Na pocz�tek troch� wst�pu:
Ozon (O3) jest to nietrwa�a odmiana alotropowa tlenu, kt�ra
rozk�ada si� samorzutnie w temperaturze pokojowej do O2 i
tlenu atomowego. W por�wnaniu z tlenem jego rozpuszczalno��
w wodzie jest 13 razy wi�ksza. Ozon jest silnym utleniaczem
i reaguj�c ze srebrem lub rt�ci� daje tlenki.
W stratosferze (najwy�szej warstwie atmosfery, na wysoko�ci
10 - 50 kilometr�w / 6 - 30 mil) wyst�puj� korzystne warunki
do powstawania tego gazu i zaczyna si� tam tworzy� cienka
warstwa zwana "pow�ok� ozonow�". Pow�oka ta dzia�a
jak filtr na szkodliwe promieniowanie s�oneczne (redukuje
jego ilo��).
Sk�d si� bierze ozon?
Aby powsta� ozon potrzebne s� szczeg�lne warunki, kt�re zapewnia
stratosfera. Cz�steczki ozonu powstaj� dzi�ki oddzia�ywaniu
promieniowania ultrafioletowego, kt�re rozbija cz�steczki
tlenu i nast�pnie pojedynczy tlen ��czy si� z podw�jna cz�steczk�
tlenu i powstaje ozon. Podczas tego procesu cz�� promieniowania
UV jest poch�aniana.
Czynniki �le wp�ywaj�ce na ozon, czyli jak powstaje
dziura ozonowa?
G��wnym "szkodnikiem" jest freon, kt�ry przyczynia
si� do powstawania dziury ozonowej i sprzyja powstawaniu efektu
cieplarnianego. Freony s� to pochodne chlorowcowe w�glowodor�w
nasyconych, zawieraj� jednocze�nie atomy fluoru i chloru a
niekiedy tak�e bromu. Podczas promieniowania ultrafioletowego
freony ulegaj� fotolizie co powoduje uwolnienie atom�w chloru.
Uwolniony chlor wchodzi w reakcj� z ozonem i powstaje aktywny
tlenek chloru oraz zwyk�y tlen O2. Nast�pnie reaguj� ze sob�
dwie cz�steczki tlenku chloru i powstaje dwutlenek chloru
ClO2 oraz uwalniaj� si� kolejne atomy chloru, kt�re rozbijaj�
cz�steczki ozonu. I w ten spos�b reakcja si� powtarza.
Ca�a ta reakcje mo�na przedstawi� za pomoc� nast�puj�cych
r�wna�:
CnClxFy => CnFy + xCl
Cl + O3 => ClO + O2
2 ClO => ClO2 + Cl
ClO2 => Cl + O2
Szacuje si�, �e w ci�gu roku spadek zawarto�ci ozonu wynosi
poni�ej 0.2 % w okolicach r�wnika oraz ok. 0.8% w umiarkowanych
szeroko�ciach geograficznych. Najwi�kszy spadek ozonu stratosferycznego
mo�na zaobserwowa� w rejonie bieguna po�udniowego.
Mimo �e to na p�kuli p�nocnej jest najwi�ksza emisja gaz�w
niszcz�cych, dziura ozonowa powstaje nad Antarktyd�. Dlaczego?
Z powodu r�nic ci�nie�, powietrze kt�re jest zanieczyszczone
gazami, wprawione jest w ruch. Wielkoskalowe pr�dy powietrza
powoduj� przemieszczanie si� zanieczyszcze� po ca�ej kuli
ziemskiej. W czasie kiedy na p�nocy trwa wiosna nad Antarktyd�
trwa noc polarna. W tym czasie tworzy si� wir trwaj�cy p�
roku, w kt�rym powietrze kr��y wok� bieguna po�udniowego.
W�wczas do mas powietrza antarktycznego nie dop�ywa powietrze
z r�wnika, kt�re ma wysokie st�enie ozonu. Ta sytuacja sprawia,
�e ozon jest szybciej niszczony i tworzy si� dziura ozonowa.
Aczkolwiek nie tylko freony s� wrogiem ozonu. R�wnie� halony
i tlenki azotu niszcz� go.
Halony s� to pochodne fluorowcowe metanu i etanu. Mog� wyst�powa�
w formie gazu lub cieczy. S� nietoksyczne i nie ulegaj� spalaniu.
Stosowane s� do produkcji ga�nic halonowych.
Tlenki azotu powstaj� w ozonosferze g��wnie w wyniku spalania
paliw przez silniki samolot�w i rakiet. Mog� by� wydzielane
do ozonosfery r�wnie� w wyniku wybuch�w j�drowych.
Czy da si� jeszcze cos zrobi�?
Poniewa� pow�oka ozonowa poch�ania szkodliwe promieniowanie
UV o d�ugo�ci poni�ej 390 nm, problem ten powinien by� potraktowany
powa�nie. Nadmiar takiego promieniowania mo�e doprowadzi�
do zak��cenia r�wnowagi ca�ego ekosystemu. Gin� wra�liwe na
promieniowanie organizmy, potrzebne do egzystowania innym
zwierz�tom co prowadzi do powa�nych konsekwencji w nast�pnych
ogniwach �a�cucha troficznego. Oczywi�cie odbije si� to r�wnie�
na gospodarce cz�owieka. Brak planktonu zmniejsza liczebno��
ryb, co spowoduje znaczne zmniejszenie si� po�ow�w. Zmniejsz�
si� r�wnie� uprawy ro�lin. R�wnie� bezpo�rednio na cz�owieka
promieniowanie mo�e �le wp�yn�� poprzez wytwarzanie pigment�w
na sk�rze, os�abiaj�c system immunologiczny.
Komisja do spraw ochrony �rodowiska ONZ zauwa�y�a
problem dopiero w 1976 roku. Od tego momentu freony znalaz�y
si� na li�cie zwi�zk�w chemicznych niebezpiecznych dla �rodowiska
naturalnego. Natomiast jakiekolwiek dzia�ania niedopuszczaj�ce
do powstawania dziury ozonowej zacz�to podejmowa� w 1982r. W
1987 roku z inicjatywy UNEP (Programu Ochrony �rodowiska Narod�w
Zjednoczonych) 31 pa�stw (w tym Polska) podpisa�o Protok� Montrealski.
Zak�adano w nim 50% ograniczenie produkcji freon�w do 2000 roku
w stosunku do warto�ci z 1986 roku.
Od 11 pa�dziernika 1990 roku Polska sta�a si� cz�onkiem Konwencji
Wiede�skiej w sprawie ochrony warstwy ozonowej, kt�ra zakazuje
produkcji freon�w oraz importu zagranicznych urz�dze� ch�odz�cych
zawieraj�cych freony.
R�wnie� w produkcji kosmetyk�w i dezodorant�w nie stosuje
si� ju� freon�w. Kosmetyki te oznaczane s� jako "CFC
frez" lub "ozon friendly" (przyjazne ozonowi).
Tak�e nowoczesne lod�wki i ch�odziarki s� urz�dzeniami bezfreonowymi.
Bardzo wa�n� rol� odgrywaj� r�wnie� lasy r�wnikowe. Produkuj�
one olbrzymie ilo�ci tlenu atmosferycznego O2 przez co umo�liwiaj�
powstawanie ozonu.