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पृथ्वी समताप मंडल की ऊपरी पहुंच में, ओजोन अणुओं की एक पतली परत पराबैंगनी सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करती है, जो जीवित प्राणियों के लिए अनुकूल सतह पर स्थिति बनाती है। ओजोन परत पतली है - केवल दो खड़ी पेनों की मोटाई के बारे में - और कुछ गैसें ओजोन के साथ बातचीत करती हैं जिससे परत का मौसमी पतला हो जाता है। इन ओजोन छिद्रों के लिए जिम्मेदार अधिकांश गैसों को मानव औद्योगिक या कृषि गतिविधि के परिणामस्वरूप जारी किया जाता है।
ओजोन परत
पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन का लगभग 21 प्रतिशत हिस्सा है, और दो ऑक्सीजन परमाणुओं से युक्त एक स्थिर अणु के रूप में मौजूद है। ऊपरी समताप मंडल में, हालांकि, सूरज की रोशनी में कुछ अणुओं को मुक्त ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है जो स्थिर ऑक्सीजन अणुओं के साथ मिलकर ओजोन बना सकते हैं - एक अणु जिसमें तीन ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। तीन परमाणु एक कॉन्फ़िगरेशन बनाते हैं जो अणु को पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करने में सक्षम बनाता है। वैज्ञानिकों का मानना है कि ओजोन परत लगभग 600 मिलियन साल पहले बनी थी, जिससे जीव समुद्र से निकलकर जमीन पर रहते थे।
क्लोरीन और ब्रोमीन के प्रभाव
क्लोरीन और ब्रोमीन में समान परमाणु संरचनाएं होती हैं, और वे दोनों ओजोन परत को समाप्त करने की क्षमता रखते हैं। जब दोनों में से किसी एक तत्व का एक परमाणु ओजोन अणु के संपर्क में आता है, तो यह अतिरिक्त ऑक्सीजन परमाणु को थोड़ा और स्थिर अणु बनाने के लिए - या तो एक हाइपोक्लोराइट या एक हाइपोब्रोमाइट आयन बनाता है - और आणविक ऑक्सीजन छोड़ता है। जड़ता से दूर होने के कारण, प्रत्येक हाइपोक्लोराइट और हाइपोब्रोमाइट आयन एक अन्य ओजोन अणु के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, इस बार दो ऑक्सीजन अणु बनाते हैं और क्लोरीन या ब्रोमिन कट्टरपंथी को फिर से प्रक्रिया शुरू करने के लिए मुक्त छोड़ देते हैं। इस तरह, एक एकल क्लोरीन या ब्रोमीन परमाणु हजारों ओजोन अणुओं को ऑक्सीजन में परिवर्तित कर सकता है।
सीएफसी, मिथाइल ब्रोमाइड और हेलन्स
यदि क्लोरीन या ब्रोमीन गैस सतह पर छोड़ी जाती हैं, तो न तो इसे समताप मंडल में रखा जाएगा - वे वहां पहुंचने से पहले लंबे समय तक यौगिक बनाएंगे। हालांकि, क्लोरीन अक्रिय गैसों के दो वर्गों का एक प्राथमिक घटक है, जिसे क्लोरोफ्लोरोकार्बन या सीएफसी कहा जाता है। ये गैसें ऊपरी वायुमंडल में प्रवास करती हैं, जहां अणुओं को तोड़ने और मुक्त क्लोरीन छोड़ने के लिए सूरज की विकिरण काफी मजबूत होती है। इसी तरह, जमीनी स्तर पर मिथाइल ब्रोमाइड को बाहर निकालने से स्ट्रोमोस्फियर में ब्रोमीन निकलता है। CFCs के उद्योग में कई उपयोग हैं, और मिथाइल ब्रोमाइड एक कीटनाशक है। ओजोन-घटने वाली गैसों के अन्य वर्ग जिनमें ब्रोमीन होते हैं, जिन्हें हैलोन कहा जाता है, का उपयोग आग बुझाने और कृषि में किया जाता है।
नियंत्रण उपाय
फरवरी 2013 तक, 197 देशों ने मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल की शर्तों पर सहमति व्यक्त की थी, जो एक अंतरराष्ट्रीय संधि है जो कुछ सीएफसी और हलों के उपयोग को नियंत्रित करती है। संधि विशेष रूप से कार्बन टेट्राक्लोराइड, एक अन्य ओजोन-क्षयकारी पदार्थ को संबोधित नहीं करती है, लेकिन चूंकि इसका उपयोग सीएफसी के निर्माण में किया जाता है, जिन्हें चरणबद्ध किया गया है, इसके उपयोग में गिरावट आई है। संधि मिथाइल ब्रोमाइड या नाइट्रस ऑक्साइड की रिहाई को भी संबोधित नहीं करती है। उत्तरार्द्ध खेती और कृषि में जारी एक अन्य ओजोन-क्षयकारी गैस है। सीएफसी की तरह, नाइट्रस ऑक्साइड स्ट्रेटोस्फीयर में एक प्रतिक्रियाशील कट्टरपंथी बनाता है जो ओजोन से अतिरिक्त ऑक्सीजन परमाणु को अलग करता है।