پرسش

آیا در باره ی ازون تروپوسفری مطلبی دارید؟
اگر آن را برای من بفرستید متشكر می شوم.

پاسخ

همانطور كه می‌دانید وجود اوزون در لایه‌ی استراتوسفر، مانع از رسیدن پرتوهای خطرناك فرابنفش به زمین شده و درنتیجه زندگی جانداران را از مرگ نجات می‌دهد. اما درعوض وجود و تشكیل مولكولهای اوزون در نزدیك سطح زمین و در تروپوسفر زندگی جانداران را در معرض خطر قرار می‌دهد. اوزون تروپوسفری آلاینده‌ای سمی و خطرناك به شمار می‌رود. به علت رفتار دوگانه‌ای كه اوزون در لایه‌های تروپوسفر و استراتوسفر دارد، اوزون را مولكولی با دو چهره می‌نامند.

وجود اوزون در تروپوسفر، افزون بر آثار زیان‌باری كه بر سلامتی می‌گذارد، خسارتهای اقتصادی بسیاری را نیز به وجود می‌آورد.
اوزون در لایه‌ی تروپوسفر چگونه به وجود می‌آید؟
اوزون تروپوسفری از پیامدهای فرآیند وارونگی است.به طور طبیعی، هوای نزدیك به سطح زمین، بر اثر تابش نور خورشید گرم می‌شود. درنتیجه منبسط شده، چگالی آن كم می‌شود و به سمت بالا حركت می‌كند، بدین ترتیب، آلودگیهای هوا را از سطح زمین دور می‌كند و هوای خنك و پاكیزه جای آن را می‌گیرد.حال، هنگامی كه تحت شرایطی خاص لایه‌ای از هوای سرد كه نزدیك سطح زمین بوده، در زیر لایه‌ای از هوای گرم به دام افتد، وارونگی رخ می‌دهد. هنگامی كه پدیده‌ی وارونگی رخ می‌دهد، آلاینده‌های هوا نمی‌توانند بگریزند، از این رو، غلظت آنها افزایش یافته، به حر خطرناك می‌رسد. یكی از عواقب وارونگی دما كه به سرعت رخ می‌دهد، ایجاد نوعی آلودگی به نام مه‌دود فوتوشیمیایی است. در زیر تركیبهای تشكیل‌دهنده‌ی مه‌دود فوتوشیمیایی و چگونگی به وجود آمدن آنها به طور ساده نشان داده شده است:
+ نورخورشید + هیدروكربنها( از اگزوز اتومبیل) O2(g) + CO(g) + Nox(g) نیتروژن اكسیدها 
O3(g) + Nox(g) + CO2(g) + H2O(g) +

همانگونه كه می‌دانید هر مولكول اوزون موجود در استراتوسفر بر اثر رویارویی با تابش فرابنفش می‌شكند و به یك مولكول اكسیژن و یك اتم اكسیژن تبدیل می‌شود . ذره‌های به وجود آمده از شكسته شدن هر مولكول اوزون ، می‌توانند به هم متصل شوند و دوباره مولكول اوزون را به وجود آورند ( كه همراه با به وحود آمدن مولكول اوزون تابش فرو سرخ نیز به سمت زمین گسیل می‌شود ). حال هر عاملی كه در این چرخه اختلال ایجاد كند ، تولید دوباره اوزون را به مخاطره می‌اندازد . فعالیت انسانی مدتهاست كه این اختلال را ایجاد كرده است . امروزه ثابت شده است كه دسته‌ای از تركیب‌های شیمیایی به نام كلروفلوئوركربن‌ها یا CFC ها باعث نابودی اوزون شده‌اند . از این مواد به عنوان پیشران در افشانه‌ها یا گاز سرمازا در یخچال‌ها و كولرهای گازی استفاده می‌شود . نابودی اوزون به صورت نازك شدن و در نهایت سوراخ شدن لایه‌ی اوزون بروز می‌كند . در سال 1985 با كشف حفره‌ای در لایه اوزون موجود بر فراز قطب جنوب ، گروه‌های پژوهشی بسیاری در سراسر جهان مطالعه روی عوامل نابود كننده‌ی اوزون و اثرهای زیستی ناشی از افزایش تابش فرابنفش بر سطح زمین را آغاز كردند . این مطالعات نشان داده است كه بر اثر تابش فرابنفش در استراتوسفر مولكول‌های C FC می‌شكنند و اتم‌های كلر ایجاد می‌شود . هر اتم كلر ایجاد شده ، می‌تواند بیش از صد هزار مولكول اوزون را نابود كند . به این علت در سال 1987 سازمان ملل متحد ، توافق نامه‌ای جهانی برای متوقف كردن تولید ، فروش و توزیع مواد شیمیایی تخریب كننده‌ی لایه اوزون به ویژه CFC ها تهیه كرد . این توافق‌نامه كه به توافق‌نامه‌ی مونترآل معروف است ، تا به حال به امضای بسیاری از كشورهای جهان رسیده است . رعایت این توافق‌نامه تا سال 2000 میزان تولید جهانی CFC ها را تا 50 درصد كاهش داده است . (CFC ها تركیب‌هایی هستند كه مولكولهای آنها از اتصال اتم‌های كلر ، فلوئور و كربن ساخته شده است . فرمول شیمیایی 11C FC و12 CFC كه ازجمله معروفترین CFC ها هستند و با نام تجاری فریون به فروش می‌رسند ، به ترتیبCFCl3 و CF2Cl2 است . )
لایه اوزون در اثر واكنشهایی كه همیشه آنجا در حال انجام است همواره تجدید می‌شود ، اما بعضی آلاینده‌ها به عنوان مثال C FC ها بر این واكنشها اثر گذاشته ، سبب تخریب این لایه می‌شوند و درصورتیكه ورود آلاینده‌ها به جو متوقف شود ، این لایه ترمیم می‌شود . تخریب لایه اوزون بیشتر در قطب جنوب صورت می‌گیرد ، چونكه در سمت قطب جنوب به نسبت قطب شمال خشكیهای بیشتری وجود دارد ؛ به عنوان مثال در عرض جفرافیایی 90 درجه شمال اقیانوس منجمد شمالی واقع است ، درحالیكه در همین عرض جغرافیایی جنوب استرالیا وجود دارد كه از نظر صنعتی خیلی هم فعال و آلوده كننده هم هست . این تخریبها بیشتر در قطبین ایجاد می‌شود به چند علت : یكی اینكه ، چون گردش وضعی زمین از غرب به شرق است به دلیل نیروی گریز از مركزی كه در دو قطبها وجود دارد ، دو حفره در دو قطب ایجاد می‌شود ، مانند وقتی كه چایی شیرین را به هم می‌زنید ، و در این حفره‌ها آلاینده‌ها متمركز می‌شوند و اثر تخریبی بیشتری پیدا می‌كنند . دیگر اینكه اصولا لایه استراتوسفر كه در بالای آن لایه اوزون قرار دارد در دو قطب باریكتر است . این لایه در استوا به طور متوسط 18 كیلومتر ، در مناطق معمولی 12 كیلومتر ، و در قطبها به طور متوسط 8 كیلومتر می‌باشد . تخریب لایه اوزون در سالهای اخیر به علت آنكه كشورهای صنعتی تدابیر خاصی برای جلوگیری از ورود آلاینده‌ها به جو داشته‌اند ، روند رو به بهبودی داشته است . اما در تابستانها كه جلبكها رشد و نمو بیشتری دارند ( همانطور كه می‌دانید مقداری C FC طبیعی از تجزیه جلبكها حاصل می‌شود. ) یا هوا جریان بیشتری دارد و آلاینده‌ها بیشتر وارد جو می‌شوند ( در زمستان ممكن است به علت بارشهایی كه وجود دارد مقادیر زیادی از آلاینده‌ها وارد زمین شوند كه البته آن هم اثرات سوء خودش را دارد ) ممكن است این تخریب بیشتر صورت گیرد .