Tema: OZONSKE RUPE

živković goran 976/04

živković Jovana 978/04

Posle tri milijarde godina provedenih u vodi, život je počeo osvajati i kopno. Dogodilo se to pre trista pedeset miliona godina, u trenutku kada je Sunce to dopustilo. Ali, prethodno se zbila jedna čudesna stvar: na visini između deset i četrdeset kilometara iznad površine Zemlje stvorio se ozonski omotač koji je filtrirao i dozirao sunčeva zračenja pretvarajući ih od nemilosrdnog ubice u umilnog saveznika. Bez tog štita, život bi za svagda ostao u morskim dubinama, a putevi evolucije bi se kretali u danas nezamislivim pravcima.

Šta je ozon Ozon je gas bledoplave boje, tro-atomni oblik kiseonika, drugim rečima molekul ozona ima umesto dva, tri

atoma kiseonika i nastaje u gornjim slojevima atmosfere uz pomoć snažnog ultraljubičastog zračenja sa Sunca. Nastajanje ozona da se najjednostavnije objasniti na sledeći način: zračenje sunca razbija molekule «normalnog» kiseonika otpuštajući na taj način slobodne atome, od kojih se neki vežu s drugim molekulama kiseonika i na taj način nastaje ozon – O3. Čak 90 % ozona u atmosferi nastaje na opisani način u stratosferi - i to na visini izmedju 15 i 55 kilometara iznad Zemlje. Iz tog razloga se i prostor ozona iznad Zemlje naziva – ozonski omotač – iako u njemu ima vrlo malo ozona i njegova najveća koncentracija se nalazi tek na visini od oko 20 – 25 km.

Oštećenja ozona Naucnici su danas potpuno sigurni da je promena klime

u stvari posledica neodgovornih ljudskih delatnosti u atmosferi koje su uzrokovale i oštećenje ozonskog omotača. Sva ta međudelovanja se najkraće mogu nabrojiti kao: korišcenje i ispuštanje hemikalija u atmosferu što uzrokuje globalno zagrejavanje; oštećenje ozonskog omotača i uticaj na klimu Zemlje; štetni uticaj globalnog zagrevanja na ozonski omotač. Bez kontrole materija koje oštećuju ozonski omotač stanje bi za pedeset godina moglo biti i do deset puta gore od sadašnjega, a razna obolenja zahvatila bi milione ljudi, predviđaju naucnici. Oštećenje ozonskog omotača obuhvatilo bi do 2050. najmanje 50% površine srednjih širina severne hemisfere i 70% površine srednjih širina južne hemisfere.

Najveća vrednost i važnost ozona je što upija ultraljubičasto (UV) zračenje sa Sunca, sprečavajući na taj način da po život opasno UV zračenje ne dođe do Zemlje i života na Zemlji. Upijajući većinu UV-B

zraka sa Sunca pre nego što dođu do Zemlje, ozonski omotač štiti našu planetu od štetnih uticaja

po život.

Sta sve ugrožava ozonski omotač?

Najčešće uništavamo ozonski omotač ispuštajući postojane hemikalije koje sadrže hlor i brom, koji onda sudjeluju u složenim hemijskim reakcijama koje neminovno dovode do uništenja ozonskog omotača. Od brojnih hemikalija koje je stvorio čovek najviše ozon uništavaju – hloroflorougljenici (ClFC) (sredstva za hlađenje, gas u sprejevima ...), zatim nepotpuno halogenizovani hloroflorougljenici (HClFC), potom ugljik-tetrahlorid i metil-hloroform, haloni (BFC) (aparati za gašenje požara) pesticidi i drugi. Ozonski omotač je naš nevidljivi štit od opasnog UV zračenja.

Postojanje ozonske rupe naucno je potvrđeno 1986. godine iznad Antarktika. Ona se zadržava iznad

Antarktika oko dva meseca godisnje da bi pri svom nestajanju prešla preko Australije i Novog Zelanda,

pa je to bitan razlog da su u tim zemljama najuočljivije nepovoljne posljedice UV zračenja (rak

kože, oštećenja vida, slabljenjeimunološkog i ekološkog sastava). Naucnici procjenjuju da svako

oštećenje ozonskog štita za 1% donosi 2%-3% povećanja učestalosti raka kože.

Ozonska rupa Prve pretpostavke o tome šta sve ljudska djelatnost može naneti

ozonskom omotaču objavljene su početkom 1970.-ih godina. Ozon se oštećuje u proseku 4%-5% po deceniji. Ranih osamdesetih dokazano je oštećenje ozonskog omotača nad Antarktikom pomoću NASA-inog satelita. Najjača oštećenja, stanjenja ozonskog omotača, nazvana su "ozonska rupa", a vidljiva su nad Antarktikom svako antarktičko proljeće, i nad Arktikom u proljeće - ljeto. Godine 1999. izmerena je najveća "rupa", veličine 27 miliona kvadratnih kilometara. Ali 2000. ona se još povećala – na 30 miliona. Na slici je prikazan stupanj pokrivenosti ozonom u Dobsonovim jedinicama. Pokrivenost ispod 200 Dobsonovih jedinica se smatra ozonskom rupom.

Stanje nad Evropom

Najnovije stanjenje ozonskog omotača iznad Europe posljedica je snažne struje tropskog vazduha koji dolazi

s ekvatora, gde je ozonski omotač i inače najtanji. Područje tankog ozona sad se prostire od juga Španije do severa Nemačke, te ima stEpEn pokrivenosti ispod

250 Dobsonovih jedinica.Problem je u tome što je to opasno blizu stanju koje se opisuje kao ozonska rupa i koje je karakteristično kao područje pokrivenosti ozonskim slojem manjim od 200

Dobsonovih jedinica. Tanji ozon znači povećanje količine štetnih Sunčevih i svemirskih zračenja, kojima su

izloženi ljudi na područjima gde se to stanjenje prostire. Srećom, takva stanjenja ne traju vise od nedelju dana, a

utešno je još i to što je to područje veliko tek koliko i desetina ozonske rupe koja se prostire iznad Antarktika.

Ipak, pri vedrim danima to znači: više radijacije iz svemira.

Periodična stanjivanja ozona nisu ništa novo, ali zabrinjava što su se

počela događati češće nego prethodnih godina. Ozonski omotač

iznad Evrope prati se pomoću GOME-a (Global Ozone Monitoring

Experiment), sastava montirana na satelitu ERS-2, koji ima ugrađen

spektrometar što meri snagu ultraljubičastog zračenja na talasnim

dužinama od 240 do 790 nanometara.

Na satelitskoj slici vidi se tamnoplavo područje koje predstavlja stanjeni sloj ozona, a proteže se preko skoro celog

europskoga kontinenta.

Šta je UV zračenje

Snaga sunčevog zračenja koja pristiže u gornje slojeve atmosfere, najvećim delom prodire kroz atmosferu (sa izuzetkom relativno malog dela koji se reflektuje ili utroši na sekundarnu emisiju atmosfere i tako transformiran emituje prema slobodnom prostoru ili tlu). U donjim slojevima atmosfere (troposferi) dolazi do značajnih promena u snazi zračenja, delimično usled apsorpcije zbog delovanja aerozagađenja (aerosoli), a delomično zbog refleksije sa površine oblaka i iz drugih razloga.

Količina i spektralna raspodela sunčevog UV zračenja koje stiže na Zemljinu površinu zavisi od više faktora: • talasne dužine UV zračenja; • sunčevog upadnog ugla, koji zavisi od geografske širine • nadmorske visine (raste 6 -7 % na 1000 m). • sunčevog spektra koji pada na vrh atmosfere • debljine ozonskog sloja i vertikalne raspodjele • apsorpcije molekula i rasipanja na molekulama zraka • reflektivne karakteristike Zemlje

Područja UV zračenja

UV zračenje je podeljeno na tri područja:

UV-A (315 nm do 380 nm), nije bitno za biološku aktivnost, a ni količina mu se ne mijenja sa koncentracijom ozona. Od ukupne količine zračenja koja stiže do površine Zemlje, UV-A komponenta čini 97 %.

UV-B (280 nm do 315 nm), biološki je aktivno i njegov intenzitet na Zemljinoj površini zavisi do količine ozona u atmosferi. UV-B zračenje iznosi 3 % ukupnog toka UV zračenja ili oko 0.1 % ukupnog toka globalnog Sunčevog zračenja.

UV-C (10 nm do 280 nm), se kompletno apsorbuje u atmosferi i praktično se ne opaža na površini Zemlje.

Posledice UV zračenja Iako je UV zračenje koje dopire do površine Zemlje

slabo, ono je ipak od velike praktične važnosti, jer izaziva hemijske, biološke i druge procese. Fotohemijske reakcije, koje ono izaziva na gasovima u atmosferi, dovode do stvaranja jonosferskih slojeva, zatim do pretvaranja O2 u O3 i stvaranja ozonskog omotača. U biljnom tkivu (hloroplastima) UV zračenje omogućava fotosintezu. Kod čovjeka UV zračenje izaziva ozbiljne promjene i oštećenja na koži i očima. UV zračenje usporava rast planktona i nekih nižih vrsta vodenih organizama, bakterija i virusa, a takođe ubrzava degradaciju materijala kao što su plastične mase, izvesne boje, gume, papir...

Zaštita od UV zračenja Koža i oči su organi na ljudskom tijelu

koji su najčešće izloženi UV zračenju stoga se najveća pažnja posvećuje njihovoj zaštiti. Ispitivanja su pokazala da adekvatna UV zaštita može u 70 % slučajeva sprečiti rak kože. Smatra se da se koža najbolje štiti odjećom, a dijelovi tijela koji nisu zaštićeni odjećom trebaju biti namazani zaštitnim kremama, a u vremenu od 10 do 16 sati, kada je količina insolacije najveća, najpametnije je ostati u hladu. Iako, i tu treba pojašnjenje: nekome se naivno može učiniti da su oblaci pravilna zaštita od UV zračenja, ali to je puka predrasuda: propuštaju čak 80 posto zračenja.

Montrealski protokol

Montrealski protokol izrastao je iz potrebe očuvanja ozonskog omotača i tačno određuje materije sa štetnim uticajem, a propisane su mere i rokovi za potpuno ukidanje njihove proizvodnje i upotrebe. Reč je o brojnim hemikalijama koje je proizveo čovek, a sve imaju zajednička svojstva da su u donjim slojevima atmosfere izvanredno postojane, uglavnom nerastvorljive u vodi, sadrže hlor ili brom, ostaju dugo vremena u vazduhu i postupno dospevaju u sve dielove atmosfere, pa i u stratosferu gde se razgrađuju djelovanjem Sunčeva zračenja, oslobađajući atome hlora ili broma koji uništavaju ozon.