Ozonski omotač je sloj u visokoj atmosferi (stratosferi) koji sadrži alotropsku modifikaciju kiseonika koja ima tri atoma kisika u svom molekulu (O3) a ne dva kao normalni kiseonik kojeg udišemo. Ozon nastaje u stratosferi uz pomoć ultravioletnog zračenja sa Sunca. Kada ultravioletni zraci pogode molekulu kiseonika ona se raspadne na dva slobodna atoma koji se onda vežu za drugu normalnu molekulu kiseonika praveći ozon.
Ozone layer is a high atmosphere layer containing ozone a type of oxygen molecule that contains 3 oxygen atoms instead of two. This layer si located in stratosphere on altitude between 20 and 40 km (12 to 24 miles). Ozone is formed when ultraviolet light hits a molecule of oxygen and splits it in to 2 free atoms. those 2 atoms combine with existing oxygen molecule forming ozone.
Ovakav molekul kiseonika, sa tri atoma, ima osobinu da upija najveći dio štetnih ultravioletnih zraka sa Sunca ne dopuštajući da stignu do površine Zemlje. Ako želite saznati neke detalje o samom mehanizmu kako se to događa evo linka koji vodi na stranicu koja to objašnjava: (link o mehanizmu ozona)
This type of oxygen molecule has a property to absorb harmful ultraviolet light from the Sun preventing it to reach the surface and harm living things. To know the mechanism behind it please follow this link to Wikipedia.
Najveći dio ozona se nalazi u stratosferi, na visini između 20 i 40 km, i tamo se ciklično stvara i uništava pod dejstvom ultraviolenog zračenja i tokom tok ciklusa štiti našu planetu.
This schematic picture shows the location of Ozone layer in our atmosphere.
Međutim negdje krajem sedamdesetih godina dvadesetog vijeka primjećeno je da se količina ozona u stratosferi naglo smanjuje. to je sve kulminiralo objavljivanjem naučnog rada u naučnom magazinu Nature 1985 godine. U tome radu jasno se dalo do znanja da je za smanjivanje količine ozona kriva ljudska aktivnost, a najviše dvije vrste gasa, azot monoksid (NO) i niz jedinjenja zajednički poznati pod nazivom hlorofluorokarboni (CFC), od kojih je kod nas možda najpoznatiji freon. Detalji o hemijskoj reakciji koja uništava ozon možete naći na ovom linku, znanje engleskog jezika je potrebno za čitanje ovog članka (link).
But sometimes late 70´s it was discovered that quantity of ozone in stratosphere was depleting, culminating in 1985 when a scientific paper was published in Nature Magazine, explaning what was going on. The culprit for depletion of ozone layer was found in 2 gases, Nitrogen-monoxide (NO) and a group of very useful compounds called chlorofluorocarbons (CFC´s). Details abiout how this compounds destroy ozone you can find on this link.
Azot monoksid najčešće nastaje električnim pražnjenjima u atmosferi i kao takav je prirodan dio ciklusa ozona. Ljudska aktivnost takođe oslobađa ovaj gas ali je uticaj tako nastalog NO na ozon relativno mali. Realna opasnost su u stvari pomenuti hlorofluorokarboni (CFC). Ovi gasovi su jako korisni u industriji. Radi se o veoma inertnim i neotrovnim gasovima, izuzetne stabilnosti i laki su za sintezu. Kao takvi, odmah poslje otkrića su našli čitav niz primjena u industriji i izradi dobara. Služili su za hlađenje u frižiderima i klima uređejima, kao gas za ekspanziju u sprejevima, i mnogi procesi u industriji su ovisili o ovim gasovima.
Nitrogen-monoxide occurs naturally as product of electrical discharge, mostly by lightning strikes, but it is also produced by human activity, but in most of the cases this effect can be naturally mitigated. On the other hand the effect of CFC´s is much worse. Those compounds are fully man made and were massively produced by industry due to their high usefulness. Those compounds are non toxic, inert and very stable, used in manufacturing of refrigerators, air conditioners, as aerosol propellants and as solvents. Many processes in industry were using this compounds, because those were cheap and very good in what they were doing. As it goes it was too good to be true.
Ono što se nije znalo je da se ispušteni hlorofluorokarboni penju u atmosferi sve do ozonskog sloja, gdje se pod uticajem ultravioletnog svijetla raspadaju na aktivne komponente, od kojih je najopasniji hlor (Cl) koji reaguje sa ozonom i razbija njegovu strukturu. Jedan slobodni atom hlora je u stanju da uništi milijarde molekula ozona prije nego li se veže za neki stabilniji molekul. Na žalost ispušteni su milioni tona ovog gasa u atmosferu, kroz sprejeve ili iz pokvarnih rashladnih uređaja. Rezultat je bilo primjetno smanjenje količine ozona u stratosferi koja se smanjivala alarmantnom brzinom, čak 5% tokom jedne decenije.
The problem was, as it was discovered later, that dumped CFC´s after use or leaked out, climbed in to upper atmosphere where, under influence of ultraviolet light was broken down in to constituent and very reactive elements, mainly chlorine gas (Cl). One free atom of chlorine can undisturbed link to the ozone molecule destroying it, this can be repeated billions of times before the chlorine atom finally react with something in to some more stable compound. Unfortunately millions of tons of CFC´s were dumped in to the atmosphere before it was noticed that something foul was happening. The result was severe depletion of ozone layer, up to 5% per decade.
 |
| Projekcija NASA-e o uništavanju ozona CFC-ima da nisu zabranjeni. NASA projection of depletion of ozone if CFC´s were not banned. |
As soon as this trend was discovered United Nations (UN) launched an initiative to ban production and distribution of CFC´s across the World (under the advice of many scientists). This resulted in drafting of international contract in 1987 called Montreal Protocol which have taken effect in 1989 and with small changes and additions of other ozone harmful compounds it is still in effect today. The ban on those compounds is almost total across the globe.
Međutim šteta je bila već učinjena, ispuštena je ogromna količina ovih jedinjenja u atmosferu, a kako se radi o veoma stabilnom jedinjenju (ironično to je upravo kvaliteta koja je i dovela do masovne upotrebe istih) čiji poluživot u atmosferi se mjeri stotinama godina, možemo očekivati da će se ozonski omotač i dalje smanjivati ali na svu sreću puno manjim tempom i slilaznim trendom. U ovom slučaju može se reći da smo za dlaku izbjegli katastrofu ali u budućnosti će nas ipak sustignuti dio nedaća, poput smanjenih prinosa u poljoprivredi i povećane opasnosti od raka kože u ljudi i životinja.
Unfortunately damage was already done, the vast amounts of CFC´s were already dumped and because those compounds are so stable (ironically that quality made CFC´s so useful in the first place) and will persist in the atmosphere for hundreds of years, damaging ozone in continuation. Fortunately this trend will decrease as those gases degrade and we managed to avert a true global catastrophe just in nickle of time. But some consequences will persist, smaller yields of crops across the globe and increased risk of skin cancer will and it is happening.
Ovo je jedna od onih priča sa porukom upozorenja, slično kao danas sa problemom globalnog zagrijavanja, koje zahtijevaju međunarodne napore da bi se spasilo što se spasti može i spriječili katastrofalni problemi u budućnosti.
This one is one of those cautionary stories, from which we need to learn and adjust our behavior. For example global warming (climate change) poses same threat to us and our survival and we should learn from accompaniments done through Montreal Protocol.
Moderni trendovi i istraživanja / Modern trends and research.
Da nije sve svijetlo i dobro pokazuju najnovija istraživanja. Naime pokazalo se da se CFC gasovi u atmosferi smanjuju sporije nego što se očekivalo i da će se njihov uticaj osjećati još dugo u budućnost. Naučnici još nisu sigurni u potpunosti zašto se to događa i ispitivanja odnosno istraga je u toku.
It is not all good, unfortunately. Recent research showed that CFC´s are not declining as rapidly as it was predicted. Scientist are not sure whay this is happening.
Postoji nekoliko teorija zašto se ovo događa:
1. CFC gasovi su stabilniji nego što se ranije mislilo.
2. Gasovi se ispuštaju iz zaboravljenih i sa zanemarenih smetlišta gdje danas mnogi uređaju koji sadrže te gasove počivaju i nisu reciklirani.
3. Neko u svijetu ne poštuje primjenu Montrealskog Protokola (ovo zadnje zahtijeva pravu detektivsku istragu da bi se otkrili počinioci)
Several theories exist for why is this happening:
1. CFC´s are more stable than previously thought.
2. Those gases are still emitted in large quantities from garbage landfills and leaking from old equipment.
3. Somebody in the World does not respect the mandate of Montreal Protocol, this last will require a real police like investigation in happenings across the World.
Što je to Ozonska Rupa / What about Ozone Hole
Kada se govori o Ozonskoj Rupi obično se misli na prirodni fenomen koji nastaje iznad Južnog Pola odnosno kontinenta Antarktike. Ovaj fenomen je sezonskog karaktera i radi se o smanjenju količine ozona iznad Antarktike tokom ljetnjih mjeseci. Nastaje uticajem upravo hlora koji je većinom u prošlosti bio prirodnog porijekla i koji se tamo koncentrirao zbog prirodnih fenomena vezanih za doba godine i klimu.
Ozone hole is a natural phenomenon occurring above South Pole. This phenomenon is seasonal occurrence and consist of severe depletion of ozone above Antarctica during Spring and Summer time. It is happening primary due to accumulation of chlorine gas in high atmosphere above Pole due to weather and air movement across the globe. In past most of this chlorine was natural.
Međutim u moderno doba pojavom CFC gasova ovaj fenomen je dobio puno veće razmjere i zahvata puno veću površinu, ugrožavajući južna područja naše planete, pogotovu Australiju i Južnu Ameriku. Zbog ovoga ta područja, tokom (tamošnjeg) proljeća i ljeta su u opasnosti od jako povećanog UV zračenja. Tamošnji ljudi se dovijaju kako znaju i umiju, koristeći sva raspoloživa sredstva zaštite, od krema sa jakim zaštitnim faktorom pa do čak medijskih upozorenja koji savjetuju da se ostane kod kuće tokom podnevnih sati pojedinih dana kada je zračenje najekstremnije. Ipak istraživanja pokazuju porast slučajeva kanciroma kože i pad poljoprivredne produktivnosti.
Unfortunately in modern times a lot of that chlorine is from CFC´s creating a worsening effect and widening the ozone hole to dangerous levels, even enveloping southernmost continents like Australia and South America. forcing people living there to cope with this sudden increase in UV radiation using high protection factor sun cream or even staying indoors during peak hours. Unfortunately the research have shown an increase in cancer occurrence and reduction in crop yields .
Slična pojava strikno vezana samo za korištenje CFC-a ali u puno manjem obimu je primjećena i iznad Sjevernog Pola.
Similar occurrence was noticed also above North Pole but in much lesser extent all due to CFC´s.
Zanimljivosti vezane za smanjivanje ozona / Interesting facts connected with ozone depletion
1. Visokoleteći avioni takođe oštećuju ozonski omotač svojim ispušnjim plinovima pogotovu kroz azot monoksid. Zbog toga postoje ograničena u visini leta komercijalnih aviona i sastavu goriva.
1. Commercial airplanes flying on high altitude are also damaging ozone layer by their exhaust gases, mainly by Nitrogen-oxide. Because of that there are strict regulations about allowed altitudes and about composition of airplane fuels.
2. Hlorofluorokarboni su takođe veoma jak staklenički gas odnosno ponašaju se kao CO2. Posjeduju puno veći kapacitet zadržavanja topline od CO2, Na sreću njihov uticaj na globalno zagrijevanje je neznatan jer su količine puno manje, a kako je proizvodnja zabranjena možemo očekivati da će se njihov uticaj potpuno izgubiti u budućnosti.
2. Chlorofluorocarbons are also very strong greenhouse effect gases, several hundred times more powerful than CO2. Fortunately their effect on global climate change is at this time minimal because they do not consist a large portion of greenhouse gases and their quantity is declining thanks to worldwide ban.
3. Ozonski omotač je odgovoran za pojavu života na kopnu, prije pojave ovog omotača život na kopnu je bio nemoguć zbog prevelike radijacije.
3. Ozone layer formation was one of most important occurrences in history of our planet as it allowed spread of life on dry land from water. Without it the life on dry land would be impossible due to radiation.
4. Ultravioletno zračenje je lako zaustaviti običnim staklom. U slučaju katastrofe prouzročene nestankom ozonskog omotača hranu bi bilo moguće proizvoditi jedino ispod staklenika.
4. UV rays are easily stopped by normal glass. In the case of environmental catastrophe caused by ozone depletion the only viable method to produce food would be under greenhouse type buildings.
5. Ozon je jaki zagađivač kada se nalazi u troposferi (niskoj atmosferi) i djelom je smoga. Veoma je reaktivan i izaziva značajna oštećenja na raznim metalima. Takođe je opasan i otrovan te u velikim koncentracijama može izazvati oštećenja disajnih puteva i čak sljepilo. Obično nastaje električnim pražnjenjima npr kod pražnjenja munja ili kratkih spojeva. Miriše donekle na luk (čipulu).
5. Interestingly enough ozone is considered dangerous pollutant when it occurs in lower atmosphere and it is one of active ingredients in smog air pollution. it is highly corrosive to metals and irritant. It can cause damage to lungs and even blindness in high concentrations. It occurs naturally in lower atmosphere through electrical discharges like lightning. Smells like onions.
6. Ovako ljudi izgledaju pod ultravioletnim svijetlom, vidljiva oštećenja kože i pjege su posljedica izlaganja ultravioletnom zračenju kroz duge godine i zbog osjetljivosti kože. Video by Thomas Leveritt
6. This video, made by Thomas Leveritt and shows how people look like under UV light. Notice the damage made by previous long UV light exposure during lifetime visible as freckles and spots invisible in normal light.
Zaključak / Conclusion
Zaštita ozona je jedan od najvećih današnjih ekoloških prioriteta, zajedno sa spriječavanjem povećanja globalnog zagrijevanja, predstavlja bukvalno pitanje opstanka naše civilizacije. Montrealski protokol nedvosmisleno pokazuje da je moguće ujediniti sve velike igrače na svijetu oko jedne ekološke ideje kada se nedvosmisleno dokaže da postoji direktna opasnost opstanka.
Protection of ozone layer is one of biggest environmental priorities of our age, together with slowing the climate change it represents literally a fight for survival of our civilization and even of our species. Montreal Protocol shows that it is possible to unite all major powers behind an environmental issue if enough evidence is presented.
Sada ih samo moramo uvijeriti da je i globalna promjena klime jednako opasna ako ne i opasnija.
Now we just need to show them that global warming which is leading to climate change is also a prime threat.
No comments:
Post a Comment