Озон является формой газа кислорода. В отличие от более распространенной формы элемента, которая имеет два атома кислорода (О2), связанных вместе, озон состоит из трех. Он естественным образом образуется, когда O2 подвергается воздействию источников высокой энергии, таких как ультрафиолетовое излучение или грозовая молния.
С тремя молекулами кислорода он становится нестабильным и со временем распадается на более стабильную обычную двухмолекулярную форму кислорода. Он также может образовываться в результате деятельности человека, в результате реакции распространенных загрязнителей выхлопных газов, таких как оксиды азота и углеводороды, в солнечном свете. На уровне земли он считается загрязнителем сам по себе и может нанести вред здоровью, вызывая повреждение легких и даже их воспаление. Однако в атмосфере озон полезен для сохранения жизни на Земле.
Когда ультрафиолетовые лучи попадают в атмосферу, большая их часть поглощается озоном и заставляет его распадаться на молекулы кислорода и свободный атом. Эти молекулы реагируют с большим количеством кислорода, озона и ультрафиолета для регенерации исходного озона. Газ образует слой атмосферы планеты, и без него более высокие уровни воздействия ультрафиолета привели бы к большему количеству случаев солнечных ожогов, повреждений глаз и иммунной системы и ряда видов рака.
Еще в 1980-х годах было обнаружено, что в озоновом слое над Антарктидой образовалась дыра. Исследования показали, что озон расщепляется газами, известными как хлорфторуглероды (ХФУ), которые используются в таких продуктах, как аэрозоли или содержится в холодильных установках.
ХФУ катализируют распад озона, но сами по себе не разрушаются в результате этого процесса. Это позволяет молекулам этих соединений продолжать реагировать с дальнейшими молекулами озона, усугубляя повреждение атмосферы. Серьезность этой проблемы была быстро признана, и в 1987 году страны во всем мире согласились с Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой, и начали постепенно прекращать производство химических веществ, которые разрушают озоновый слой, включая ХФУ.
Поскольку ХФУ также действуют как парниковые газы, то отказ от их применения, как полагают ученые, позволит замедлить глобальное потепление.
