Земята се радва на много предимства сред планетите в Слънчевата система, от нейните умерени температури и съществуването на вода и кислород в слоя от озонови молекули, които предпазват жителите му от вредното слънце енергия. Появата на хлорофлуорвъглеводороди или CFCs застрашава озоновия слой и оцеляването на земните жители. Производителите смятат, че химикалите са панацея за производствените им главоболия, тъй като фреоните не излъчват миризми, са стабилни, не са запалими или токсични и могат да бъдат произведени евтино. Тези производители малко знаеха, че надеждите им ще бъдат разбити само десетилетия по-късно.
Озоновият слой и ултравиолетовото лъчение
Слой от озон обгръща Земята и не спира да уврежда ултравиолетовите лъчи или ултравиолетовите лъчи от достигането на живи същества на повърхността на планетата. Озоновият слой съществува главно в стратосферата, слой от атмосферата, който достига от 10 до 50 километра (около 6 до 30 мили) над земната повърхност. UV лъчението причинява различни вредни ефекти при хората, включително рак на кожата и катаракта, помътняване на лещата на окото. Озонът съдържа три атома кислород, свързани химически, докато кислородът в обичайната си форма е двуатомен, което означава, че съдържа два химически свързани атома на кислород. Озоновите молекули абсорбират UV лъчите, използвайки тази енергия, за да отделят кислородния атом от озоновата молекула. Това изразходва енергията на UV лъча и я прави безвредна за живите същества. От трите вида UV лъчение UVB е най-вредното, тъй като достига най-далеч, дори под повърхността на океана.
Определени хлорофлуорвъглеводороди
Хлорофлуорвъглеводородите или CFC са съединения, съставени от комбинации от елементите хлор, флуор и въглерод; аерозолите, хладилните агенти и пяните съдържат CFC. Когато тези фреони влизат във въздуха, те се издигат в атмосферата, за да се срещнат и унищожат озоновите молекули. За първи път използвани през 1928 г., CFC оттогава стават все по-често срещани, тъй като са създадени различни други CFC съединения. Някои от по-известните CFC са фреоновите съединения, които са били използвани като охлаждащи съставки в хладилници и климатици, но оттогава са прекратени от производството в Съединените щати. Правителството на САЩ все още разрешава използването на фреон в уреди и превозни средства, стига да има налични доставки. Екологично чистите съединения са заменили най-вече фреона като хладилен агент.
Разрушителна сила на хлорфлуорвъглеводородите
Когато слънчевите UV лъчи влязат в контакт с CFC, хлорните атоми се разхлабват. Тези хлорни атоми се скитат из атмосферата, докато се срещнат с озоновите молекули. Хлорният атом и един от кислородните атоми на озона се комбинират, оставяйки след себе си двуатомен или молекулярен кислород. Когато свободен кислороден атом се свърже с това хлорно-кислородно съединение, двата кислородни атома се комбинират, за да образуват молекулярен кислород и хлорът се отделя, за да разруши повече озонови молекули. Молекулярният кислород, за разлика от озоновите молекули, не може да попречи на UV лъчите да достигнат земната повърхност. Американската агенция за опазване на околната среда изчислява, че един атом хлор може да унищожи до 100 000 молекули озон. През 1974 г. М. J. Молина и Ф. С. Роуланд публикува статия, в която описва как ХФУ разграждат озоновите молекули в атмосферата.
Изтъняване на озоновия слой
ХФУ се изпускат в атмосферата поради течове в оборудването. Тъй като CFC са стабилни съединения и не се разтварят във вода, те са склонни да се задържат за дълги периоди от време, от десетилетия до стотици години. Като цяло озонът непрекъснато се образува и унищожава, но общото количество озон в атмосферата по същество трябва да остане на стабилно число. ХФУ нарушават този баланс, премахвайки озона по-бързо, отколкото може да бъде заменен.
Вредни ефекти от загубата на озон
UVB лъчите разграждат ДНК, молекулата, която съхранява генетичния материал на всички живи същества. Организмите могат сами да поправят част от това увреждане, но неремонтираната ДНК причинява образуването на рак и води до други мутантни ефекти като липсващи или излишни крайници при животните. През 1978 г., след публикуването на няколко проучвания относно ефектите на CFC върху озона слой, Съединените щати решиха да забранят ХФУ, използвани в аерозолите, с няколко други държави следващ костюм.