PAŽEMIO OZONAS

Turinys

Įvadas..............................3psl.
1. Atmosfera ir jos sluoksniai..............................4psl.
2. Pažemio ozonas..............................5-8psl.
2.1 Pažemio ozono stebėjimas ir duomenys............................6-7psl.
2.2 Pažemio ozono įtaka žmogaus sveikatai ir augalijai......................8psl.
Išvados..............................9psl.
Naudota literatūra..............................10psl.

Įvadas

Su ozono koncentracijų pokyčiais yra susijusios dvi svarbios aplinkos problemos: pažemio (troposferos) ozono koncentracijų didėjimas ir stratosferos ozono sluoksnio nykimas. Pirmoji iš šių problemų priskirtina prie regioninio masto aplinkos pokyčių, o antroji prie globalinių.
Kasmet vis aktualesne problema tampa didelė ozono koncentracija atmosferos pažemio sluoksnyje. Stratosferos ozono sluoksnis yra lyg šarvas žemei, o pažemio ozonas, kuris tiesiogiai veikia gyvąją gamtą ir žmogų, yra viena išš labiausiai toksiškų medžiagų. Jau kelintą dešimtmetį stebimas ozono lygio kilimas ir vis dažniau registruojama koncentracija, pavojinga žmogui, kitiems gyviems organizmams, augalijai ir įvairioms medžiagoms.
Šio darbo tikslas – informacija apie pažemio ozoną.

1. Atmosfera ir jos sluoksniai

Su ozono koncentracijų pokyčiais yra susijusios dvi svarbios aplinkos problemos: pažemio (troposferos) ozono koncentracijų didėjimas ir stratosferos ozono sluoksnio nykimas. Pirmoji iš šių problemų priskirtina prie regioninio masto aplinkos pokyčių, o antroji prie globalinių.

Pagrindiniai žemės atmosferos sluoksniai:
Troposfera – žemutinis atmosferos sluoksnis, 8 –12 km nuo žemės paviršiaus. Kylant aukštyn trroposferos temperatūra mažėja ir šio sluoksnio viršuje nukrinta žemiau 50 laipsnių šalčio.
Stratosfera – antrasis atmosferos sluoksnis, iki 50 km nuo žemės paviršiaus. Kylant aukštyn temperatūra stratosferoje iš pradžių (apie 5 km) yra gana pastovi, o po to pradeda didėti ir ties riba su mezosfera pr

riartėja prie nulinės reikšmės. Oro sudėtis troposferoje ir stratosferoje yra beveik vienoda, tik oro tankis kylant aukštyn gana sparčiai mažėja.
Mezosfera – trečiasis atmosferos sluoksnis, iki 90 km nuo žemės paviršiaus. Temperatūra šiame sluoksnyje kylant aukštyn gana sparčiai mažėja ir ties riba su termosfera pasiekia minus 90 laipsnių.
Termosfera – viršutinis atmosferos sluoksnis, kurio temperatūra kylant aukštyn pastoviai auga.
Labiausiai nuo žmogaus veiklos kenčia ir labiausiai užteršta yra troposfera.

2. Pažemio ozonas

Ozonas yra antrinis teršalas, kuris tiesiogiai į orą išmetamas iš jokių emisijos šaltinių, o susidaro fotocheminių reakcijų metų iš savo pirmtakų – daugiausia iš azoto dioksido ir gamtinės bei antropogeninės kilmės angliavandenilių. Ozonas yra labai aktyvios, melsvos spalvos dujos, kurių molekulė sudaryta iš trijų deguonies atomų. Padidėjus ozono koncentracija neigiamai veikia žmogaus sveikatą, bei daro didelį poveikį augalams.
Pažemio ozono kooncentracijos faktiškai priklauso nuo trijų procesų:
• dinaminių atmosferos procesų, kurių metu tam tikras kiekis stratosferos ozono patenka į troposferą.
• Tolimųjų užteršto oro pernašų, siekiančių tūkstančius kilometrų ir dažnai atkeliaujančių net iš už Atlanto. Su užteršto oro pernašomis atkeliauja padidintos jau susiformavusio ozono ir/ar jo pirmtakų koncentracijos.
• Vietinių ozono pirmtakų emisijų.
Praeito šimtmečio pradžioje vidutinės pažemio ozono koncentracijos buvo apie 20 – 30 mg/m3 ir daugiausia buvo sąlygojamos dinaminių atmosferos procesų. Tačiau didėjant oro taršai ir ypač azoto oksidų emisijai, pastaraisiais dešimtmečiais pažemio ozono koncentracijos augo apie 1 % per metus ir

r, palyginus su praeito šimtmečio pradžia, padidėjo daugiau nei du kartus.
Pažemio ozono susidarymo fotocheminių reakcijų intensyvumas priklauso nuo daugelio gamtinių ir antropogeninių veiksnių. Kadangi tai yra endoterminė reakcija, jos vyksmą visų pirma sąlygoja į traposferą patenkančių ultravioletinių spindulių (UV) kiekis. Fotocheminės reakcijos intensyviausiai vyksta saulėtomis bei šiltomis dienomis, todėl ir maksimalių pažemio ozono koncentracijų epizodai paprastai yra fiksuojami vasaros sezono metu, vidurdieniais. Stiprus vėjas išsklaido oro teršalus ir sumažina ozono pirmtakų koncentracijas, todėl ozono formavimuisi palankesnės yra ramios dienos. Intensyvesnis ozono formavimasis dažniausiai stebimas miškingose teritorijose, nes biogeninių procesų metu išsiskiriantys angliavandeniliai (terpenai) yra vienas iš ozono pirmtakų ir veikia kaip fotocheminių reakcijų katalizatorius.
Realiai pažemio ozono formavimosi ir skilimo reakcijos yra žymiai sudėtingesnės. Jos priklauso ne tik nuo atskirų ozono pirmtakų (ozono dioksidas, angliavandeniliai) koncentracijos, bet ir nuo jų santykio. Beto šiuos sudėtingus procesus įtakoja ir daugelis kitų cheminių junginių. Kaip antai, padidintos sieros dioksido koncentracijos lėtina ozono susidarymo procesą, kas taipogi prisideda prie to, kad miestuose ozono koncentracijos yra mažesnės nei mažiau užterštose kaimo vietovėse. Kita vertus, gana intensyvus bendrų sieros išmetimų mažėjimas tam tikru laipsniu prisideda prie pažemio ozono koncentracijų tolimesnio augimo.
2.1 Pažemio ozono stebėjimas ir duomenys

Lietuvoje pažemio ozono tyrimai daugiausia vykdomi Fizikos institute. Seniausiai, nuo 1980 metų reguliarus pažemio ozono st

tebėjimai vykdomi šio instituto oro monitoringo stotyje Preiloje, o nuo 1982 metų pažemio ozono stebėjimai pradėti ir Vilniaus priemiestyje. Nuo 1992 metų, Lietuvai prisijungus prie tarptautinės kompleksinio aplinkos monotoringo programos, pažemio ozono koncentracijos pastoviai registruojamos ir Aukštaitijos, Dzūkijos, bei Žemaitijos nacionaliniuose parkuose įrengtuose Kompleksinio aplinkos monotoringo stotyse. Tobulinant miesto oro monotoringą, pastaraisiais metais kai kuriuose Lietuvos miestuose pradėti ir pažemio ozono koncentracijos stebėjimai.

Grafike pateikti duomenys apie ilgalaikias vidutinių metinių ozono koncentracijų pokyčių tendencijos kaimo vietovėse (Preilos stotis) ir mieste (Vilnius). Kaip matome, pastaraisiais dešimtmečiais tiek kaimo vietovėse, tiek mieste pažemio ozono koncentracijos augo panašiu greičiu ir per 25 metus padidėjo apie 1,5 karto. Kadangi santykinis ozono koncentracijų didėjimas buvo gana panašus, tai per visą šį laikotarpį kaimo vietovėje buvo registruojamas apie 50 % aukštesnės pažemio ozono koncentracijos nei mieste. Pastaraisiais dešimtmečiais tiek kaimo vietovėje, tiek mies-

2.1.1 grafikas. Ilgalaikės pažemio ozono koncentracijų kitimo tendencijos

te pažemio ozono koncentracija augo panašiu greičiu ir per 25 metus padidėjo apie 1,5 karto. Kadangi santykinis ozono koncentracijų didėjimas buvo gana panašus, tai per visą šį laikotarpį kaimo vietovėje buvo registruojamos apie 50 % aukštesnės pažemio ozono koncentracijos nei mieste. Pastaraisiais metais ozono koncentracijos faktiškai nebedidėja, ką galima paaiškinti tiek vietiniu, tiek regioninio masto aplinkos teršimo sumažėjimu.

Kadangi pažemio ozono formavimosi intensyvumas labai priklauso nuo saulės radiacijos intensyvumo, tai pežemio ozono ko

oncentracijoms būdingi aiškiai išreikšti sezoniniai ir paros koncentracijų svyravimai. Sezoninių ozono koncentracijų svyravimų pavyzdys pateiktas 2.1.2 grafike, kur parodytos vidutinės 1999 metų atskirų mėnesių ozono koncentracijos Aukštaitijos nacionaliniame parke. Kaip matome, didžiausios ozono koncentracijos užfiksuotos pavasarį ir vasaros pradžioje, kai saulės ultravioletinis spinduliavimas yra intensyviausias. Nuo kovo iki birželio mėnesio vidutinės pažemio ozono koncentracijos svyravo ape 80 . Tuo tarpu žiemą, kai saulės radiacijos intensyvumas yra žymiai mažesnis, užregistruotos dvigubai mažesnės pažemio ozono koncentracijos.

Panašaus pobūdžio cikliški ozono koncentracijų svyravimai vyksta ir paros bėgyje. Didžiausios pažemio ozono koncentracijos paprastai fiksuojamos vidurdienį (13 – 15 val.), o mažiausios – nuo antros iki penktos valandos ryto. Vasaros metu ozono koncentracijos naktį yra apie tris kartus mažesnės nei vidurdienį. Žiemą ozono koncentracijų paros svyravimai yra žymiai silpnesni.

2.1.3 grafikas pažemio ozono koncentracijos svyravimai paros bėgyje.

Lietuvoje kasmet būna nuo 5 iki 15 dienų, kai aštuonių valandų vidutinė pažemio ozono koncentracija viršija 110 µg. Tuo tarpu gana trumpalaikiai didelės ozono koncentracijos epizodai, kai pažemio ozono koncentracija viršija minėtą Lietuvoje galiojantį normatyvą – 120 µg, Lietuvoje dažniausiai pasitaiko liepos – rugpjūčio mėnesiais. Šie epizodai paprastai trunka ne ilgiau kaip 2 – 3 dienas.

2.2 Pažemio ozono įtaka žmogaus sveikatai ir augalijai

Vadovaujantis Pasaulinės sveikatos organizacijos rekomendacijomis laikoma, kad pavojus žmonių sveikatai kyla, kai ozono koncentracija viršija 180 . Arba kai aštuonių valandų vidurkis viršija 110 mg. Jautresnė augalija yra pažeidžiama, kai ozono koncentrcijos viršija 65 . Lietuvoje šiuo metu laikoma, kad didžiausia leistina pažemio ozono koncentracija (DLK) yra 120 .

Lietuvoje kasmet būna nuo 5 iki 15 dienų, kai aštuonių valandų vidutinė pažemio ozono koncentracija viršija 110 µg. Tuo tarpu gana trumpalaikiai didelės ozono koncentracijos epizodai, kai pažemio ozono koncentracija viršija minėtą Lietuvoje galiojantį normatyvą – 120 µg, Lietuvoje dažniausiai pasitaiko liepos – rugpjūčio mėnesiais. Šie epizodai paprastai trunka ne ilgiau kaip 2 – 3 dienas.

2.1.4 grafikas aštriausi pažemio ozono koncentracijos epizodai
Neigiamus biologinius efektus ozonas sukelia dėl savo ypatingo aktyvumo. Pavyzdžiui, esant ilgesnį laiką ozono koncentracijai 160 – 300 mikrogramų kubiniame metre , stebimas lengvas kvėpavimo funkcijų sutrikimas, esant 200 mikrogramų kubiniame metre prasideda galvos skausmai, peršti akys, sumažėja atsparumas infekcijoms ir t.t. Panašus poveikis ir gyvuliams. Augalai yra ypač jautrūs ozonui. Palyginti nedidelės ozono koncentracijos (60 mikrogramų kubiniame metre), išsilaikančios ilgą laiko tarpą atmosferoje, gali sulėtinti jautresnių augalų ir medžių augimą.

Pastaruoju metu vertinant neigiamą ozono poveikį augalams dažniausiai remiamasi ne vidutinėmis ar maksimaliomis ozono koncentracijomis, o sumine ozono ekspozicija per vegetacinį periodą. Remiantis šia metodika, pagal Lietuvos kompleksiško monitoringo stočių duomenis nustatyta, kad Lietuvoje grūdinių kultūrų derliaus nuostoliai dėl pažemio ozono poveikio sudaro apie 5 – 7 %, o kritinė suminės ozono ekspozicijos riba miškams kol kas neviršijama.

Išvados

Šiame darbe aprašiau pažemio ozoną. Mūsų visuomenėje daug dažniau yra kalbama apie stratosferos ozoną apie jo nykimą, jo svarbą. Tačiau daug rečiau kalbama apie pažemio ozoną, kurio didelė koncentracija yra pavojinga žmogaus sveikatai, taip pat pavojinga augalams. Man šis darbas buvo naudingas nes ir pati nepakankamai žinojau apie pažemio ozoną, tad šis darbas man suteikė nemažai papildomų žinių apie pažemio ozono koncentracijas metų, paros bėgyje, kaip kinta jo koncentracija sezonais, nuo kokių veiksnių priklauso pažemio ozono didėjimas, kaip jis veikia žmonių sveikatą, augaliją.

Naudota literatūra:
1. Romualdas Juknys „Aplinkotyra“, Kaunas 2005m
2. Internetas

Leave a Comment