ozon u troposferi i stratosferi i efekti na zdravlje

8/10/2019 Ozon u Troposferi i Stratosferi i Efekti Na Zdravlje

1/48


2/48

Atmosfera na zemlji

Atmosfera predstavlja tanaksloj vazduha (gasova) kojiokruujeplanetu Zemlju.

Najzastupljeniji gasovi su azotsa 78% i kiseonik sa 21%. Sviostali inezajedno manje od1% - argon 0,93% , ugljen-dioksid 0,03%, ozon, neon,

metan, kripton, helijum,vodonik.

Atmosfera se zaravaokonaeplanete zahvaljujudisili

gravitacije


3/48

Atmosfera na zemlji

snabeva ivi svet kiseonikom i ugljen ioksiom titi ivot na Zemlji o negativnog ejstva ultravioletnog i

kosmikog zraenja zagreva povrinu Zemlje putem efekta staklene bate

smanjuje dnevno-nodne temperaturne ekstreme na Zemlji obezbeuje proces kruenja voe i ostalih elemenata


4/48

Atmosfera na zemlji

U odnosu na hemijski sastav,temperaturne karakteristike igustinu atmosfere razlikujemosleedeslojeve:

troposfera,

stratosfera,

mezosfera,

termosfera.

Ova etirisloja prostiru se do 560km visine.

Tri etvrtinemase atmosferenalazi se unutar 11 km od povrineplanete. U ovom prostorutroposfere odvijaju se i skoro sveljudske aktivnosti.


5/48

Ozonski omota

Stratosfera je znaajansloj atmosfere zbogprisustva ozonskogomotaa.

Ozonski omotazaravaizuzetno tetneUV zrake.

Formiranjem ozonskog

omotaaomogudenojeda se ivotna Zemlji izmora preseli na kopno.


6/48

Na globalnom nivou uoavaju se tri glavnaproblema koja se javljaju kao posledica

zagaenja atmosfere:

1. globalno zagrevanje zemljine atmosfere

2. smanjenje ozonskog omotaa zemlje ilipojava ozonskih rupa

3. efekat aciifikacije ili kiselih kia


7/48

Ozonski omota

Ozon nastaje

delovanjem UV

radijacije.

Prvu teoriju o

nastanku i dejstvu

ozona u atmosferi dao

je SydneyChapman1930. godine.


8/48

1. energijom bogati UV zracipogode molekul O2 i dele gana dva nascentna kiseonika(vrlo reaktivni)

2. oni se spajaju sa prvimsusednim molekulomkiseonika graedi molekulozona

3. molekul ozona dalje bivaponovo razgraendelovanjem UV zrakanastaje molekul kiseonika inascentni kiseonik.

O3 + hv (radiation< 240 nm) -- O2 + O

O + O2 -- O3

O + O3 -- O2 + O2

Spontano generisanje O3: Chapmanova reakcija Ove reakcije, koje se stalno ovijaju u stratosferi, omogudavaju a se tetno

UV zraenje konvertuje u toplotu, i a se UV zraci kratke talasne uine i velikeenergije u potpunosti apsorbuju.


9/48

OZONO3

normalan sastojak vazduha u koncentraciji

0,010,02 ppm

najvedekoncentracije su u stratosferi na visini2030 km gde predstavlja filter za UV zrake


10/48


11/48


12/48

OZONO3

stratosferski O3 apsorbuje UV zrake tj.elektromagnetne talase: = 290 330 nm kadaoni iz kosmosa krenu ka Zemljinoj povrini.

Na ovaj naindeluje protektorno, spreavanegativno dejstvo ovih zraka na ivisvet.

Remedenjemdebljine ozonskog omotaaproputenozraenjese prouenozaravauZemljinoj atmosferi, toizaziva povedanjetemperature Zemljine povrine, sa svim svojimposledicama.

Ovo je direktna veza O3 i globalnog zagrevanja.


13/48


14/48

OzonO3

O3 u niim slojevima atmosfere nastaje kaoposleica zagaenja, ima tetne efekte i nazivase lo ozon (troposferski O3).


15/48


16/48


17/48

Ozon u troposferi

Troposferska frakcija O3 ima direktno dejstvostaklene bate.

Ovaj molekul apsorbuje kosmikeIR zrake i

zaravaih u troposferi stvarajuditako uslove zarast temperature na Zemljinoj povrini.

Efekat zagrevanja je direktan, ali s obzirom daovaj O3 nastaje iz nekih drugih proizvoda (NOx,

CFCls) a ne prirodno u atmosferi, to je vezatroposferskog O3 i globalnog zagrevanjaindirektna.


18/48

Ozon u troposferiGasovi staklene bate Koncentracija1750

Koncentracija

2003

Procenat

promenePrirodni i antropogeni izvori

Ugljen dioksid 280 ppm 376 ppm 34%

Sagorevanje biomase, umski poari,vulkani, sagorevanje fosilnih goriva,

krenje uma, promene u korienjuzemljita

Metan 0.71 ppm 1.79 ppm 152%

Vlana stanita, sagorevanje biomase,aktivnost termita, eksploatacija nafte i

gasa, uzgajanje pirina, gajenje stoke,

deponije

Azotni oksidi 270 ppb 319 ppb 18%

ume, livade, okeani, njive,sagorevanje biomase, ubriva,sagorevanje fosilnih goriva

Freoni (CFCs) 0 880 ppt nepoznato Friideri, sprejovi, rastvori za ienje

Ozon nepoznato

vari ra sa nadmorskom

visinom i geografskom

irinom

opada u

stratosferi raste

u tr oposferi

Prirodno se stvara dejstvom Sunevog

zraenja na molekularni kiseonik, a

vetaki fotohemijskom proizvodnjom

smoga


19/48


20/48

Ozon u troposferi

Efekti na ivotnusredinu:

smanjenje prinosa letine,

zaostajanje u rastu biljaka,

otedenjeplastike i gume,

opor (otar) miris.


21/48

Ozon u troposferi

Efekti na zdravlje:

Ozon ispoljava posebno tetno ejstvo na respiratorni sistem.

Niske koncentracije

Kaalj

Muka i

gaenje

Glavobolje

Iritacija oiju, nosa i

grla

Vie koncentracije (150 200 ppm)

Oteenje plune

funkcije

Astma

Bronhitis

Kaalj

Bol u grudima

Poveanje osetljivosti na

respiratorne infekcije


22/48

Ozon u troposferi

Laboratorijske studije pokazuju reverzibilno smanjenjeforsiranog vitalnog kapaciteta, forsiranogekspirijumskog volumena i maksimalnogekspirijumskog protoka kako kod ljudi sa astmom tako i

u grupi zdravih dobrovoljaca. tetni efekat ozona naroito je izraen pri ugotrajnoj

ekspoziciji ili pri fizikom naporu (zbog povedanogbroja i volumena respiracija) .

Ozon takoe moe pojaati osetljivost osoba sa

astmom na uobiajene alergene. Pokazano je a se uestalim izlaganjima ejstvu ozona

razvija tolerancija.


23/48

Ozon u troposferi

Povezanost izmeukoncentracije ozona u troposferii otedenja pludne funkcijeustanovljena je ne samo kod

oraslih ved i u ejem uzrastu. Tokom maglovitih dana, kada

koncentracija ozona raste, koddece se opisuje smanjenje

forsiranog vitalnog kapaciteta,forsiranog ekspirijumskogvolumena i maksimalnogekspirijumskog protoka.


24/48

Ozon u troposferi

Hronino izlaganje povienim koncentracijama ozona moeizazvati strukturne promene na pludima.

Istraivanje obavljeno u LA na kaaverima zravihnepuaa, uzrasta o 12 o 16 goina, koji su straali usaobradajnoj nesredi, pokazalo je a su izraeni bronhiolitisibili prisutni kod 29 od 107 obdukovanih, a umereni kod 51.

Isti stepen otedenja bronha srede se ko puaa ili koeksperimentalnih ivotinja hronino izlaganih visokimkoncentracijama ozona.

EEA u svojim izvetajima procenjuje a oko 20000ljudi uEvropi umre u toku samo jedne godine od posledicazagaenja atmosfere ozonom.


25/48

Ozon u stratosferi

Ozon je u gornjim slojevimaatmosfere (stratosfera) prisutan uvelikoj meri, barem je tako bilomilionima godina.

Zadnjih decenija je atmosferskimmerenjima utvreno a sloj ozona ustratosferi postaje sve tanji.

Smanjivanje ozona je najvede napolovima, posebno iznad Antarktikage se pojavljuju tzv. ozonske rupena junoj hemisferi.

Ozonske rupe zapravo i nisu rupe,ved mesta ge je koncentracijaozona znatno smanjena.


26/48


27/48

NajvedaAntartktikaozonska rupaikada izmerena (Septembar 2006).


28/48


29/48


30/48


31/48


32/48


33/48


34/48


35/48

Ozonske rupe

U poetkusu za otedenjeozonskog omotaaokrivili gasoveiz grupe CFC, ali se kasnije pokazalo da veliki broj supstanciima potencijal za otedenjeozonskog omotaa.


36/48


37/48


38/48


39/48

FREONICFCls

velika isparljivost

iako je upotreba freonadanas smanjena

(Montrealski protokol),njihov znaaj se nemoe zanemaritiimajudi u viu njihovu

veliku reaktivnost i dugivot u atmosferi (CF 12110 godina)


40/48

FREONICFCls

izazivaju epleciju O3 u stratosferi: osloboeniu atmosferu ovi gasovi, po uticajem Sunevesvetlosti, daju slobodne radikale, koji ulaze u

lanane reakcije unitavanja O3 potencijal freona da izazivaju efekat staklene

bate je izuzetno veliki, 1 molekul freona

apsorbuje ak 10.000 puta vie UV zraenjanego CO2.


41/48

Ozonske rupe

Kao izuzetno stabilni molekuli, CFC ne reagujulako sa drugim hemikalijama u donjim slojevimaatmosfere.

Izlaganje ovih jedinjenja UV zraenjujedna je odretkih situacija u kojima se ovi molekuli mogurazgraditi.

U troposferi su CFC zatideniod UV zraenja

ozonskim omotaem. Zbog toga se oni neotedenitransportuju do

stratosfere.


42/48


43/48

CFCl3 ... Cl Cl + O3 ClO + O2 ClO + ClO Cl2O2 ClO + O Cl + O2 Cl2O2 Cl + ClOO

ClOO Cl + O2 ClOhipohloritni

radikal

ClOOperoksihloridniradikal

Neke azotnekomponente mogu da

zaustave ove reakcijetako to reaguju saClO radikalima ispreavaju reakciju saO3:

ClO + NO2 ClONO2 ClONO2 + H2OHNO3

+ HClO

HCl + ClONO2 HNO3+ Cl2

Na ovaj nain se titiO3 od destrukcije, alinastaju drugi tipovizagaivaa: Cl2, HNO3,HClO to zatvara krug

tetnosti freona.


44/48


45/48


46/48

Posledice

Otedenjeozonskog omotaadovodi do povedanjaintenziteta UV zraenjau troposferi koje:

Izaziva pojavu karcinoma koe(smanjenje ozonskog omotaaza 1% izazivapovedanjeintenziteta zraenjatetnogdela spektra UV zraka za 2% ipovedanjeincidence karcinoma koeza 2%)

Izaziva kataraktu onogsoiva

Slabi imunolokisistem organizma

Smanjuje prinos itarica(bioprodukciju)

Otedujeplastinematerijale

Pojaavaefekat staklene bate


47/48


48/48

ozon u troposferi i stratosferi i efekti na zdravlje

Documents