku ozonu. Na innych obszarach nie ma bowiem warunków do powstawania chmur kwaśnego lodu. Jednakże mniej intensywne reakcje heterogeniczne mogą zachodzie na kroplach kwasu azotowego. Tłumaczy to zanik ozonu nad Arktyką. Od stycznia do marca 1996 r. od Grenlandii przez Skandynawię po zachodnią część Syberii rozciągała się w ielka dziura ozonowa, w której ubytki sięgały nawet 45% zawartości ozonu w stratosferze (I orowicz 1996). Podczas arktyeznej zimy 2004/5 dziura ozonowa należała do największych w historii.

Reakcje heterogeniczne mogą rozpowszechnić się w związku z globalnym ociepleniem. podczas którego ciepło ogrzewające stratosferę pozostaje zatrzymane bliżej powierzchni. Wzrost temperatuiy troposfeiy o 3°C spowodowałby spadek temperatuiy stra-tosfery o ó^C. W konsekwencji /większy się zasięg kondensacji związków a/olu. a zatem i niszczenie ozonu. Reakcje heterogeniczne mogą przebiegać także na powierzchni aerozolu kwasu siarkowego.

ni

Następna strona

i    v /

Ryc. 6.3. Kolii chmur stnitoesleiyejsnjrcb w rozkładaniu o/onu pr/c/ chlor Źródło: Vodccnhubcr (1995: 70).