7.7. КОГДА КИСЛОРОД ВРЕДЕН?
На живые организмы токсическое воздействие оказывает не молекулярный кислород O>2, а его производные: озон O>3, возбужденные молекулы кислорода O*>2, радикал гидроксил ОН (см. 3.53), атомарный кислород О, радикал гидропероксид HO>2, ион-радикал надпероксид O>2>-.
Все эти частицы образуются в результате тех или иных фотохимических реакций. Например, диоксид азота NO>2, входящий в состав выхлопных газов автотранспорта и газовых выбросов заводов, разлагается под действием света (hν) на монооксид азота NO и атомарный кислород О, а последний с кислородом образует озон:
NO>2 =>hν= NO + О; О + O>2 = O>3.
Диоксид азота, взаимодействуя с влагой воздуха, превращается в смесь двух кислот: азотной HNO>3 и азотистой HNO>2:
2NO>2 + H>2O = HNO>3 + HNO>2.
Азотистая кислота под действием света выделяет гидроксил:
HNO>2 =>hν= NO + O*.
Активные формы кислорода действуют на живые организмы и их биологические формы разрушительно. Кстати, теперь объясняют возникновение лучевой болезни образованием активных форм кислорода при разложении воды организма под действием ионизирующих излучений:
H>2O =>hν= O*H + H>+ + e>-; H>2O + О*Н = H>2O>2 + H>+ + e>-,
H>2O>2 =>hν= HO*>2 + H>+ + е>-.
Очевидно, что встреча живого организма с активными формами кислорода, входящими, между прочим, в состав смога (см. 7.3), не сулит ему ничего хорошего.
«Вся твоя маскировка —
30 метров озона!
Твои миги сосчитаны
Наведенным патроном.
30 метров озона —
Вся броня и защита…»
(А. Вознесенский, поэма «Оза», гл. III)
Надежно ли защищает озоновая оболочка Земли от смертоносного ультрафиолетового излучения все живое?
Толщина слоя озона O>3 в стратосфере в 30 м — гипербола. Его распределение по высоте неравномерно. Наибольшая концентрация озона наблюдается на высоте 15–25 км. На этой высоте солнечная радиация (hν) «дробит» молекулы кислорода O>2 на атомы, которые и образуют озон:
O>2 =>hν= 2O; O>2 + O = O>3.
Если собрать весь озон, находящийся в атмосфере, и опустить его до поверхности Земли, то при давлении в 0,1 МПа и температуре 25°C получится слой озона всего в 3 мм.
Озоновая оболочка Земли химически неустойчива и может местами утончаться от воздействия ряда веществ. Первая гипотеза появления озоновых «дыр» предполагала возможность разрушения озона под действием фреонов — фторуглеродных соединений, например дифтордихлорметана CCl
