オゾン層破壊

• かもしれません 18, 2024

酸素の一種であるオゾンは、地球の大気中にある天然ガスです。オゾンの約90％は、地表の10〜50 km上にある成層圏の層で見つかります。これはオゾン層と呼ばれます。この層は、高層大気の自然なシールドとして機能します。オゾンは、太陽の有害な紫外線のほとんどが地表に到達するのを防ぎます。したがって、日焼け、白内障、皮膚がんを減らすのに役立ち、植物や動物が突然変異のリスクを減らすのにも役立ちます。オゾン層の枯渇は、太陽の周期、風の変化、火山の噴火、季節の変化に起因する自然なプロセスです。しかし、人間の活動が環境のこの繊細な構成要素の混乱の最大の原因であることが証明されています。

オゾン層破壊物質（ODS）が大気中に放出されると、いくつかの化学反応が起こり、オゾンが分解されます。多くのフリーラジカル触媒がそれらの中でオゾンを破壊できます。最も重要な物質は水酸化物ラジカル（OH•）、一酸化窒素ラジカル（NO•）、原子塩素イオン（Cl•）および臭素イオン（Br•）です。これらはすべて天然源と人工源の両方を持っていますが、人間の活動により塩素と臭素のレベルが劇的に増加しました。成層圏のOH•およびNO•のほとんどは自然起源です。クロロフルオロカーボン（CFC）は、反応性の低いガスであるため、対流圏で破壊されることなく成層圏に行きます。その後、Cl原子とBr原子がオゾン分子を破壊し、その結果、オゾンの量が減少しています。より複雑なメカニズムが発見され、下部成層圏でもオゾン破壊が引き起こされています。

オゾンを破壊するのは、最大2年間、たった1つの塩素原子だけです。それらは化学反応が行われた後は除去されません。それらは、塩化水素、硝酸塩素などの他の原子とともに残ります。臭素はオゾンを破壊するのに塩素よりも効率的ですが、現在の大気中の臭素は少ないです。したがって、塩素と臭素の両方が全体的なオゾン層破壊に重要な役割を果たします。地球の成層圏では、フッ素原子は水やメタンと急速に反応して、強く結合したフッ化水素を形成します。しかし、ヨウ素を含む有機分子は下層大気で非常に急速に反応し、成層圏に大量に到達しません。単一の塩素原子は100,000個のオゾン分子と反応する可能性があり、クロロフルオロカーボン（CFC）によって大気中に放出される塩素の量は、CFCが環境にどれほど危険かを示しています。これらは主に、プラスチック製造、消火などで冷媒、噴射剤、発泡剤として使用されます。

1987年、モントリオール議定書では、43か国が1990年までに1986レベルのCFCの消費と生産を凍結し、1994年までに20％削減し、1999年までにさらに30％削減される予定です。現在、モントリオール議定書の署名国。オゾン層破壊物質のレベルは2000年にピークに達し、2008年までに3.8％低下したとNASAが推定しているように、モントリオール議定書は機能しています。この情報から、南極オゾンホールは2050年までに消滅すると予想されます。