पृथ्वी के समताप मंडल की ऊपरी पहुंच में, ओजोन अणुओं की एक पतली परत पराबैंगनी सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करती है, जिससे सतह पर जीवित प्राणियों के लिए अनुकूल परिस्थितियां बनती हैं। ओजोन परत पतली है - केवल दो स्टैक्ड पेनीज़ की मोटाई के बारे में - और कुछ गैसें ओजोन के साथ बातचीत करके परत के मौसमी पतलेपन का कारण बनती हैं। इन ओजोन छिद्रों के लिए जिम्मेदार अधिकांश गैसें मानव औद्योगिक या कृषि गतिविधि के परिणामस्वरूप निकलती हैं।
ओजोन परत
ऑक्सीजन पृथ्वी के वायुमंडल का लगभग 21 प्रतिशत भाग बनाती है, और इसका अधिकांश भाग दो ऑक्सीजन परमाणुओं से मिलकर बने एक स्थिर अणु के रूप में मौजूद है। हालांकि, ऊपरी समताप मंडल में, सूर्य के प्रकाश में इन अणुओं में से कुछ को मुक्त ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है परमाणु जो स्थिर ऑक्सीजन अणुओं के साथ मिलकर ओजोन बनाते हैं - एक अणु जिसमें तीन ऑक्सीजन होते हैं परमाणु। तीन परमाणु एक विन्यास बनाते हैं जो अणु को पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करने में सक्षम बनाता है। वैज्ञानिकों का मानना है कि ओजोन परत लगभग 600 मिलियन वर्ष पहले बनी थी, जिससे जीवों को समुद्र से बाहर निकलने और जमीन पर रहने की अनुमति मिली।
क्लोरीन और ब्रोमीन के प्रभाव
क्लोरीन और ब्रोमीन की परमाणु संरचना समान होती है, और इन दोनों में ओजोन परत को नष्ट करने की क्षमता होती है। जब किसी भी तत्व का एक परमाणु ओजोन अणु के संपर्क में आता है, तो यह अतिरिक्त ऑक्सीजन परमाणु को हटा देता है थोड़ा अधिक स्थिर अणु बनाएं - या तो हाइपोक्लोराइट या हाइपोब्रोमाइट आयन - और आणविक ऑक्सीजन छोड़ दें। निष्क्रियता से दूर होने के कारण, प्रत्येक हाइपोक्लोराइट और हाइपोब्रोमाइट आयन एक अन्य ओजोन अणु के साथ प्रतिक्रिया करता है, यह दो ऑक्सीजन अणुओं को बनाने और प्रक्रिया शुरू करने के लिए क्लोरीन या ब्रोमीन को रेडिकल मुक्त छोड़ने का समय फिर व। इस तरह एक क्लोरीन या ब्रोमीन परमाणु ओजोन के हजारों अणुओं को ऑक्सीजन में बदल सकता है।
सीएफ़सी, मिथाइल ब्रोमाइड और हैलॉन्स
यदि सतह पर क्लोरीन या ब्रोमीन गैस छोड़ी जाती है, तो न तो इसे समताप मंडल में बनाया जाएगा - वे वहां पहुंचने से बहुत पहले ही यौगिक बना लेंगे। हालांकि, क्लोरीन अक्रिय गैसों के दो वर्गों का एक प्राथमिक घटक है, जिसे क्लोरोफ्लोरोकार्बन या सीएफ़सी कहा जाता है। ये गैसें ऊपरी वायुमंडल में चले जाते हैं, जहां सूर्य का विकिरण अणुओं को तोड़ने और मुक्त करने के लिए पर्याप्त मजबूत होता है क्लोरीन। उसी तरह, जमीनी स्तर पर मिथाइल ब्रोमाइड को बाहर निकालने से ब्रोमीन को समताप मंडल में छोड़ दिया जाता है। उद्योग में सीएफ़सी के कई उपयोग हैं, और मिथाइल ब्रोमाइड एक कीटनाशक है। ओजोन-क्षयकारी गैसों के अन्य वर्ग जिनमें ब्रोमीन होता है, जिन्हें हैलोन कहा जाता है, का उपयोग अग्निशामक 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 सीएफ़सी और हैलोन 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 सीएफ़सी के निर्माण में किया जाता है, जिन्हें चरणबद्ध रूप से समाप्त कर दिया 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 और ओजोन-क्षयकारी गैस है। सीएफ़सी की तरह, नाइट्रस ऑक्साइड समताप मंडल में एक प्रतिक्रियाशील मूलक बनाता है जो ओजोन से अतिरिक्त ऑक्सीजन परमाणु को छीन लेता है।