ความเข้มข้นของโอโซนคืออะไร?

โอโซนเป็นก๊าซพิษสีน้ำเงินประกอบด้วยโมเลกุลออกซิเจนสามตัว (O ₃ ) ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพหรือเป็นประโยชน์ต่อชีวิตบนโลกขึ้นอยู่กับที่พบในชั้นบรรยากาศในระดับที่ต่ำกว่าในชั้นบรรยากาศความเข้มข้นของโอโซนเหนือปริมาณน้อยที่สุดอาจทำให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืชและทำให้เกิดมลพิษทางอากาศและความเสียหายของการสร้างในบรรยากาศบน 10-20 ไมล์ (20-30 กิโลเมตร) เหนือพื้นดินโอโซนทำหน้าที่เป็นโล่เพื่อป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์ถึงพื้นดิน

โอโซนระดับต่ำเกิดจากปฏิกิริยาของยานพาหนะที่ใช้พลังงานปิโตรเลียมด้วยสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ที่พบในน้ำมันเบนซินและตัวทำละลายสีเมื่อสารประกอบสร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศพวกมันทำปฏิกิริยากับโมเลกุลออกซิเจนปกติ (O ₂ ) และสร้างโอโซนและสารประกอบอื่น ๆ ที่มีส่วนทำให้เกิดหมอกควันหรือมลพิษทางอากาศโอโซนมีการใช้งานทางเคมีและเมื่อหายใจเข้าสามารถทำปฏิกิริยากับเนื้อเยื่อปอดและก่อให้เกิดความเสียหายนอกจากนี้ยังมีการกัดกร่อนและอาจทำให้เกิดความเสียหายจากการสร้างเนื่องจากปฏิกิริยากับผลิตภัณฑ์อาคารภายนอก

โอโซนในระดับความเข้มข้นเล็ก ๆ สามารถเป็นประโยชน์ในการใช้งานที่ควบคุมได้เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็นยาฆ่าเชื้อเพื่อกำจัดเชื้อโรคเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโอโซนสามารถใช้สำหรับโรงงานบำบัดน้ำเสียและในระบบการฟอกอากาศบางแห่งสำหรับการกำจัดเชื้อโรคสิ่งนี้ถูกเก็บไว้อย่างจงใจในระดับความเข้มข้นต่ำเพื่อลดผลกระทบต่อสุขภาพเชิงลบที่อาจเกิดขึ้นตัวอย่างของโอโซนเป็นเครื่องฟอกอากาศเกิดขึ้นเมื่อสายฟ้าถูกสร้างขึ้นในพายุฝนฟ้าคะนองและอากาศมีกลิ่นสดชื่นหลังจากนั้นพลังงานไฟฟ้าสูงในฟ้าผ่าสามารถสร้างโอโซนจากโมเลกุลออกซิเจนซึ่งจะทำปฏิกิริยากับมลพิษทางอากาศและทำความสะอาดอากาศชั่วคราว

ในบรรยากาศส่วนบนโอโซนเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยปฏิกิริยาของโมเลกุลออกซิเจนที่มีแสงแดดสูงโอโซนเป็นตัวดูดซับที่ดีมากของความยาวคลื่น Ultraviolet-B (UVB) ของรังสีซึ่งเป็นที่รู้จักกันในการส่งเสริมมะเร็งในมนุษย์และสัตว์หลายชนิดโอโซนทำปฏิกิริยากับอนุภาคอื่น ๆ อย่างต่อเนื่องและจากนั้นจะถูกสร้างใหม่ในระหว่างวันรักษาความเข้มข้นของโอโซนคงที่ปริมาณมีขนาดเล็กมากวัดได้สองสามส่วนต่อพันล้านส่วนของอากาศ แต่มีความสำคัญสำหรับการป้องกัน UVB

chlorofluorocarbons (CFCs) ถูกคิดค้นในช่วงทศวรรษที่ 1930 เป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่จำเป็นในการแทนที่สารทำความเย็นที่เป็นอันตรายเช่นแอมโมเนียและเมธิลคลอไรด์ซึ่งเป็นไวไฟหรือเป็นพิษการทดสอบกับ CFCs แสดงให้เห็นว่ามนุษย์และสัตว์สามารถสัมผัสกับการรั่วไหลของจำนวนน้อยที่พบในบ้านและธุรกิจขนาดเล็กโดยไม่มีความเสี่ยงภายในระยะเวลาอันสั้น CFCs ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกในการทำความเย็นกระป๋องสเปรย์สเปรย์และสารดับเพลิง

การวิจัยเริ่มต้นในปี 1960 แสดงให้เห็นว่าในบางส่วนของบรรยากาศโลกส่วนบนความเข้มข้นของโอโซนลดลงในปี 1980 มีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างการสูญเสียชั้นโอโซนและ CFCs ที่ปล่อยออกสู่อากาศถึงชั้นบรรยากาศนักวิทยาศาสตร์เสนอว่าโมเลกุล CFC ที่มีความเสถียรอย่างมากยังคงอยู่ในบรรยากาศของโลกเป็นเวลาหลายปีและในที่สุดกระแสอากาศและสภาพอากาศทำให้พวกเขาไปถึงความสูงของบรรยากาศที่ความเข้มข้นของโอโซนสูงที่สุดแยกโมเลกุล CFC ออกจากโมเลกุลของคลอรีน (CL)โมเลกุลเหล่านี้พร้อมกับฝุ่นและผลึกน้ำแข็งระดับความสูงสูงเว็บไซต์ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นซึ่งแตกออกเป็นโอโซนและสร้างโมเลกุลออกซิเจนปกติแม้ว่าปฏิกิริยาเหล่านี้จะเกิดขึ้นทุกที่ในชั้นบรรยากาศอุณหภูมิต่ำมากและสภาพอากาศที่พบเหนือขั้วโลกใต้ทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงขึ้นที่นั่น

ข้อมูลดาวเทียมแสดงให้เห็นว่ามีความเข้มข้นของโอโซนต่ำมากเหนือขั้วโลกใต้ในสปริงขั้วแรกเดือนแห่งความมืดนักวิทยาศาสตร์และสื่อประกาศเกียรติคุณคำว่า "หลุมโอโซน" ในเวลาที่จะอธิบายผลกระทบแม้ว่าหลุมโอโซนจะชั่วคราวในแต่ละฤดูใบไม้ผลิ แต่D หายไปค่อนข้างเร็วมันทำให้เกิดความกังวลอย่างมากต่อผลกระทบระยะยาวของ CFCs

ในปี 1987 เกือบ 200 ประเทศที่อยู่ในสหประชาชาติได้ลงนามในพิธีสารมอนทรีออลและตกลงที่จะเลิกจ้างหรือหยุดการผลิต CFCs ตามกำหนดเวลาที่เฉพาะเจาะจงปี.การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นกับข้อตกลงในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาเนื่องจากหลักฐานใหม่แสดงให้เห็นว่าการสูญเสียโอโซนสูงกว่าที่คิดไว้CFCs ถูกแทนที่ด้วยสารประกอบที่มีคลอรีนเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยในโมเลกุลของพวกเขาที่เรียกว่าไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (HCFCs) และไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนส์ (HFCs)

ความสนใจที่พัฒนาขึ้นในการใช้ก๊าซไวไฟเช่นโพรเพนและแม้แต่แอมโมเนียสำหรับแอปพลิเคชันบางอย่างเพราะผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่ทำให้เกิดการสูญเสียโอโซนในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ผู้ผลิตกำลังมองหาวิธีที่จะรวมก๊าซไวไฟเข้าอย่างปลอดภัยในสินค้าอุปโภคบริโภคการวิจัยยังได้รับการขยายเพื่อรวมก๊าซที่ไม่ติดไฟเช่นคาร์บอนไดออกไซด์และเทคโนโลยีอื่น ๆ ที่สามารถเย็นอาหารโดยไม่ต้องใช้ก๊าซสารทำความเย็น