Zakończenie dotychczasowej działalności w formie kwartalnej

Drodzy Czytelnicy,

z dniem 1 stycznia 2022 roku kończymy wydawanie Kwartalnika Chemicznego: Prawo i Wiedza w formie kwartalnej. Dotyczy to zarówno prenumeraty elektronicznej, jak i drukowanej. Niebawem dostępna będzie możliwość zakupu wydań archiwalnych w wersji drukowanej oraz elektronicznej.

Zespół redakcyjny
Kwartalnik Chemiczny: Prawo i Wiedza

poniedziałek, 07 wrzesień 2020 08:23

O krok od zagłady, czyli historia z happy endem

Napisane przez dr Tomasz Gendek


Oceń ten artykuł
(1 głos)

Niemal każdy, a przynajmniej osoby po 30, 40 roku życia, słyszał o „dziurze ozonowej” i katastrofie, jaka nam grozi, jeśli nie uda się powstrzymać jej wzrostu. To był temat, który w latach 90. ubiegłego wieku budził gorące dyskusje naukowe i strach nie mniejszy niż dziś katastrofy ekologiczne: topniejące lodowce, huragany i susze. Jednak dziś temat zniknął z czołówek zarówno gazet, jak i doniesień naukowych. Czyżby przestał istnieć?

Nic z tego, dziura ozonowa była i nadal wisi nad naszymi głowami. Ale choć nadal istnieje, to fakt, że o niej się nie mówi jest paradoksalnie dobrą wiadomością dla świata. Jednak po kolei trzeba przypomnieć wszystkie fakty i wyjaśnić przyczyny.

Po co nam ten ozon?
Wysoko nad naszymi głowami, w części atmosfery zwanej stratosferą, na wysokości od 20 do 40 km, znajduje się ozonosfera – warstwa atmosfery, gdzie koncentruje się około 90% całego ozonu Ziemi. Maksymalne stężenie występuje na wysokości 30–35 km i wynosi średnio 8 cząsteczek ozonu na milion (8 ppm) – gdybyśmy zebrali cały ozon i umieścili go na poziomie morza, utworzyłby warstwę o grubości 3 mm. Niby niewiele, ale bez tej warstewki nie miałby kto tego artykułu napisać i nie miałby go kto przeczytać. Rola warstwy ozonowej w stratosferze jest kluczowa dla istnienia całego życia na Ziemi. Ozon pochłania większość promieniowania UV, jakie każdego dnia serwuje nam Słońce. Szczególnie dobrze warstwa ozonowa zatrzymuje najbardziej energetyczne części promieniowania: całkowicie UV-C (200–280 nm), częściowo UV-B (280–320 nm) i w niewielkim stopniu UV-A (>320 nm). Bez tej ochrony Ziemia byłaby piękną, sterylną krainą bez jakiegokolwiek życia biologicznego.

Ozon na tych wysokościach powstaje dzięki temu samemu promieniowaniu, które zatrzymuje w reakcji rozbicia dwuatomowej cząsteczki tlenu (O2) i powstaniu trójatomowej cząsteczki ozonu (O3), które utrzymywane są w równowadze (rysunek 1).

ozon KW 3 2020 rys 1

 

W stratosferze na tych wysokościach, przy stałym dostępie promieniowania UV, cząsteczki tlenu i ozonu istnieją w równowadze, gdyż ozon sam może ulec rozpadowi, albo poprzez pochłonięcie promieniowania i rozpad na cząsteczkę dwuatomowego tlenu oraz pojedynczy atom tlenu, albo poprzez reakcję z reaktywnym atomem tlenu powstałym poprzez opisany wyżej rozpad. Generalnie równowaga trwa i obecny w atmosferze ozon chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem UV. A właściwie trwała niezmiennie przez miliony lat, zanim nie dobrała się do niego ludzkość.

Krucha równowaga
O istnieniu warstwy ozonowej w stratosferze wiedziano już w latach 50. ubiegłego wieku, ale uważano ją za stabilną i niezmienną. Jednak od lat 70. zaobserwowano wahania jej grubości, a co za tym idzie i stężenia ozonu. Szczególnie w obszarach polarnych nad biegunem południowym. Początkowo nikogo to specjalnie nie niepokoiło, jednak gwałtowne, sezonowe (podczas antarktycznej wiosny) i coraz to głębsze spadki stężenia ozonu zaczęły wzbudzać niepokój. Niepokój tym większy, że nie wiedziano, jaka jest tego przyczyna. Dziura ozonowa, bo tak nazwano to zjawisko, z każdym rokiem była mocniejsza i większa. Zaobserwowano, że sezonowe wahanie stężenia ozonu w stratosferze dotyczy nie tylko obszaru Antarktydy, ale zasadniczo całej Ziemi (poza obszarami równikowymi). I choć po wiosennym przesileniu zwykle ubytek ozonu wracał do normy, to w 1996 r. zjawisko to odnotowano również na półkuli północnej nad Grenlandią, Skandynawią i zachodnią Syberią. Ubytek sięgnął 45% początkowego stężenia. O dziurze ozonowej można mówić, gdy stężenie ozonu w stratosferze w danym miejscu jest mniejsze niż 220 Dobsonów (DU; patrz ramka). W 1955 r. było to 320 DU, a w 1995 r. nad Antarktydą tylko 90 DU.

Dwaj panowie na tropie
W 1973 r. dwaj uczeni, F.S. Rowland i Mario J. Molina, sformułowali hipotezę o negatywnym wpływie freonów na warstwę ozonową. Freony (CFC) są związkami chemicznymi, pochodnymi chlorofluorowęglowodorów (ang. chlorofluorocarbons) należącymi do grupy chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych (...)

Czytany 342 razy Ostatnio zmieniany poniedziałek, 07 wrzesień 2020 08:38