Stratosferos ozono sluoksnio nykimas

STRATOSFEROS OZONO SLUOKSNIO NYKIMAS
Vis dažniau ir dažniau yra susimąstoma ir kalbama apie startosferos ozono sluoksnio nykimą, jo daromą įtaką žmonijai, žemei, jo priežastis ir svarbiausia, kas laukia ateityje, jei žmonija nesusimastys apie pačių daromą žalą. Gerai, kad yra mokslininkai, kurie ieško būdų, kaip visa tai sustabdyti, bet maža saujelė žmonių gali tai išspręsti, kai milijardai žmonių visą tą darbą verčia niekais. Viena iš didžiausių gamtos švietimo formų yra ekologija. Ekologija stengiasi kuo daugiau ir kuo aiškiau pateikti žmonijai globalines prroblemas, jos analizes, tačiau žmonija neturi susiformavusio ekologinio mąstymo. Juk dar 1960 meatis buvo manoma, kad pagrindiniai ozono sluoksnio naikintojai yra vandens garai ir azoto oksidai, išmetami iš viršgarsinių lėktuvų ir raketų. 1974 metais mokslininkai M.Molina ir F.Roulend įrodė, kad pagrindiniai ozono sluoksnio ardytojai yra chloro atomai, atsiskiriantys nuo žmogaus susintetintų medžiagų, veikiant Saulės radiacijai. Nuo tada, tiriant atmosferos užterštumą, vadinamoji chlorfluorangliavandenilių problema tapo viena iš pagrindinių. Žmonių veikla pažeidė natūralų ozono susidarymo ir skilimo balansą, todėl daugiau ozono skyla, nei susidaro irr vis daugiau Saulės UV spindulių pasiekia Žemės paviršių. Netoli Žemės paviršiaus CFC ir halonai nekenkia aplinkai, bet jie labai lėtai juda į viršų, kol pasiekia ozono sluoksnį ir pradeda “valgyti” ozoną. Taigi, šiame savo darbe aš aptarsiu ozono sluoksnio paskirtį, jo

o nykimo priežastis ir pasekmes, Lietuvos padėtį.

Ozonas atmosferoje yra susikoncentravęs 10-50 km aukštyje, taip vadinamoje “ozono sferoje” . Didžiausia ozono koncentracija yra 20-25 km aukštyje. Stratosferoje viršutinis tankiausias atmosferos sluoksnis yra sudarytas iš ozono (O3) molekulių, kurios formuojasi ultravioletinei saulės radiacijai veikiant deguonies molekules ir taip susidaro ozonas. Ozonas kaupiasi stratosferoje ir, absorbuodamas ultravioletinę radiaciją, atlieka ekrano vaidmenį, kuris saugo žemės paviršių nuo didesnių radiacijos lygių. Mažėjant stratosferos ozono koncentracijai, mažėja absorbuojamos radiacijos dalis ir daugiau ultravioletinių spindulių pasiekia žemės paviršių. Stratosferos ozono sluoksnio nykimas sukelia sveikatos pažeidimų didėjimą.
Stratosferos ozono sluoksnio nykimo efektas žmonių sveikatai

Globaliniai
pakitimai Poveikį sukeliantys
veiksniai Efektas žmonių sveikatai
Stratosferos ozono
nykimas (tiesioginis
poveikis) Ultravioletinės radiacijos
didėjimas Odos vėžio, kataraktos, degeneracinių ligų dažnėjimas, imuninės sistemos aktyvumo slopinimas.
Stratosferos ozono nykimas (netiesioginis poveikis) Blogesnė žemės ūkio produkcijos kokybė, nyksta planktonas, diidėja
CO2 koncentracija atmosferoje

Apie stratosferos ozono sluoksnio nykimą, kaip apie vieną iš svarbiausių pastarojo laikotarpio ekologinių problemų pradėta kalbėti prieš 15-20 metų. Pvz., 1985 metais buvo konstatuotas ozono sluoksnio nykimas virš Antarkties (nuo 1979 iki 1985 metų ten ozono sumažėjo 40 proc.). Gana ilgą laiką buvo manoma, kad ozono sluoksnio plonėjimas būdingas tik Antarkties regionui, tačiau 1991 metais ozono “skylės” buvo pastebėtos ir Šiaurės pusrutulyje, virš Vakarų Europos ir šiaurinėje Norvegijoje. 1992 m. sausio mėnesį nustatyta, kad ozono sluoksnis virš Lenkijos sumažėjo iki 44 proc.. Panašūs duomenys užfiksuoti vi

irš Archangelsko, Rygos. Dar 1993 metais ozono sluoksnio stebėjimai virš Lietuvos parodė, kad sausio-kovo mėn. ozono sluoksnis virš Vilniaus svyravo apie 300-330 D.v. (1 D.v. – 1/1000 cm storio ozono sluoksnis normaliomis sąlygomis – Dobsono vienetas), ir buvo apie 20-30 proc. mažesnis nei daugiametis vidurkis, būdingas šiam laikotarpiui. 1993 metais maksimalus stebėtas virš Vilniaus ozono sluoksnio storis buvo 380 D.v., minimalus -220 D.v.
1996-1997 metais virš Lietuvos pavasarį ir vasarą buvo užfiksuotas irgi žymus ozono sluoksnio suplonėjimas. Šie tyrimai visi rodo, kad laikas rimtai susimąstyti mums visiems ir imtis priemonių, nes didžiausi ozono sluoksnio teršėjai žmonės. Dabar pamąstykime apie oro
teršimą ir jo mažinimo priemones, ką gali paprastas pilietis padaryti, kad neterštų taip stipriai mums gyvybiškai reikalingo oro.
Miestuose ir gyvenvietėse nuolat į orą patenka automobilių išmetamos dujos, gamyklų, elektrinių, buitinės atliekos ir t.t. Azoto mažinimas vyksta, pakeičiant pakaitalus į kitas ekologiškai švaresnes medžiagas, bet kol tai nėra įgyvendinama svarbiausia laikytis kenksmingų medžiagų išmetimo normų, mažinti išmetamų dujų koncentracija, t.y. taikyti dujų neutralizatorius, gerinti automobilių srauto judėjimą, sodinti želdinius. Nors iš šalies tai atrodo mažas niekutis, tačiau jei tie milijardai žmonių apie tai susimąstytų, manau, kad pasijaustų oro taršos kiekio mažėjimas.
Startosferoje vyksta pastovus ozono sluoksnio susidarymo procesas, o ozono sluoksnio ardymas vyksta dėl sintetinių chemikalų (chloro, floro ir anglies junginiai CFC ir halonai). 1974 metais amerikiečių mo
okslininkai atrado, kad chloro oksido ir chloro molekulės yra stiprūs katalizatoriai, ardantys ozono molekules. Ozono sluoksnį gali pasiekti tiktai chemiškai stabilios medžiagos, netirpstančios vandenyje, atsparios saulės radiacijai ir cheminėms reakcijoms. Tokios yra CFC medžiagos. Iki stratosferos molekulės keliauja 1-2 metus. Ten, veikiamos saulės radiacijos, jos skyla, sudarydamos taip pat chloro ir chloro oksido molekules, kurios savo ruožtu reaguoja su ozono molekulėmis. Viena chloro molekulė suardo 10 000 – 100 000 ozono molekulių. Taipogi ozoną ardo freonai (daugiausia F-11, F-12), t.y. iš freonų išsiskiriantys aktyvūs chloro, fluoro, bromo atomai ozono molekules paverčia deguonies (O2) molekulėmis. Kuo freonai ir jų garai stabilesni atmosferoje, tuo jie pasižymi didesne ozono sluoksnio ardomąja galia. Dar viena ozono sluoksnį ardančių chemikalų grupė, tai kalio anglies junginiai, t.y. C + J, Br, F, C1. 20 % C1 pasiekiančio stratosferą yra gamtinės kilmės, 80 % yra sintetinės kilmės. Bromas yra žymiai aktyvesnis nei chloras, todėl jis labiau ardo ozono sluoksnį, o kartu jie veikia kaip katalizatorius, todėl viena jų molekulė suardo tūkstančius ozono molekulių. Šiuo metu CFC junginiai pakeisti kita medžiaga – floro angliavandeniliais – HFC, šios medžiagos yra maždaug 90 % mažiau kenksmingos ozono sluoksniui, tačiau jos vistiek aplinką veikia neigiamai. Po tam tikro laiko ir jų bus atsisakyta.

Vienoje 1985 metais buvo pasirašyta tarptautinė konvencija dėl ozono sluoksnio apsaugos, o 1987 metais, Monrealyje pr

riimti papildomi protokolai dėl medžiagų, ardančių ozono sluoksnį gamybos ir naudojimo apribojimo. Pvz., pastaraisiais metais sunaudojamų Lietuvoje freonų kiekis sumažėjo nuo 1.5 iki l kg skaičiuojant vienam Lietuvos gyventojui. Freonai dar plačiai naudojami aerozolių (50 proc. visų pagamintų freonų), šaldytuvų gamyboje (apie 28 proc.), metalinių paviršių nuriebalinimui prieš juos nudažant. Pastarųjų metų tyrimo rezultatai parodė, kad lėktuvų, skrendančių didesniame kaip 10 km aukštyje, išmetamas anglies viendeginis (CO) irgi plonina stratosferos ozono sluoksnį.
Ties Lietuva ozono kiekis sudaro 300-400 D.v. (3-4 mm).Toks ozono sluoksnis yra visiškai pakankamas sulaikyti pavojingiausius C ultravioletinius spindulius, kurių bangos ilgis yra 200-290 nm. Šių spindulių poveikio į organizmo ląsteles galia prilygsta Rentgeno spinduliams. Apsauginis stratosferos ozono sluoksnis dalinai sugeria vidutinio pavojingumo B ultravioletinius spindulius, kurių bangos ilgis yra 290-320 nm. Ozono sluoksnio mažėjimas didina šių spindulių srautą į žemę, kartu didėja jų žalojantis poveikis organizmui. Stratosferos ozono sluoksnis nesugeria mažos energijos A ultravioletinių spindulių, kurie, prasiskverbę į odą, didina apsauginio pigmento susidarymą.
M. Žalakevičius teigia, kad „ susidaro įspūdis, kad tokia problema kaip klimato kaita Lietuvoje neegzistuoja. “ Mano nuomone, jis yra teisus, nes iš tikrųjų žmonės Lietuvoje yra pasyvūs ir sako, kad mes tik maža šalis ir ekologinės problemos mūsų neliečia, bet tai visiška netiesa. Tačiau matyti, kad, sumažėjus ozono sluoksniui kenkiančių chemikalų suvartojimui, jis palengva atsikuria. Vis dėlto mažai tikėtina, kad jis pasieks iki 1980 m. buvusį lygį. Ištyre palydovu bei žemeje esanciu stociu duomenis mokslininkai konstatavo, kad ozono sluoksnis per pastaraji dešimtmeti stabilizavosi arba šiek tiek pakilo, bet visiškai jis atsistatys nebent per keleta dešimtmeciu. Taciau ir tuo negalime buti tikri – jam gali pakenkti ir temperaturos svyravimai, šiltnamio efektas, azoto suboksidas (N2O).
Ozono sluoksnis stratosferoje stebimas ir tiriamas nuo 1950 metų, remiantis informacija, gaunamas daugiau kaip iš 150 stočių ir kelių specializuotų palydovų. Aktyvūs laboratoriniai tyrinėjimai, matavimai lauko sąlygomis ir teoriniai skaičiavimai
leido daryti išvadą, kad tarp žmogaus gaminamų cheminių junginių ir stebimo ozono nykimo yra ryšys. Dar visai neseniai žmogaus veikla neturėjo poveikio ozono sluoksniui. Tačiau per paskutinius 50 metų pramonės, transporto, kosminės technikos vystimasis sąlygojo atmosferos užteršimą. Labai gausiai gaminami ir plačiai naudojami buityje ir įvairiose pramonės srityse tam tikri cheminiai junginiai labai padidino chloro ir bromo koncentraciją atmosferoje. Jeigu ozono sluoksnis smarkiai sumažes, Žemes klimatas gali atšilti ir sustiprinti šiltnamio reiškini. Deja CFCI junginiai išsilaiko ilgai (iki 140 metu), taigi ozono sluoksnio problema lydes mus dar daug metų.

Literatūros šaltiniai:
• http://www.slienava.kaunas.lm.lt/ugdymas/projektai/SVEIKA_G/FIZIKA/ozonas/ozonas_9.htm (žiūrėta 2008m.kovo mėn.29d.)
• „Delfi , http://www.delfi.lt/archive/article.php?id=13138620 (žiūrėta 2008. balandžio 1d.)
• Lietuvos mokslininkų laikraštis „Mokslo Lietuva“, http://search.delfi.lt/cache.php?id=28EE7DE7E43CC5D3 (žiūrėta 2008m.balandžio mėn.1d.)
• Edward A.Parson, 2003, „Protecting the ozone layer:Science and strategy“ , New York, Oxford University Press 377p.

Leave a Comment