Otsonikato

• Huhtikuu 28, 2024

Otsoni, hapen muoto, on luonnollinen kaasu, jota löytyy maan ilmakehästä. Noin yhdeksänkymmentä prosenttia otsonista löytyy stratosfäärin kerroksesta, joka sijaitsee 10–50 km maanpinnan yläpuolella. Tätä kutsutaan otsonikerrokseksi. Tämä kerros toimii luonnollisena suojana ilmakehän yläosassa. Otsoni estää suurimman osan haitallisista auringonsäteistä pääsemästä maan pinnalle. Siten se auttaa vähentämään auringonpolttoa, kaihi- ja ihosyöpää ja auttaa kasveja ja eläimiä vähentämään mutaatioriskiä. Otsonikerroksen heikkeneminen on luonnollinen prosessi, joka johtuu auringon kierrosta, tuulen muutoksista, tulivuorenpurkauksesta ja vuodenaikojen muutoksista. Ihmisen toiminta on kuitenkin osoitettu olevan suurin syy ympäristön tämän herkän komponentin järkyttämiseen.

Kun otsonia heikentäviä aineita (ODS) vapautuu ilmaan, tapahtuu useita kemiallisia reaktioita, jotka hajottavat otsonin toisistaan. Useat vapaiden radikaalien katalyytit voivat tuhota otsonin. Tärkeimmät aineet ovat hydroksidiradikaali (OH •), typpioksidiradikaali (NO •), atomikloori-ioni (Cl •) ja bromi-ioni (Br •). Vaikka kaikilla näistä on sekä luonnollisia että ihmisen aiheuttamia lähteitä, ihmisen toiminta on dramaattisesti lisännyt kloori- ja bromipitoisuutta. Suurin osa stratosfäärin OH • ja NO •: sta on luonnollista alkuperää. Kloorifluorihiilivedyt (CFC-yhdisteet) menevät stratosfääriin tuhoutumatta troposfäärissä, koska tämä on vähän reaktiivista kaasua. Cl- ja Br-atomit tuhoavat sitten otsonimolekyylejä ja seurauksena otsonin määrä vähenee. On löydetty monimutkaisempia mekanismeja, jotka johtavat otsonin tuhoutumiseen myös alemmassa stratosfäärissä.

Vain yksi klooriatomi tuhoaisi otsonia jopa kahden vuoden ajan. Niitä ei poisteta kemiallisen reaktion jälkeen. Ne säilyvät muiden atomien, kuten kloorivedyn, kloorinitraatin, jne. Kanssa. Bromi tuhoaa otsonia tehokkaammin kuin kloori, mutta ilmakehän bromia on tällä hetkellä vähemmän. Joten sekä kloorilla että bromilla on merkittävä vaikutus otsonin vähenemiseen. Maan stratosfäärissä fluoriatomi reagoi nopeasti veden ja metaanin kanssa muodostaen vahvasti sitoutuneen vetyfluoridin. Mutta jodia sisältävät orgaaniset molekyylit reagoivat erittäin nopeasti alemmassa ilmakehässä eivätkä saavuta stratosfääriin merkittäviä määriä. Yksi klooriatomi voi reagoida 100 000 otsonimolekyylin kanssa, ja kloorifluorihiilivetyjen (CFC) vuotuinen ilmakehän kloorin määrä kertoo, kuinka vaaralliset CFC: t ovat ympäristölle. Näitä käytetään pääasiassa kylmäaineina, ponneaineina ja vaahdotusaineina muovien valmistuksessa, palonsammutuksissa jne.

Vuonna 1987 Montrealin pöytäkirjassa 43 maata allekirjoittivat pöytäkirjan CFC-yhdisteiden kulutuksen ja tuotannon jäädyttämisestä vuoden 1986 tasolle vuoteen 1990 mennessä, niiden vähentämiseksi 20 prosentilla vuoteen 1994 mennessä ja vielä 30 prosentin odotetaan vähenevän vuoteen 1999 mennessä. Ainakin 183 maakuntaa on nyt allekirjoittaneet Montrealin pöytäkirjan. Montrealin pöytäkirja toimii, koska NASA arvioi, että otsonikerrosta heikentävien aineiden pitoisuudet saavuttivat huippunsa vuonna 2000 ja olivat laskeneet 3,8 prosenttia vuoteen 2008 mennessä. Näistä tiedoista Antarktisen otsonin odotetaan katoavan vuoteen 2050 mennessä.

Video-Ohjeita: Otsonikerros ja Montrealin pöytäkirja (Huhtikuu 2024).