Τι είναι η συγκέντρωση του όζοντος;

Το όζον είναι ένα μπλε χρώμα τοξικό αέριο που αποτελείται από τρία μόρια οξυγόνου (O ₃ ), τα οποία μπορεί να είναι είτε κίνδυνος για την υγεία είτε ευεργετική για τη ζωή στη γη ανάλογα με το πού παρατηρείται στην ατμόσφαιρα.Σε χαμηλότερα επίπεδα στην ατμόσφαιρα, η συγκέντρωση του όζοντος πάνω από τις ελάχιστες ποσότητες μπορεί να προκαλέσει επιπτώσεις στην υγεία, να επηρεάσει την ανάπτυξη των φυτών και να προκαλέσει ατμοσφαιρική ρύπανση και ζημιά στην οικοδόμηση.Στην άνω ατμόσφαιρα 10-20 μίλια (20-30 χιλιόμετρα) πάνω από το έδαφος, το όζον δρα ως ασπίδα για να αποτρέψει κάποιες επιβλαβείς υπεριώδεις ακτίνες από τον ήλιο που φτάνει στο έδαφος.με πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC) που βρίσκονται σε διαλύτες βενζίνης και βαφής.Καθώς οι ενώσεις συσσωρεύονται στην ατμόσφαιρα, αντιδρούν με φυσιολογικά μόρια οξυγόνου (o

2

) και δημιουργούν όζον και άλλες ενώσεις που συμβάλλουν στη μνημόσυνο ή την ατμοσφαιρική ρύπανση.Το όζον είναι χημικά ενεργό και όταν αναπνέεται μπορεί να αντιδράσει με τους πνευμονικούς ιστούς και να προκαλέσει βλάβη.Είναι επίσης διαβρωτικό και μπορεί να προκαλέσει ζημιά στην οικοδόμηση λόγω αντιδράσεων με εξωτερικά κτίρια. Οζόνιο σε μικρές συγκεντρώσεις μπορεί να είναι επωφελές σε ελεγχόμενες χρήσεις, επειδή μπορεί να λειτουργήσει ως απολυμαντικό για την απομάκρυνση των μικροβίων.Οι γεννήτριες του όζοντος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού και σε ορισμένα συστήματα καθαρισμού αέρα για την απομάκρυνση των βλαστών.Αυτό διατηρείται σκόπιμα σε χαμηλές συγκεντρώσεις για να ελαχιστοποιηθεί οι πιθανές αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία.Ένα παράδειγμα του όζοντος ως καθαριστή αέρα εμφανίζεται όταν δημιουργείται αστραπή σε καταιγίδες και ο αέρας μυρίζει πιο φρέσκο μετά.Η υψηλή ηλεκτρική ενέργεια σε κεραυνούς μπορεί να δημιουργήσει όζον από μόρια οξυγόνου, τα οποία θα αντιδράσουν με την ατμοσφαιρική ρύπανση και θα καθαρίσουν προσωρινά τον αέρα.Το όζον είναι ένας πολύ καλός απορροφητής μήκους κύματος ακτινοβολίας Ultraviolet-B (UVB), που είναι γνωστό ότι προάγει τον καρκίνο σε ανθρώπους και πολλά ζώα.Το όζον αντιδρά συνεχώς με άλλα σωματίδια και στη συνέχεια αναγεννηθεί κατά τη διάρκεια της ημέρας, διατηρώντας μια σταθερή συγκέντρωση του όζοντος.Η ποσότητα είναι πολύ μικρή, μετράται σε μερικά μέρη ανά δισεκατομμύριο τμήματα αέρα, αλλά σημαντική για την προστασία UVB. Οι χλωροθοριακοί άνδρες (CFCs) εφευρέθηκαν στη δεκαετία του 1930 ως ομάδα προϊόντων που απαιτούνται για την αντικατάσταση επικίνδυνων ψυκτικών μέσων όπως η αμμωνία και το μεθυλοχλωρίδιο, τα οποία ήταν είτε εύφλεκτα είτε τοξικά.Οι δοκιμές με CFC έδειξαν ότι οι άνθρωποι και τα ζώα θα μπορούσαν να εκτίθενται με ασφάλεια σε διαρροές μικρότερων ποσοτήτων που βρίσκονται σε σπίτια και μικρότερες επιχειρήσεις χωρίς κίνδυνο.Μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα, τα CFC χρησιμοποιήθηκαν ευρέως σε όλο τον κόσμο με ψύξη, δοχεία ψεκασμού αεροζόλ και παράγοντες πυρόσβεσης.Μέχρι τη δεκαετία του 1980, υπήρξε μια σαφής σχέση μεταξύ των απώλειων στρώματος του όζοντος και των CFC που απελευθερώθηκαν στον αέρα που έφτασε στην ανώτερη ατμόσφαιρα.Οι επιστήμονες πρότειναν ότι τα εξαιρετικά σταθερά μόρια CFC παρέμειναν στην ατμόσφαιρα της Γης για πολλά χρόνια και τελικά τα ρεύματα αέρα και οι καιρικές συνθήκες τους επέτρεψαν να φτάσουν στα ατμοσφαιρικά ύψη όπου η συγκέντρωση του όζοντος ήταν υψηλότερη.Σπάστε τα μόρια CFC, απελευθερώνοντας μόρια χλωρίου (CL).Αυτά τα μόρια, μαζί με κρυστάλλους πάγου υψηλού υψομέτρου, σχημάτισαν θέσεις αντίδρασης που έσπασαν το όζον και δημιούργησαν φυσιολογικά μόρια οξυγόνου.Αν και αυτές οι αντιδράσεις εμφανίστηκαν παντού στην ατμόσφαιρα, πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και καιρικές συνθήκες που βρέθηκαν πάνω από τον νότιο πόλο προκάλεσαν υψηλότερο ρυθμό αντίδρασης εκεί.

Δορυφορικά δεδομένα έδειξαν πολύ χαμηλή συγκέντρωση όζοντος πάνω από τον Νότιο Πόλο στην πολύ πρώιμη πολική άνοιξη, μετά από αρκετέςΜήνες σκοταδιού.Οι επιστήμονες και τα μέσα ενημέρωσης δημιούργησαν τον όρο "τρύπα του όζοντος" εκείνη τη στιγμή για να εξηγήσουν το αποτέλεσμα.Αν και η τρύπα του όζοντος ήταν προσωρινή κάθε άνοιξη,και εξαφανίστηκε σχετικά γρήγορα, έθεσε μεγάλη ανησυχία για τη μακροπρόθεσμη επίδραση των CFCs. Το 1987, περίπου 200 χώρες που ανήκουν στα Ηνωμένα Έθνη υπέγραψαν το πρωτόκολλο του Μόντρεαλ και συμφώνησαν να βγάλουν ή να σταματήσουν την παραγωγή CFC με συγκεκριμένη προθεσμίαχρόνια.Οι αλλαγές έγιναν στη συμφωνία κατά τις επόμενες δεκαετίες, καθώς τα νέα στοιχεία έδειξαν υψηλότερη εξάντληση του όζοντος από ό, τι αρχικά θεωρήθηκε.Τα CFCs αντικαταστάθηκαν από ενώσεις με ελάχιστα ή χωρίς χλώριο στα μόρια τους, που ονομάζονται υδροχλωρονοφθοροκαρδές (HCFCs) και υδροφθοροκαρδούς (HFCs).

Το ενδιαφέρον που αναπτύχθηκε για τη χρήση εύφλεκτων αερίων όπως το προπάνιο και ακόμη και η αμμωνία για ορισμένες εφαρμογές, επειδή αυτά τα προϊόντα δεν προκαλούν εξάντληση του όζοντος.Στις αρχές του 21ου αιώνα, οι κατασκευαστές αναζητούσαν τρόπους για να ενσωματώσουν εύφλεκτα αέρια με ασφάλεια σε καταναλωτικά προϊόντα.Η έρευνα επεκτάθηκε επίσης για να συμπεριληφθεί μη εύφλεκτα αέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα και άλλες τεχνολογίες που θα μπορούσαν να δροσίσουν τα τρόφιμα χωρίς τη χρήση ψυκτικών αερίων.