Ozónová vrstva
Ozón je trojatómová molekula kyslíka, ktorá má vysokú absorpciu ultrafialového žiarenia. Vzniká tak, že dvojatómový kyslík sa rozštiepi pri pôsobení ultrafialových lúčov zo slnečného žiarenia na dva jedenatómové kyslíky a tie sa spoja s dvojatómovými a vytvoria trojatómový – ozón. Ozón je vo vzdušnom obale zeme veľmi nerovnomerne rozložený. V stratosfére ( vo výške 10 až 50 km ) sa nachádza hlavný podiel ozónu. Je to v dôsledku energeticky bohatého UV žiarenia, ktoré z kyslíka tvorí ozónovú vrstvu. Ak by sme ozón v nej maximálne skoncentrovali, vytvoril by asi trojmilimetrovú vrstvičku. A od tých troch milimetrov závisí náš život na Zemi. Vo vysokých vrstvách atmosféry je nestály, väzby v molekule ozónu sú podstatne slabšie ako v prípade molekuly kyslíka. Pôsobením slnečného svetla sa opäť rozkladá, pričom absorbuje slnečné žiarenie. Za milióny rokov od vzniku života na Zemi sa ustálila určitá rovnovážna koncentrácia ozónu. Prirodzený proces deštrukcie ozónu v stratosfére však zrýchlila a dynamickú rovnováhu narušila prítomnosť reaktívnych chemikálií, vyprodukovaných ľudskou činnosťou. Ozónová vrstva funguje ako filter, zachytáva škodlivé ultrafialové žiarenie a prepúšťa Zemi životodárne svetlo a teplo. Úplne absorbuje UV – C žiarenie, so smrtiacimi účinkami pre živé organizmy a čiastočne absorbuje UV – B žiarenie, ktoré je schopné vyvolať celý rad nepriaznivých efektov. Pri zvýšenom prieniku UV – B žiarenia cez ozónovú vrstvu sa zvyšuje riziko výskytu kožnej rakoviny, očné zákaly, znížený rast zelených rastlín, narušenie potravinového reťazca v oceánoch a pod. Negatívne pôsobenie na ozónovú vrstvu sa pripisuje predovšetkým freónom, halónom, tetrachlórmetánu. Tieto látky sa dlhé roky považovali za veľmi užitočné chemické látky vďaka svojej inertnosti v troposfére, širokému použitiu, ako aj pomerne ľahkej produkcii. Samotné tieto látky môžu v atmosfére existovať desiatky rokov, v niektorých prípadoch dokonca viac ako stovky rokov. Rozklad ozónosféry ich pôsobením je dnes rýchlejší ako proces jej obnovovania, pričom proces rozkladu ozónu vplyvom týchto látok je veľmi zložitý dej ( dnes je známych viac ako 200 chemických reakcií procesu rozkladu ozónu).
Vlastnosti ozónu: · trojatómová molekula kyslíka
· plyn ťažší ako vzduch
· vysoká absorpcia ultrafialového žiarenia
· málo rozpustný vo vode
Na meranie množstva ozónu v atmosfére sa používajú spektrofotometre.
V súčasnosti sú najpoužívanejšie Brewerov a Dobsonov ozónový spektrometer.
Slnečné žiarenie je elektromagnetické a korpuskulárne žiarenie vysielané slnkom. Z meteorologického hľadiska je zaujímavá časť elektromagnetického žiarenia dĺžok 100 až 10 000 nm ( nanometrov ). Delí sa na: · Ultrafialové žiarenie
· Viditeľné žiarenie
· Infračervené žiarenie
Ultrafialové žiarenie je neviditeľná časť spektra elektromagnetického žiarenia slnka. Delí sa na: · UV – C žiarenie
· UV – B žiarenie
· UV – A žiarenie
Najškodlivejšiu časť UV – C žiarenia atmosferické plyny pohlcujú úplne. UV – B časť je najviac absorbovaná ozónom, preto množstvo dopadajúceho žiarenia v tejto vlnovej dĺžke závisí od stavu ozónovej vrstvy. I keď v rámci celého dopadajúceho slnečného spektra predstavuje menej ako 2% energie, vyvoláva celý rad biologických efektov.
UV index je jednoduchá číselná škála na vyjadrenie hustoty toku intenzity slnečného UV žiarenia s erytémovým účinkom. Hodnota 1 odpovedá hustote toku 25 mW na m 2. Podľa veľkosti indexu delíme intenzitu slnečného UV žiarenia na:
- 0,0 až 3,9 – nízka
- 4,0 až 6,9 – mierna
- 7,0 až 8,9 – vysoká
- 9,0 až .... – extrémne vysoká
UV žiarenie sa s nadmorskou výškou zvyšuje, pretože sa zmenšuje stĺpec atmosféry, ktorý ho absorbuje. Merania ukazujú, že na 1 km výšky zosilnie približne o 6 –8 %. Oblačnosť vo všeobecnosti UV žiarenie redukuje, zoslabenie však závisí od optickej hrúbky oblakov. Tenké oblaky a oblaky neprekrývajúce slnečný kotúč majú len slabý vplyv na UV žiarenie. Hrubé oblaky prekrývajúce slnečný kotúč podstatne znižujú intenzitu UV žiarenia.
Množstvo slnečného UV žiarenia, ktoré je zemským povrchom pohlcované a odrazené závisí od druhu povrchu. Väčšina prírodných povrchov odráža menej ako 10% UV žiarenia. Čerstvý sneh však môže odraziť až 80% UV žiarenia, preto v jarnom období na zasnežených horách môže intenzita škodlivého UV žiarenia dosiahnuť takmer letné hodnoty. Do vody preniká okolo 95% UV žiarenia, pričom 50% prenikne až do hĺbky 3m.
Zatiaľ, čo v minulosti pozornosť v ochrane ovzdušia bola sústredená na klasické škodliviny ( napr. oxid siričitý, tuhé znečisťujúce látky ) v poslednej dobe je diskutovanou témou ozón. Všeobecne sa už vie, že niekde hore by ozón mal byť, aby nás chránil pred ultrafialovým žiarením, a že ho tam nie je dosť, dokonca niekedy, že tam je aj ozónová diera. Menej sa už vie, že dole, v dýchacej zóne človeka, je v niektorých ročných obdobiach, najmä v lete ozónu priveľa, že škodí človeku a prírode.
Štúdie na zvieratách demonštrujú, že opakované expozície ozónom počas mesiacov – rokov, môžu poškodzovať štruktúru pľúc a starnutie pľúc. Ak chceme proti znečisteniu ovzdušia bojovať, musíme poznať úroveň znečistenia. V súčasnosti je na Slovensku inštalovaných 33 automatických meracích staníc umiestnených v najznečistenejších územiach. Z toho na 11 – tich sa meria ozón. Znečistenie ovzdušia nerešpektuje hranice štátov. Toto tvrdenie je veľmi výstižné pre ozón, ktorý je typickým predstaviteľom regionálneho znečistenia. Pre úspešné riešenie znižovania prízemného ozónu je preto nevyhnutné medzinárodne spolupracovať. V súčasnosti je už výroba väčšiny škodlivých látok zakázaná na základe medzinárodných dohôd a protokolov.
1. Viedenská dohoda o ochrane ozónovej vrstvy ( 1985 ) – prvý krok k aktívnej ochrane ozónovej vrstvy
2. Montrealský protokol o látkach poškodzujúcich ozónovú vrstvu ( 1987 ) – vypracovaný zoznam zakázaných látok a stanovenie harmonogramu zastavenia ich výroby a spotreby. Mal tri dodatky: - Londýnsky
- Kodanský
- Montrealský
Slovensko je ako nástupnícky štát signátorom Viedenskej dohody o ochrane ozónovej vrstvy. Podpísalo tiež Montrealský protokol a pripojilo sa k Londýnskemu a Kodanskému dodatku. Právne je ochrana ozónovej vrstvy vyjadrená v zákone o ochrane ozónovej vrstvy Zeme a o doplnení zákona o živnostenskom podnikaní. Zákon nadobudol účinnosť 1. apríla 1998. v súčasnosti sa na Slovensku látky poškodzujúce ozónovú vrstvu nevyrábajú.
Jednotlivec nemôže priamo ovplyvňovať koncentráciu prízemného ozónu. Môže však prispieť, aby škodliviny zbytočne neunikali do ovzdušia a nevytvárali ozón. AKO?
- šetriť elektrickú a tepelnú energiu
- nechať si skontrolovať emisie a nastavenie motora u automobilov
- nový automobil mať vybavený trojcestným riadeným katalyzátorom
- pri nakupovaní rozmýšľať ekologicky
- minimalizovať odpady
Uvedomme si, že nie sme pánmi sveta a keď chceme dýchať zdravý vzduch, zaistiť zdravú budúcnosť pre ďalšie generácie dodržiavajme určité zásady. Život bez škodlivých látok, ktoré momentálne dýchame však nezaistí sám jednotlivec, pre zlepšenie kvality životného prostredia by mali niečo urobiť najmä firmy alebo štáty, ktoré však často zanedbávajú ochranu životného prostredia a majú najväčší podiel pri jeho znečisťovaní.
Zdroje:
Horúca planéta – globálne klimatické zmeny ( Mgr. Rudolf Pado ) - učebnica prírodopisu pre 9. roč. ZŠ - www.ekologie.aktualne.cz -
Linky:
http://www.ekologie.aktualne.cz/temata/ozonovavrstva/ozonovavrstva.htm - www.ekologie.aktualne.cz/temata/ozonovavrstva/ozonovavrstva.htm
|