Юрий Новиков - Экология, окружающая среда и человек

Но этим загадки озона не исчерпываются. Его способность убивать микробы заметили еще в прошлом веке: военные врачи в Первую мировую войну применяли газ для обеззараживания ран. Позже выяснилось, что смертелен озон и для вирусов. Озонирование в наше время все шире применяется для обработки питьевой воды и постепенно вытесняет более вредное хлорирование.

И тем не менее в высоких концентрациях этот газ весьма опасен, его повышенное содержание в воздухе может вызывать у некоторых людей поражение глаз, кашель, головную боль, нарушение дыхания. Кроме того, молекула озона очень нестойкая, легко распадается на составные части — атомы. Атомарный кислород, или свободный радикал кислорода, — очень сильный окислитель, легко повреждает живые клетки, ускоряет их старение. Существует даже теория возникновения рака, согласно которой опухоли развиваются из клеток, поврежденных свободными радикалами кислорода.

По данным мексиканского Университета штата Сонора, самые распространенные недуги вызваны воздействием ультрафиолетовых лучей в связи с разрушением озонового слоя, это катаракты, ухудшение состояния сетчатки и глазного дна, различные наросты и новообразования. И если в случае катаракт и новообразований может помочь постоянно развивающаяся хирургия глаза, то процесс ухудшения состояния (износа) сетчатки и глазного дна практически необратим.

Раньше подобные заболевания проявлялись к старости, однако сегодня первые признаки этих тяжелых недугов наблюдаются у юношей и девушек в возрасте от 20 до 25 лет: утомляемость глаз при отсутствии видимой нагрузки, раздражения конъюнктивы, развитие красного пятна на глазном дне после нагрузки на глаза, например чтения или просмотра телепередач.

Но этим губительное воздействие ультрафиолетового излучения не ограничивается. Повышение его уровня способно вызвать деградацию экосистем и генофонда флоры и фауны, снижение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности Мирового океана. К ультрафиолетовым лучам очень чувствительны хвойные деревья и злаки, овощи и бахчевые культуры, сахарный тростник и бобовые. Данные экспериментов свидетельствуют, что рост некоторых растений сдерживается уже нынешним уровнем радиации.

Новые экспериментальные материалы позволяют судить об ингибирующем воздействии УФ-радиации на фитобактерии и зоопланктон, а также организмы нейстона. Морские организмы неодинаково устойчивы к повреждающему действию УФ-радиации. При снижении содержания озона в озоновом слое на 16,5% первичная продуктивность в Мировом океане может уменьшиться на 5% по сравнению с современным уровнем. Любые глобальные изменения в биомассе или в продукции планктонных организмов могут привести к изменению биохимического цикла углерода в океане и нарушению баланса окиси углерода между океаном и атмосферой. Воздействие УФ-излучения приводит к мутациям на генном уровне. Главной мишенью излучения становятся молекулы ДНК — носители генетической информации организма. До 90% всех повреждений возникает при облучении световой волной около 300 нм. Этот показатель быстро снижается при увеличении или уменьшении длины волны. Именно здесь находятся границы проникае-мости озонового слоя атмосферы Земли. По оценкам американских исследователей, уменьшение озонового слоя на 50% приведет к возрастанию повреждений ДНК в 2,5 раза, что в свою очередь может увеличить частоту заболеваний раком кожи в 7,5—8 раз.

В биологической истории планеты можно выделить два характерных периода. Первый продолжался около 3 млрд лет, когда непрерывно формировались все новые организмы: появлялись и исчезали виды, семейства и роды организмов. На втором — его продолжительность «всего» десятки миллионов лет: состав обитателей планеты стабилизировался и новые организмы появлялись редко. Что же произошло?

По мнению некоторых ученых, в том числе заведующего кафедрой химии Рыбинской авиационной технологической академии профессора Г. М. Кимстача, на границе двух эпох сформировался равновесный состав атмосферы и тот озоновый слой, который сейчас истощается. Главное химическое свойство озона — его высокая окислительная способность, выражающаяся, в частности, в сильном стерилизующем действии: в озоне гибнут не только бактерии, но и грибы и вирусы.

Озоновый слой мог стать мощным «санитарным барьером», защитившим сформировавшиеся на планете сообщества живых организмов от вероятных «пришельцев». Но сейчас, когда озоновый слой быстро превращается в «сито», возникает более серьезная угроза появления на планете новых и опасных организмов.

Сотрудник кафедры петрологии геологического факультета МГУ В. JT. Сывороткин в 2003 г. защитил диссертацию «Глубинная дегазация Земли и глобальные катастрофы» на соискание степени доктора геолого-минералогических наук. Она может в корне перевернуть традиционные представления о причинах многих глобальных катастроф. В частности, геолог предлагает реабилитировать фреоны. По его мнению, вовсе не они главные виновники появления озоновых дыр. Озоноразрушающими газами «дышит» Земля, причем количество таких газов, в первую очередь водорода, выбрасываемых естественным образом, несопоставимо с техногенными утечками.

Более того, озоновые аномалии имеют геологическое происхождение, утверждает ученый. Это разломы в земной коре, из которых с определенной цикличностью в стратосферу поднимается водород. Именно он и есть главный «виновник» периодически наблюдаемых озоновых «дыр».

Российский ученый стал серьезным оппонентом так называемой техногеннофреоновой гипотезы — ТФГ. Ведь помимо сугубо научных выводов геолог высказал предположение, что развернувшаяся во всем мире борьба за перепрофилирование или остановку производств, использующих фреоны и другие озоноразрушающие вещества (ОРВ), инспирирована более продвинутыми в технологическом отношении американскими фирмами, в частности, корпорацией «Дюпон».

Как известно, фреоны используют как легкоиспаряющуюся жидкость в производстве пористых материалов и как хладагент в холодильных установках. Следуя техногенной гипотезе, промышленный фреон попадает в стратосферу, где на высоте примерно 30 км находится озоновый слой. Там под действием ультрафиолетовых лучей хлор, входящий в состав фреона, вступает в реакцию с озоном и разрушает озоновое «покрывало» нашей планеты.

Авторы этой, казалось бы, логичной и стройной гипотезы, американцы М. Молина и Ш. Роуленд, за открытие хлорного цикла разложения озона (1974) получили Нобелевскую премию. Но в 1995 г. были введены в действие (с 1 января 1996 г.) санкции Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, в отношении России. Россия должна была закрыть свои предприятия, выпускающие «вредные» вещества, в частности отечественные заводы, которые производили холодильники на фреонах-11 и -12.