Как, неужели речь пойдет об озоне? Неужели именно озон может быть смертельным газом? Но разве, выбираясь в воскресный день за город, не озоном мы наслаждаемся, когда вдыхаем свежий лесной воздух?
Тут я должен разочаровать читателей. Выезжая в лес, мы дышим все же не озоном, а свежим воздухом, обогащенным кислородом. Чистым озоном мы дышать не смогли бы, хотя ничтожная доля его присутствует в атмосфере всегда. После грозы, например, озона в воздухе больше, чем обычно: он рождается под ударами электрических разрядов в атмосфере — молний. Будучи не кислородом, а его видоизменением, этот газ нестабилен и высокотоксичен. Настолько токсичен, что в определенном смысле превосходит и стрихнин, и даже… соли цианистой кислоты. Причина этого проста: в молекуле озона три атома кислорода, один из них он очень легко «отдает», и этот «один» атом может наделать много бед: атомарный кислород — сильнейший окислитель.
Что еще можно сказать о нашем «герое»? Скапливаясь в больших дозах у поверхности земли — в частности, над крупными городами США, Японии, Западной Европы, — он служит одним из компонентов особо опасного смога, замеченного еще в 1950-е и 1960-е годы, смога, который получил название «фотохимического». Но следует отметить и другое: не будь на Земле озона, вполне возможно, не было бы и нас, жителей планеты, людей…
Озон — это странный, удивительный газ, и личина у него двойная. В сущности, и озонная проблема тоже распадается на две части. Одна из них — сохранение озонного слоя, «плавающего» в верхних слоях атмосферы и защищающего все живое на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей. Вторая — борьба с фотохимическим смогом.
Прекрасные окислительные свойства озона давно были взяты на вооружение человеком. «Пахнущий» газ обладал множеством амплуа: он мог служить дезинфицирующим средством, отбеливателем, дезодоратором, стерилизатором воздуха для больных астмой. Давно замечено, что очистка питьевой воды путем озонирования гораздо эффективнее, чем хлорирование ее: озон убивает только бактерии и вирусы, причем делает это в сто раз быстрее, чем хлор, и не образует соединений, вредоносных для фауны рек и озер. Разрушает остатки пестицидов и моющих средств, а совершив свое благое дело, исчезает, не оставив ни привкуса, ни запаха.
Во второй половине 1940-х годов человек впервые почувствовал, что в его отношениях с универсальным газом не все складывается лучшим образом. Торговцы автомобильным оборудованием в Лос-Анджелесе отметили странную картину: на шинах, долго хранящихся в складских помещениях, начали появляться глубокие, извилистые трещины. А вскоре тревогу подняли домохозяйки: модные по тем временам резиновые ванны, которым реклама гарантировала пятилетний срок службы, не выдерживали и года.
Не сразу, но виновник — пожиратель резины — нашелся. Им оказался… все тот же коварный озон. Он рождался над Лос-Анджелесом в результате сложного химического процесса, в котором участвовали солнечный свет, углеводороды и окислы азота. Два последних компонента в изобилии поставляли выхлопные газы автомобилей, которые уже в ту пору наводнили город в несметном количестве.
Постепенно озон смелел. Он кусал ожогами ростки салата и шпината на пригородных фермах, нападал на городские деревья и цветы. Из людей первыми почувствовали на себе озонную атаку те самые больные астмой, которые до сих пор находили спасение в озонированном воздухе. А еще через несколько лет резко участились случаи легочных заболеваний. Эмфизема легких и болезни сердца распространялись со скоростью эпидемии.
С середины 1950-х годов в Лос-Анджелесе существует служба озонной тревоги. Содержание озона в воздухе замеряется поминутно. Лишь только концентрация газа превышает оптимальный предел — 80 частей на миллиард, — радиостанции объявляют приближение фотохимического смога.
Американцы называют Лос-Анджелес «горшком, где варится смог». Город действительно чрезвычайно «удобен» для фотохимической «кухни»: он напоминает чашу, над которой постоянно висит облако выхлопных газов. Погода чаше всего солнечная. В 1974 году смог здесь «варился» 274 дня из 365.
На Лос-Анджелесе дело не кончилось. Похожие «горшки» стали появляться в разных районах мира. В 1970-е годы недопустимая концентрация озона была отмечена и в горах штата Нью-Йорк, и в Северной Мексике, и даже… над Атлантикой.
Миллиарды лет назад озонного слоя над нашей планетой не было. В сущности, тогда и кислорода-то не было — атмосфера представляла собой сложный коктейль из водяного пара, углекислого газа, метана и прочих компонентов. Лучи солнца разбивали молекулы воды; водород, как самый легкий газ, утекал в космическое пространство; из атомарного кислорода образовывался молекулярный, а в дальнейшем и озон. Гипотез, объясняющих возникновение в атмосфере Земли кислорода, существует несколько. Одна из них утверждает, что все происходило именно так, как описано выше. С другой стороны, наиболее популярная и авторитетная из новейших теорий связывает возникновение кислородно-азотной атмосферы с жизнедеятельностью растений, конкретно — синезеленых водорослей. Так или иначе, сейчас для нас важно не это. Важно другое: в конечном итоге на высоте 20–40 километров возникла озонная «шуба» — надежная броня от ультрафиолетового излучения Солнца. Кстати, того самого излучения, которое до определенного этапа принимало активное участие в образовании аминокислот. С течением времени эти аминокислоты сливались в сложные молекулы, на планете прибывала жизнь, и для нее радиация была уже смертельной. Тут-то озонный слой и сработал: встал на защиту биосферы.
«Спасительный слой губительного газа» — это парадоксальное, но точное определение озонного щита — чрезвычайно разрежен. Если его сгустить при нормальном давлении и температуре, то толщина слоя не превысит двух-трех миллиметров. И тем не менее броня эта принимает на себя почти весь удар солнечного ультрафиолета. Поверхности Земли достигает лишь один процент губительного излучения, причем его «мягкая» часть — та, которой мы обязаны загаром, полученным на пляже.
Представим такую гипотетическую ситуацию: озонный слой начинает истончаться. Что произойдет с животным и растительным миром на Земле? С миром человека? Как вообще воздействует мощное ультрафиолетовое излучение, «жесткий» ультрафиолет, на высокоорганизованную жизнь?
Во-первых, без всякого сомнения можно утверждать следующее: резко увеличится число злокачественных кожных опухолей. Ученые подсчитали, что уменьшение количества озона в стратосфере всего на 5 процентов может отозваться десятипроцентным ростом числа заболеваний раком кожи. Далее, нарушится ход реакций фотосинтеза в зеленых растениях, у животных могут начаться непредвиденные мутации. Планктон тоже не станет исключением из общего правила. Обладая способностью проникать в воду на десятки сантиметров, ультрафиолетовое излучение поразит морские микроорганизмы, а следовательно, трофические — пищевые — цепи в Мировом океане лишатся важнейшего своего звена.
К счастью, наш озонный щит довольно стабилен. Из природных факторов, способных его разрушить, известен всего один: взрыв сверхновой в радиусе 50 световых лет от Земли. Это было бы страшным бедствием, ибо меньше чем за столетие мы лишились бы 90 процентов нашей озонной оболочки. Правда, вероятность события ничтожно мала: близкие к нам звезды могут взрываться не чаще, чем раз в 300 миллионов лет.
И все-таки «гипотетическая» ситуация, о которой мы завели разговор, при ближайшем рассмотрении оказывается далеко не умозрительной. Нашей «броне», нашей «шубе» может грозить истощение. И виной тому, как это сплошь и рядом случается в сегодняшней экологической реальности, — сам человек.