Rola ozonu w środowisku naturalnym człowieka

Tlen, który jest niezbędny do życia organizmów żywych występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych - jest to tlen cząsteczkowy i opisuje się go wzorem O₂. Promieniowanie ultrafioletowe UV (promieniowanie słoneczne) powoduje rozszczepienie dwuatomowych cząstek na pojedyncze atomy tlenu:, z których każdy łączy się natychmiast z tlenem cząsteczkowym: O₂ + O -> O₃. Trójatomowa cząsteczka tlenu O3 nazwana jest ozonem.

Ozon występuje:
wysoko nad naszymi głowami - w atmosferze ziemskiej czyli ozonosferze
- przy powierzchni ziemi - przyziemna warstwa ozonu.

Występowanie ozonu przy powierzchni ziemi jest zjawiskiem negatywnym. Jego obecność w niewielkich ilościach jest zjawiskiem naturalnym i wówczas nie wpływa negatywnie na środowisko naturalne człowieka. Jednak działalność ludzi powoduje znaczny wzrost koncentracji ozonu, który w dużych ilościach jest bardzo szkodliwy, jest on jednym z najbardziej groźnych wtórnych zanieczyszczeń środowiska. Warstwa przyziemna ozonu powstaje podczas reakcji innych zanieczyszczeń wywołanych "światłem dziennym".

Ozon zaliczany jest do wtórnych zanieczyszczeń powietrza, których agresywność wobec środowiska jest znacznie większa od zanieczyszczeń pierwotnych. Głównymi zanieczyszczeniami powodującymi powstawanie ozonu są: tlenki azotu i węglowodory. Ozon nie powstaje od razu - powstawanie jego jest zwykle opóźnione do czasu, w którym inne zanieczyszczenia przereagują w świetle słonecznym, może to trwać nawet kilkanaście godzin. Największa koncentracja ozonu przy powierzchni Ziemi występuje głównie podczas dni słonecznych w miastach, w których natężenie ruchu samochodowego jest bardzo duże. W dniach występowania inwersji temperatury zanieczyszczenia utrzymują się w paśmie powietrza przy samej Ziemi. Ozon może być także przenoszony przez wiatr na duże odległości, nawet do 1000km. od źródła zanieczyszczenia.

Ozon występujący w dużym stężeniu jest szkodliwy i może zagrażać zdrowiu człowieka. Wywołuje: podrażnienia oczu, dróg oddechowych, nosa, gardła i płuc. Niekorzystnie wpływa na materiały naturalne i wytworzone przez ludzi (powoduje np. niszczenie tkanin, płowienie farb), oraz rośliny gdzie dostaje się przez otwarte pory i atakuje komórki wewnątrz rośliny uszkadzając błony komórkowe, chloroplasty, mitochondrie, zakłóca procesy fotosyntezy i oddychania.

Większość ziemskiego ozonu znajduje się w stratosferze zwanej ozonosferą. Ozon stratosferyczny w odróżnieniu od ozonu z warstwy przyziemnej spełnia rolę pożyteczną - chroni żywe organizmy przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym a także wpływa dodatnio na stabilizację ziemskiego klimatu.
Ozon stratosferyczny wytwarzany jest gdy promieniowanie ultrafioletowe powoduje rozpad dwuatomowej cząsteczki tlenu na atomy tlenu, które następnie tworzą ozon O₃.

Reakcje ozonu z tlenem atomowym pochłaniają większość szkodliwych promieni ultrafioletowych i dzięki temu zmniejsza się ilość tego promieniowania dochodząca do powierzchni Ziemi. Tak długo jak ilość tlenu i ozonu zapewnia dostateczną ilość cykli reakcji ozon tlen atomowy i tlen atomowy ozon ludzkość może czuć się bezpieczna.

W ostatnich latach grubość ozonosfery znacznie się zmniejszyła na skutek zwiększenia emisji do atmosfery różnorodnych zanieczyszczeń. Szczególnie szkodliwe dla ozonu w ozonosferze są gazy: Tlenki azotu NO_x, węglowodory C_xH_y i fluorowcopochodne węglowodorów tzw. freony (związki chloru, fluoru i węgla).

Niszczenie ozonosfery stało się wielkim problemem ludzkości, gdyż może doprowadzić do zniszczenia życia na Ziemi. Zniszczenie tylko 1% ozonosfery może spowodować tak znaczny wzrost promieniowania ultrafioletowego, które dotrze do Ziemi, że nastąpi wzrost temperatury co z kolei wywoła zmiany klimatyczne. Nastąpi duże zniszczenie chlorofilu roślin zielonych, zwiększenie obszarów pustynnych, wzrost zachorowań na raka i tworzenie się mutacji genetycznych.

Opracowanie: Halina Lassota

Wyświetleń: 5257