Ψηλά πάνω από τα κεφάλια μας, στη στρατόσφαιρα, σε υψόμετρο 19-48 km, ο πλανήτης περιβάλλεται από όζον. Είναι ένα είδος οξυγόνου. Εάν το μόριο οξυγόνου στον αέρα αποτελείται από δύο άτομα οξυγόνου ενωμένα μεταξύ τους - O2, τότε το μόριο, το οποίο έχει τρία άτομα, υποδεικνύεται από τον τύπο του όζοντος - O3. Δημιουργείται από το φως του ήλιου. Όταν οι υπεριώδεις ακτίνες του Ήλιου διέρχονται από την ατμόσφαιρα, καταστρέφουν τα συνηθισμένα διατομικά μόρια οξυγόνου. Κάθε ελευθερωμένο άτομο ενώνεται με το γειτονικό Ο2. Έτσι σχηματίζεται ο χημικός τύπος του όζοντος - O3.
Τι είναι το όζον;
Οι Γάλλοι φυσικοί Fabry και Buisson ανακάλυψαν αυτό το αέριο για πρώτη φορά. Το 1913, προσδιόρισαν ότι οι ακτίνες του ήλιου με μήκος κύματος από 200 έως 300 nm απορροφώνται ενεργά από την ατμόσφαιρα της Γης. Ο όρος «όζον» στα ελληνικά σημαίνει «αρωματικό», «αρωματικό». Όλοι γνωρίζουν τη χαρακτηριστική μυρωδιά αυτού του αερίου που εμφανίζεται μετά από μια καταιγίδα. Το οξυγόνο υπάρχει στην ατμόσφαιρα σε τρεις αλλοτροπικές μορφές: O2 - μοριακή, O - ατομική και O3 - ο τύπος του όζοντος, ο οποίος λαμβάνεται με χημικό συνδυασμό των δύο πρώτων.
Ακίνητα αερίου
Το στρώμα του όζοντος είναι αρκετόλεπτό, σχεδόν αόρατο. Εάν όλα τα μόρια αυτού του αερίου, που καταλαμβάνουν 29 χλμ. χώρου, συνδυάζονταν σε μια ενιαία συμπαγή μπάλα, το πάχος του θα έπαιρνε μόνο το ένα τρίτο του εκατοστού. Ένα μέρος του όζοντος βρίσκεται στον αέρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Όταν τα καυσαέρια του αυτοκινήτου ή η αιθαλομίχλη απελευθερώνονται στον αέρα, το ηλιακό φως αντιδρά με τις χημικές ουσίες των εκπομπών για να σχηματίσει όζον. Είναι ιδιαίτερα αισθητός σε μια ζεστή μέρα, στον αέρα γεμάτο αιθαλομίχλη, γιατί φτάνει σε επίπεδο που απειλεί την υγεία. Η φόρμουλα της ουσίας του όζοντος είναι φυσικά ασταθής και σε συγκέντρωση μεγαλύτερη από 9% στον αέρα, το αέριο εκρήγνυται, επομένως η αποθήκευση του είναι δυνατή μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες. Όταν κρυώσει στους -111,90C αέριο μετατρέπεται σε υγρό.
Υπερβολικό όζον
Ένας άνθρωπος δεν μπορεί να ζήσει σε καθαρό οξυγόνο, μια μικρή ποσότητα όζοντος στην ατμόσφαιρα είναι χρήσιμη γι 'αυτόν, αλλά η υπερβολική συγκέντρωσή του μπορεί να είναι θανατηφόρα. Δεν χρειάζεται να το εισπνεύσετε γιατί αυτή η μορφή οξυγόνου μπορεί να βλάψει τους πνεύμονές σας. Οι αθλητές που εισπνέουν μεγάλες ποσότητες αέρα γεμάτο με όζον μπορεί να παραπονιούνται για βάρος και πόνο κατά την εισπνοή. Τα δέντρα και τα φυτά που αναπτύσσονται κατά μήκος του αυτοκινητόδρομου, όπου ο αέρας είναι κορεσμένος με καυσαέρια, υποφέρουν επίσης από υπερβολικό όζον. Ένα τέτοιο χαρακτηριστικό αυτού του αερίου πάνω από την ίδια την επιφάνεια της γης. Το φυσικό του περιεχόμενο (ένα μέρος του σε δεκάδες εκατομμύρια άλλα μέρη του αέρα) συμμετέχει στις οξειδωτικές διεργασίες που συμβαίνουν σε κυτταρικό επίπεδο στο ανθρώπινο σώμα. Στον τύπο του όζοντος, μόνο ένα άτομο οξυγόνου δρα ως οξειδωτικός παράγοντας και δύοτα υπόλοιπα απεκκρίνονται ως ελεύθερο οξυγόνο.
Χρήσιμες ιδιότητες
Όταν χρησιμοποιείται πλήρως καθαρός αέρας εσωτερικού χώρου, οι ερευνητές παρατήρησαν αύξηση στον αριθμό των ασθενειών των ανθρώπων σε αυτούς. Ο λόγος αποδείχθηκε απλός - η έλλειψη όζοντος στον καθαρό αέρα οδήγησε σε διαταραχές στο σώμα. Οι τακτικές μικρές δόσεις αερίου είναι επίσης χρήσιμες για την πρόληψη ασθενειών.
Τι είναι το φαινόμενο του αερίου; Λαμβάνοντας υπόψη τα αποτελέσματα των πειραμάτων, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το όζον οδηγεί στην καταστροφή σχεδόν όλων των φυσικών ιών, βακτηρίων, πρωτόζωων, καθώς και μούχλας και μαγιάς. Σε λίγα λεπτά, μια μικρή μερίδα (όζον τύπου O3) σε ένα λίτρο αέρα εξουδετερώνει όλες τις επικίνδυνες για τον άνθρωπο ουσίες. Άλλωστε, ο οζονισμός είναι μια φυσική διαδικασία, κοινή στον οργανισμό. Ακόμη και σε ένα δωμάτιο, το όζον φρεσκάρει τον αέρα, αφαιρεί πρακτικά τον κίνδυνο μόλυνσης από αερομεταφερόμενες ασθένειες, εξουδετερώνει τον καπνό, τη σκόνη και τα αλλεργιογόνα, τις ενώσεις βαρέων μετάλλων και άλλα συστατικά του αέρα επιβλαβή για τον άνθρωπο. Αποσυντίθενται σε νερό, οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα, αυτές οι ενώσεις χάνουν την τοξικότητά τους και απομακρύνουν τις δυσάρεστες οσμές. Δεδομένης της χημικής φόρμουλας του όζοντος, η υψηλή οξειδωτική του ισχύς χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για την απολύμανση του αέρα και του πόσιμου νερού.
Ένα στρώμα 20 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης προστατεύει πραγματικά την υγεία μας απορροφώντας τις υπεριώδεις ακτίνες. Λειτουργεί ως φίλτρο, προστατεύοντας τη Γη από την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία. Χωρίς ένα προστατευτικό στρώμα, η ζωή στον πλανήτη θα ήταν αδύνατη. Έχει αποδειχθεί ότι η χλωρίδα και η πανίδα εμφανίστηκαν στη Γη μόνο όταν σχηματίστηκε μια ισχυρή ασπίδα που την προστατεύει από την ηλιακή ακτινοβολία. Η υπεριώδης ακτινοβολία βοηθά το δέρμα να αποκτήσει όμορφο μαύρισμα, αλλά ταυτόχρονα είναι ο κύριος ένοχος του ηλιακού εγκαύματος και του καρκίνου του δέρματος.
τρύπα του όζοντος
Στη δεκαετία του 1970, οι επιστήμονες που μελετούσαν τη στιβάδα του όζοντος πάνω από τον πλανήτη ανακάλυψαν ότι οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται σε ψυγεία, κλιματιστικά και αερολύματα θα μπορούσαν να καταστρέψουν το όζον. Αέρια απελευθερώνονται στον αέρα κάθε φορά που επισκευάζονται αυτές οι συσκευές ή όταν ψεκάζονται διάφορα αερολύματα. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα επιβλαβή αέρια φτάνουν τελικά στα μόρια του όζοντος. Ταυτόχρονα, η ηλιακή ακτινοβολία απελευθερώνει χλώριο από τους υδρογονάνθρακες χλωρίου-φθορίου, το οποίο καταστρέφει τη δομική φόρμουλα του όζοντος, μετατρέποντάς το σε συνηθισμένο οξυγόνο. Έτσι, το προστατευτικό στρώμα καταστρέφεται. Άλλα 15 χρόνια αργότερα, Βρετανοί επιστήμονες έκαναν μια εκπληκτική ανακάλυψη: μια τεράστια τρύπα στο στρώμα του όζοντος βρίσκεται πάνω από την Ανταρκτική. Αυτή η τρύπα εμφανίζεται κάθε άνοιξη και έχει περίπου το μέγεθος των Ηνωμένων Πολιτειών. Όταν η κατεύθυνση του ανέμου αλλάζει λόγω της αλλαγής των εποχών, η τρύπα ξαναγεμίζει με μόρια όζοντος. Σε αυτή την περίπτωση, ένας ορισμένος αριθμός μορίων γεμίζει την τρύπα, ενώ σε άλλα μέρη το στρώμα του αερίου γίνεται πιο λεπτό.
Τι απειλεί τη μείωση του προστατευτικού στρώματος;
Το χειμώνα του 1992, η στιβάδα του όζοντος πάνω από την Ευρώπη και τον Καναδά έγινε πιο λεπτή κατά 20%. Σε περιοχές όπου αυτό το στρώμαανεπαρκώς πυκνό και μη ικανό να φιλτράρει την ισχυρή ακτινοβολία, ο αριθμός των περιπτώσεων καρκίνου του δέρματος αυξάνεται πολύ αισθητά. Πάνω από την ίδια την Ανταρκτική, οι επιστήμονες έχουν καταγράψει εξαιρετικά υψηλά επίπεδα μονοξειδίου του χλωρίου, το οποίο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της καταστροφής του όζοντος από το χλώριο. Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι η απώλεια μόνο του 1% του προστατευτικού στρώματος οδηγεί σε αύξηση της ποσότητας της υπεριώδους ακτινοβολίας που φτάνει στη Γη κατά 2%, και ταυτόχρονα, ο αριθμός των καρκίνων του δέρματος αυξάνεται κατά 3-6%. Η υπεριώδης ακτινοβολία καταστρέφει επίσης την ανοσία του οργανισμού, καθιστώντας το άτομο πιο ανυπεράσπιστο έναντι των λοιμώξεων. Η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να βλάψει τα κύτταρα όλων των φυτών, από τα δημητριακά μέχρι τα δέντρα.
Επειδή το στρώμα του όζοντος διατηρεί τη θερμότητα, καθώς μειώνεται το στρώμα του όζοντος, ο αέρας σε αυτό το γεωγραφικό πλάτος ψύχεται, αλλάζοντας τους ανέμους και τον καιρό του κόσμου. Είναι δύσκολο να προβλεφθεί ποια επίδραση θα έχει η εξάντληση του στρώματος στο κλίμα στο μέλλον, οι επιστήμονες προβλέπουν την αποξήρανση των φυσικών περιοχών, την απώλεια μέρους της βλάστησης και την ανεπαρκή τροφή εάν δεν λυθεί το πρόβλημα της καταστροφής αυτού του αερίου. Ακόμη και με τη διακοπή της ανθρώπινης δραστηριότητας, που συνεπάγεται εκπομπές αερίων που καταστρέφουν το προστατευτικό στρώμα, θα χρειαστούν τουλάχιστον 100 χρόνια για να επιστρέψει στο προηγούμενο επίπεδο.
