Η ΕΞΑΣΘΕΝΙΣΗ ΤΗΣ ΣΤΙΒΑΔΑΣ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ

ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΣΤΡΑΤΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΟΖΟΝΤΟΣ

Το όζον (Ο3) παράγεται στη στρατόσφαιρα*, στο στρώμα της ατμόσφαιρας* πάνω από την τροπόσφαιρα*. Κατά τον σχηματισμό του όζοντος, μόρια οξυγόνου (Ο2) απορροφούν υπεριώδη ακτινοβολία* (UVR - Ultraviolet Radiation) και διασπώνται σε άτομα οξυγόνου (Ο). Τα άτομα οξυγόνου (Ο) αντιδρούν με μόρια οξυγόνου (Ο2) σχηματίζοντας μόρια όζοντος (Ο3). Τα μόρια όζοντος (Ο3) απορροφούν υπεριώδη ακτινοβολία και διασπώνται σε μόρια οξυγόνου (Ο2) και άτομα οξυγόνου (Ο). Η συνεχής επανάληψη των χημικών αντιδράσεων που περιγράφονται έχει ως αποτέλεσμα την απορρόφηση στη στρατόσφαιρα μεγάλου μέρους της υπεριώδους ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τον ήλιο (εικ. 1).

Εικόνα 1. Σχηματισμός όζοντος στη στρατόσφαιρα
και απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας του ήλιου

ΕΞΑΣΘΕΝΙΣΗ ΤΟΥ ΣΤΡΑΤΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΟΖΟΝΤΟΣ

Διαταραχές στις χημικές αντιδράσεις που περιγράφηκαν προκαλούνται από την παρουσία χλωροφθορανθράκων (CFCs) στη στρατόσφαιρα. Οι χλωροφθοράνθρακες είναι ενώσεις που παράγονται από τον άνθρωπο και χρησιμοποιήθηκαν ευρέως κατά τις προηγούμενες δεκαετίες ως ψυκτικά αέρια σε ψυγεία και κλιματιστικά, ως προωθητικά αέρια στα σπρέι, καθώς και σε άλλες βιομηχανικές εφαρμογές, ώσπου διαπιστώθηκε η καταστροφική επίδρασή τους στο στρατοσφαιρικό όζον (λέπτυνση της στιβάδας του όζοντος, κυρίως στην περιοχή της Ανταρκτικής). Οι χλωροφθοράνθρακες δεν καταστρέφονται στην τροπόσφαιρα και τα μόριά τους μπορούν να μετακινηθούν σε ανώτερα ατμοσφαιρικά στρώματα, γεγονός που εξηγεί την παρουσία τους στη στρατόσφαιρα. Η συγκέντρωση των χλωροφθορανθράκων στην ατμόσφαιρα ξεκίνησε να παρουσιάζει μείωση μετά την εφαρμογή κανονισμών που θεσπίστηκαν με στόχο την προστασία του στρατοσφαιρικού όζοντος (Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer, 1987: Διεθνής συμφωνία για την απαγόρευση των CFC, βρωμανθράκων και πολλών πολυχλωριωμένων ενώσεων και σχεδιασμός μακροπρόθεσμου προγράμματος δράσης για την προστασία του στρατοσφαιρικού όζοντος).

Στη στρατόσφαιρα μόρια χλωροφθορανθράκων (CFCs) απορροφούν υπεριώδη ακτινοβολία απελευθερώνοντας άτομα χλωρίου (Cl). Tα άτομα χλωρίου (Cl) αντιδρούν με μόρια όζοντος (Ο3) με αποτέλεσμα τον σχηματισμό μορίων οξυγόνου (Ο2) και μορίων μονοξείδιου του χλωρίου (ClO). Τα μόρια μονοξείδιου του χλωρίου (ClO) αντιδρούν με άτομα οξυγόνου (Ο) σχηματίζοντας μόρια οξυγόνου (Ο2) και απελευθερώνοντας άτομα χλωρίου (Cl). Τα άτομα χλωρίου (Cl) επανεκκινούν στη συνέχεια την ίδια διαδικασία (εικ. 2).

Εικόνα 2. Η επίδραση των χλωροφθορανθράκων στο στρατοσφαιρικό όζον

Η μείωση της συγκέντρωσης του στρατοσφαιρικού όζοντος έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της υπεριώδους ακτινοβολίας που εισέρχεται στην τροπόσφαιρα. Η υπεριώδης ακτινοβολία προκαλεί οξειδωτικές βλάβες στα βιομόρια και συνδέεται με σοβαρές ασθένειες του ανθρώπου (εξασθένιση του ανοσοποιητικού συστήματος, εκδήλωση ορισμένων μορφών καρκίνου του δέρματος κ.ά.). Στην εποχή μας, μία τεράστια "τρύπα τους όζοντος" υπάρχει πάνω από την Ανταρκτική. Το μέγεθός της εκτιμάται ότι είναι 3 φορές μεγαλύτερο από την έκταση των ΗΠΑ!

ΤΡΟΠΟΣΦΑΙΡΙΚΟ ΟΖΟΝ

Το τροποσφαιρικό όζον, με συγκέντρωση κατά πολύ μικρότερη από την αντίστοιχη του στρατοσφαιρικού, παράγεται μέσω φυσικών διεργασιών και φωτοχημικών αντιδράσεων, στις οποίες συμμετέχουν αέρια (μονοξείδιο του άνθρακα, υποξείδιο του αζώτου, υδρογονάνθρακες κ.ά.) που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα λόγω ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Σε αυξημένες συγκεντρώσεις, το τροποσφαιρικό όζον δρα τοξικά σε πολλούς οργανισμούς. Ανάμεσα στις επιπτώσεις του τροποσφαιρικού όζοντος στην ανθρώπινη υγεία, είναι ο ερεθισμός του λάρυγγα και των ματιών και οι αναπνευστικές δυσκολίες, ιδίως ατόμων που ανήκουν σε ευπαθείς ομάδες, όπως οι ασθματικοί, τα παιδιά και οι ηλικιωμένοι. Το τροποσφαιρικό όζον συγκαταλέγεται παράλληλα στα αέρια του θερμοκηπίου.