เนื้อหา
ในต้นน้ำลำธารของชั้นบรรยากาศของโลกโมเลกุลของโอโซนบางชั้นดูดซับแสงอาทิตย์อุลตร้าไวโอเลตทำให้สภาพพื้นผิวเอื้อต่อสิ่งมีชีวิต ชั้นโอโซนมีความบาง - เพียงแค่ความหนาของเพนนีสองกอง - และก๊าซบางชนิดมีปฏิกิริยากับโอโซนเพื่อทำให้ชั้นบางลงตามฤดูกาล ก๊าซส่วนใหญ่ที่มีความรับผิดชอบต่อหลุมโอโซนเหล่านี้จะถูกปล่อยออกมาอันเป็นผลมาจากกิจกรรมอุตสาหกรรมหรือเกษตรกรรมของมนุษย์
ชั้นโอโซน
ออกซิเจนก่อตัวขึ้นประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ของชั้นบรรยากาศโลกและส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโมเลกุลที่เสถียรซึ่งประกอบด้วยออกซิเจนสองอะตอม อย่างไรก็ตามในสตราโตสเฟียร์ชั้นบนแสงอาทิตย์มีพลังงานเพียงพอที่จะแยกโมเลกุลเหล่านี้ออกเป็นอะตอมออกซิเจนอิสระที่สามารถรวมกับโมเลกุลออกซิเจนที่เสถียรเพื่อสร้างโอโซนซึ่งเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนสามอะตอม อะตอมทั้งสามสร้างโครงสร้างที่ช่วยให้โมเลกุลดูดซับแสงอุลตร้าไวโอเลต นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าชั้นโอโซนก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 600 ล้านปีก่อนทำให้สิ่งมีชีวิตโผล่ออกมาจากทะเลและอาศัยอยู่บนบก
ผลกระทบของคลอรีนและโบรมีน
คลอรีนและโบรมีนมีโครงสร้างอะตอมคล้ายกันและทั้งคู่มีความสามารถในการทำลายชั้นโอโซน เมื่ออะตอมเดี่ยวของธาตุใดธาตุหนึ่งสัมผัสกับโมเลกุลโอโซนมันจะแยกอะตอมออกซิเจนพิเศษออกมาเพื่อสร้างโมเลกุลที่เสถียรขึ้นเล็กน้อย - ทั้งไฮโปคลอไรต์หรือไอออนไฮโปโรโบรไมต์ - และปล่อยออกซิเจนโมเลกุลออกมา เมื่ออยู่ไกลจากความเฉื่อยแต่ละไอออนของไฮโปคลอไรต์และไฮโปโบรไมต์จะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของโอโซนอีกครั้งคราวนี้จะสร้างโมเลกุลออกซิเจนสองโมเลกุลและปล่อยให้คลอรีนหรือโบรมีนเป็นอนุมูลอิสระเพื่อเริ่มกระบวนการอีกครั้ง ด้วยวิธีนี้คลอรีนเดี่ยวหรืออะตอมโบรมีนสามารถแปลงโมเลกุลโอโซนนับพันเป็นออกซิเจน
CFCs, เมทิลโบรไมด์และฮาลอน
ถ้าปล่อยก๊าซคลอรีนหรือโบรมีนที่พื้นผิวจะไม่ทำให้สตราโตสเฟียร์ - พวกมันจะรวมตัวกันเป็นเวลานานก่อนที่จะไปถึงที่นั่น อย่างไรก็ตามคลอรีนเป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซเฉื่อยสองชั้นเรียกว่า chlorofluorocarbons หรือ CFC ก๊าซเหล่านี้อพยพเข้าสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบนที่ซึ่งรังสีจากดวงอาทิตย์แข็งแกร่งพอที่จะแยกโมเลกุลและปล่อยคลอรีนอิสระ ในทำนองเดียวกันการขับเมธิลโบรไมด์ที่ระดับพื้นดินจะปล่อยโบรมีนสู่สตราโตสเฟียร์ สาร CFC มีประโยชน์หลายอย่างในอุตสาหกรรมและเมทิลโบรไมด์เป็นยาฆ่าแมลง ก๊าซโอโซนที่ทำลายชั้นบรรยากาศอื่น ๆ ที่มีโบรมีนเรียกว่าฮาลอนจะถูกใช้ในเครื่องดับเพลิงและการเกษตร
มาตรการควบคุม
เมื่อวันที่กุมภาพันธ์ 2013, 197 ประเทศได้ตกลงตามข้อกำหนดของพิธีสารมอนทรีออลสนธิสัญญาระหว่างประเทศที่ควบคุมการใช้ CFC และฮาลอนบางอย่าง สนธิสัญญาดังกล่าวไม่ได้ระบุถึงคาร์บอนเตตราคลอไรด์ซึ่งเป็นสารทำลายชั้นโอโซน แต่เนื่องจากมันถูกใช้ในการผลิต CFCs ซึ่งได้เลิกใช้ไปแล้วการใช้งานจึงลดลง สนธิสัญญาดังกล่าวไม่ได้ระบุถึงการปลดปล่อยเมทิลโบรไมด์หรือไนตรัสออกไซด์ หลังเป็นก๊าซทำลายโอโซนอีกตัวที่ปล่อยออกมาในการเกษตรและการเกษตร เช่นเดียวกับ CFCs ไนตรัสออกไซด์ก่อให้เกิดปฏิกิริยาที่รุนแรงในสตราโตสเฟียร์ซึ่งจะแยกอะตอมออกซิเจนส่วนเกินออกจากโอโซน