02 OZONSKI OMOTAČ

OZONSKI OMOTAČ
Ozonski omotač ima neprocenjivu ulogu u zaštiti živog sveta na našoj planeti. Kao neka opna oko naše planete, on nas štiti od štetnih sunčevih ultraljubičastih (UV) zračenja.

Nalazi se u stratosferi na visinama od 10 do 50 kilometara iznad površine Zemlje. To je zapravo jedan dosta razvučen sloj koji sadrži molekule kiseonika u obliku ozona. Za razliku od molekula kiseonika koji udišemo, a koji se sastoji od 2 atoma kiseonika, molekuli ozona sastoje se od 3 atoma kiseonika. Ozonski omotač sadrži preko 91% ozona.

Osim “dobrog” stratosferskog ozona, postoji i “loš” troposferski ozon, koji je sastavni deo urbanog smoga i nastaje kao posledica zagađenja. Nalazi se u najnižim slojevima atmosfere, odnosno ovde gde živimo i gde se dešavaju sve životne aktivnosti.

Postoji prirodni ciklus nastajanja i nestanka ozona pod dejstvom sunčevog UV zračenja. Taj ciklus zavisi od inteziteta sunčevog UV zračenja koje, pak, zavisi od godišnjeg doba – u proleće je najdeblji, a najtanji je tokom jeseni. Ovaj godišnji ciklus promene debljine ozonskog omotača bio bi uravnotežen kada ne bi postojalo dejstvo čoveka na ozonski omotač. Debljina ozonskog omotača se menja i u zavisnosti od toga gde smo na planeti, odnosno od geografskih koordinata.

plavo nebo i sunce iza oblaka

Najbitnije je to što ozonski omotač potpuno apsorbuje UV zračenje u takozvanoj C oblasti, odnosno UV-C zrake. Ovo zračenje, tačnije fotoni UV-C zraka, imaju dovoljnu energiju da uništavaju DNK (a time i ćelije) i druge organske molekule, pa se zbog toga takvo zračenje koristi za sterilizaciju i ubijanje bakterija – od hirurških sala, do fabrika vode.

Teško je i zamisliti šta bi bilo sa živim svetom na našoj planeti, uključujući i ljude, kada bi sunčevo UV-C zračenje stizalo do nas. Verovatno bismo svi morali da nosimo skafandere ili bismo se možda tokom miliona godina nekako prilagodili i takvom zračenju. Ili nas možda ne bi ni bilo.

Drugi deo ultraljubičastog zračenja je iz B oblasti – takozvano UV-B zračenje. Ozonski omotač apsorbuje preko 90% UV-B zračenja, dakle – u ogromnoj meri, ali ne u potpunosti. Od debljine ozonskog omotača zavisi u kojoj meri će to zračenje biti apsorbovano. Što je debljna omotača manja – to je količina propuštenog zračenja veća.

Treći deo ultraljubičastog zračenja je iz A oblasti – takozvano UV-A zračenje. Ozonski omotač skoro uopšte ne može da apsorbuje UVA zračenje i vidljivu plavu svetlost.

crtez UVA i UVB zraci

UVA i UVB zraci mogu da budu veoma opasni po živi svet na našoj planeti, uključujući i ljude, jer mogu da izazovu brojne bolesti oka, kože, imuniteta.

Naravno, najveći rizik je tokom letnjih meseci kada je intezitet ovog zračenja najveći. Štetno UVB zračenje negativno utiče i na kopneni i vodeni biljni i životinjski svet.

Decenijama unazad naučnici upozoravaju na ozbiljna oštećenja ozonskog omotača što može imati dramatične posledice po životnu sredinu, a samim tim i po ljudsko zdravlje.

Zastrašujuće zvuče podaci iz naučnih istraživanja koji govore o tome da svako stanjivanje ozonskog omotača od samo 10% može da dovede do 1,75 miliona novih slučajeva ljudi obolelih od katarakte i 300 hiljada novih obolelih od raka kože.

Dobson je jedinica za izražavanje količine atmosferskog ozona. Ukupna količina ozona u vertikalnom stubu vazduha se izražava kao debljina sloja ozona kada bi stub bio sabijen na standarni pritisak (1 atmosfera) pri temperaturi od 0°C. Sloj debljine 0.01 mm odgovara 1 Dobsonu.

Prosečna vrednost debljine ozonskog omotača je oko 300 Dobsona, a iznad Evrope ta vrednost je oko 350, tj. debljina ozona je 3.5 mm. Vrednost od 220 Dobsona se smatra za kriterujum ozonske rupe, jer niža vrednost od nje nije zabeležena u posmatranjima pre 1979. godine. Reč rupa je zapravo metafora za deo atmosfere u kojem je koncentracija ozona ispod 220 Dobsonovih jedinica.

Ozonski omotač nalazi se u stratosferi, koja pored troposfere, mezosfere i termo sfere čini zemljinu atmosferu. Ozonski omotač je, dakle, sloj u stratosferi u kojem se nalazi ozon. U stratosferi stvara se 90 % ozona.

Ozon se u stvara u ozonskom omotaču uz pomoć snažnog UV zračenja. UV zrak, u dodiru sa molekulom kiseonika, razbija taj molekul na dva dela, odnosno izdvaja atom kiseonika koji se onda vezuje sa drugim molekulima kiseonika stvarajući tako troatomni molekul ozona, pri čemu se oslobadja energija u obliku topline. Na ovaj način stvara se 90% ukupnog ozona i to na visini izmedju 15 i 55 kilometara iznad nas, odnosno u stratosferi.

Sredinom prošlog veka, kada je počeo razvoj pre svega rashladnih uredjaja, počelo je korišćenje gasova koji uništavaju molekule ozona. Ti gasovi se penju u atmosferu i stižu do stratosfere. Molekuli ozona se razaraju pod dejstvom sunčevog UV zračenja, a zatim atomi prvenstveno halogenih elemenata hlora, broma, fluora, koji stižu sa površine naše planete kao rezultat ljudske delatnosti, učestvuju u razaranju molekula ozona.

Krajem sedamdesetih i početkom osamdesetih godina prošlog veka, otkriveno je da se ozonski sloj u stratosferi drastično stanjuje na pojedinim delovima. To je bilo najuočljivije iznad Antarktika, gde se svakog proleća ozonski sloj stanjivao za 40 %, stvarajući tzv. ozonski rupu. Svojevremeno je američka agencija NASA objavila da je površina ozonske rupe iznad Antarktika veća od površine celog severnoameričkog kontinenta.

Posle otkrića ozonske rupe, istraživanja koja su usledila pokazala su da ozonska oštećenja postoja iznad gusto naseljenih područja i na severnoj i na južnoj polulopti. Na srednjim nadmorskim visinama u Evropi, gubitak ozonskog omotača iznosi od 6 do 8 procenata.

Hlor

Naučnici su utvrdili da je jedan od uzroka nastajanja ozonskih rupa jedinjenja, odnosno gasovi nazvani hloro-fluor-ugljenični (CFC). Tako se, recimo, atomi hlora koji se oslobadjaju u stratosferi, vezuju za molekul ozona skidajući mu atom kiseonika. Jedan atom hlora može da uništi i do 100000 molekula ozona.

Zbog toga je prvo doneta Bečka konvencija, pa zatim i Montrealski protokol – međunarodni dokumenti o zaštiti ozonskog omotača. Montrealski protokol je potpisalo oko 170 zemalja, a među njima i naša. Tim protokolom se, zapravo, ograničava emisija, a samim tim i korišćenje tih štetnih materija u industriji. Razvijene zemlje su gotovo u potpunosti izbacile korišćenje najštetnijih gasova, dok manje razvijene zemlje jos uvek imaju mogućnost da ih koriste.

Ozonski omotač ima i svoj dan u godini koji se obeležava širom sveta. To je 16. septembar koji je odabran kao dan u kojem je 1987. godine u kanadskom gradu Montrealu potpisan Montrealski protokol. Svetski dan zaštite ozonskog omotača obeležava se i u Srbiji od 1994. godine. Protokol iz Montreala naša zemlja je ratifikovala 1990. godine, kada je Srbija bila u sastavu bivše Jugoslavije.

REČ STRUČNJAKA

prof dr Zoran Mijatovic

prof. dr ZORAN MIJATOVIĆ, fizičar – Departaman za fiziku Prirodno-matematičkog fakulteta u Novom Sadu

Merenja debljine ozonskog omotača iznad Srbije koja vršimo su zemaljska merenja, jer se vrše sa zemlje. Merenja nije moguće vršiti baš svaki dan, jer su moguća samo po vedrom vremenu.
Podaci od 2007. godine pokazuju da nema nekih značajnih odstupanja iz godine u godinu što se tiče maksimalnih vrednosti debljine ozonskog omotača koje se javljaju u letnjim mesecima.

Medjutim, u poslednje 3 ili 4 godine primećeno je da se tokom zimskih meseci pojavljuju vrlo niske vrednosti debljine ozonskog omotača. Te niske vrednosti idu dosta ispod onih od 220 Dobsonovih jedinica – što predstavlja granicu za definiciju ozonske rupe.

Ne može se reći da imamo ozonsku rupu iznad Srbije. To bi mogli da nazovemo mikro rupama. One se pojavljuju tokom zimskih meseci u poslednjih nekoliko godina. Još uvek nema objašnjenja zašto je to tako. Jedna takva pojava ne znači da je zagadjivač direktno ispod te oblasti, jer sve se dešava u stratosferi na tim visinama od 10 do 50 kilometara, tako da zagadjenje može doći i sa mesta koje se nalazi na velikoj udaljenosti od Srbije. Srećom, to se dešava tokom zimskih meseci kada je, inače, sunčevo UV zračenje slabo.

Ozonski omotač je jedan relativno debeo omotač, ali ako bismo kompletnu količinu ozona u stratosferi sabili na naše normalne uslove, odnosno na onaj atmosferski pritisak – debljina tog sloja bi bila svega 3 milimetra. Možete li da zamislite da nas samo 3 milimetra gasa štiti od strašnih posledica UV zračenja i koliko je to lako razoriti.

Osim merenja, odnosno monitoringa debljine ozonskog omotača koje radimo od 2007. godine, radimo i merenje, odnosno monitoring sunčevog UV zračenja koje smo započeli 2003. godine.
Nismo primetili neka veća odstupanja u svim ovim godinama u segmentu UV zračenja. Neke prosečne vrednosti tokom leta, kada je vrednost UV indeksa najviša, kreću se oko 9. Reč je o periodu od sredine juna do sredine jula. Te vrednosti koje se kreću oko 9 spadaju u vrlo visoke vrednosti UV indeksa i o tome tokom leta treba voditi računa. Do sada smo ukupno 4-5 puta zabeležili vrednosti preko 10. Medjutim, ni vrednosti tokom perioda od aprila i maja, kao i od avgusta do oktobra, nisu niske. Primera radi, sredinom septembra 2014. godine vrednosti su bile negde izmedju 5 i 6. Ni ove vrednosti nisu bezopasne po živi svet.

Kada se govori o zaštiti od UV zračenja, treba voditi računa i o nadmorskoj visini. Sa povećanjem nadmorske visine, naravno intezitet UV zračenja raste. Isto tako, treba voditi računa i o uticaju refleksije sa tla. Nije svejedno da li se nalazimo na pesku ili na svežem snegu. Refleksija od snega mnogo je veća nego sa peska.

Kao fizičar, ja bih rekao da se intezitet, odnosno fluks zračenja izražava u jedinicama vat po kvadratnom metru. Ako bih vam rekao da je danas intenzitete UV zračenja toliko vati po kvadratnom metru – to vam ne bi ništa značilo. Zbog toga je uvedena jedinica koja bi ljudima slikovitije i razumljivije prikazala intezitet UV zračenja. Ta jedinica se zove UV indeks.

Većina podela UV zračenja koje postoje danas u svetu, ukazuje da kada je index UV zračenja manji od 2 – to znači da je reč o niskom nivou. Kada je UV index između 3 i 5 – onda se radi o srednjem nivou. Ukoliko je UV indeks preko 5 i ide do 7, 8 ili 9 – to je visok nivo. Postoji i ekstremno visok nivo – kada je UV indeks 10 ili više. Ljudi često misle da je skala UV indeksa ograničena od 1 do 10. Međutim nije – njena donja granica je nula gde nema nikakvog UV zračenja, a gornja granica ne postoji.

Jedno od rešenja u Srbiji za smanjenje uništavanja prirode i smanjenje zagađenja različitih vrsta bilo bi formiranje registra zagađivača. Takav registar, koliko je meni poznato, mi nemamo.

Međutim, kad je reč o zagađivačima koji uništavaju ozonski omotač, ti zagadjivači ne moraju biti tačno ispod mesta gde je omotač istanjen.

Ozon se nalazi na visinama od 10 do 50 kilometara iznad zemlje. To je jedan vrlo širok sloj u kojem postoji odredjena raspodela koncentracije ozona. Kakvo je kretanje tih vazdušnih masa u stratosferi, to ne možete tako lako predvideti. Zagadjivač može biti negde daleko od nas, ali tim transportom kroz atmosferu, promene u ozonskom omotaču mogu da se pojave iznad našeg ili bilo kog drugog područja.

Ono što mi kao pojedinci možemo da doprinesemo je da se trudimo da ne koristimo stvari i uređaje koji sadrže te gasove štetne po ozonski omotač ili da tražimo zamenu.

Ako znamo da se u proizvodnji sprejeva koriste supstance koje uništavaju ozonski omotač – onda bi te proizvode trebalo da koristimo u nekom drugom obliku, a ne u obliku spreja. Na primer, da ne koristimo dezodorans u spreju, nego u stiku ili u tečnom stanju – takozvani roll-on. Pošto se kod nas uglavnom uvoze frižideri i rashladni uređaji, treba da se raspitamo ima li među njima i onih koji su proizvedeni u razvijenim zemljama gde je u proizvodnji zabranjena upotreba štetnih materija, pa da kupujemo takve uređaje.

Na širem planu ono što može da se uradi jeste da se država, kako naša, tako i druge, pridržava obaveza koje je preuzela potpisivanjem Montrealskog protokola i drugih sličnih dokumenta, da zabranjuje upotrebu najštetnijih gasova za ozonski omotač i uvede zamenu za njih, da kontroliše proizvođače, da podstiče nauku da dolazi do alternativnih rešenja i supstanci koja neće štetiti ozonskom omotaču.
Na taj način mislim da možemo da doprinesemo očuvanju ozonskog omotača.

p log

svi donatori

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s