Hva er ozonkonsentrasjon?

ozon er en blåfarget giftig gass sammensatt av tre oksygenmolekyler (O 3 ), som enten kan være en helsefare eller gunstig for livet på jorden, avhengig av hvor det er observert i atmosfæren. Ved lavere nivåer i atmosfæren kan ozonkonsentrasjon over minimale mengder forårsake helseeffekter, påvirke planteveksten og forårsake luftforurensning og bygningsskader. I den øvre atmosfæren 10-20 kilometer over bakken, fungerer ozon som et skjold for å forhindre noen skadelige ultrafiolette stråler fra solen når bakken.

Ozon på lavt nivå dannes fra reaksjoner av petroleumsdrevne kjøretøyer med flyktige organiske forbindelser (VOC) som finnes i bensin- og malingsløsningsmidler. Når forbindelsene bygger seg opp i atmosfæren, reagerer de med normale oksygenmolekyler (O 2 ) og skaper ozon og andre forbindelser som bidrar til smog eller luftforurensning. Ozon er kjemisk aktiv, og når pustet inn kan reagere med lungevev og forårsake skade. Det er også etsende og kanforårsake bygningsskader på grunn av reaksjoner med utvendige bygningsprodukter.

ozon i små konsentrasjoner kan være fordelaktig i kontrollert bruk, fordi det kan fungere som et desinfeksjonsmiddel for å fjerne bakterier. Ozongeneratorer kan brukes til vannbehandlingsanlegg og i noen luftrensesystemer for fjerning av ki. Dette holdes bevisst i lave konsentrasjoner for å minimere potensielle negative helseeffekter. Et eksempel på ozon som en luftrenser oppstår når lynet genereres i tordenvær, og luften lukter friskere etterpå. Den høye elektriske energien i lynet kan skape ozon fra oksygenmolekyler, som vil reagere med luftforurensning og midlertidig rengjøre luften.

I den øvre atmosfæren dannes ozon naturlig av reaksjoner av oksygenmolekyler med høyintensiv sollys. Ozonet er en veldig god absorber av Ultrafiolet-B (UVB) bølgelengder av stråling, kjent for å fremmeKreft hos mennesker og mange dyr. Ozon reagerer stadig med andre partikler og blir deretter regenerert i løpet av dagen, og opprettholder en konstant ozonkonsentrasjon. Mengden er veldig liten, målt med noen få deler per milliard deler luft, men viktig for UVB -beskyttelse.

Chlorofluorocarbons (CFC) ble oppfunnet på 1930 -tallet som en gruppe produkter som var nødvendige for å erstatte farlige kjølemedier som ammoniakk og metylklorid, som enten var brennbare eller giftige. Tester med CFC -er viste at mennesker og dyr trygt kunne bli utsatt for lekkasjer av mindre mengder som finnes i hjem og mindre bedrifter uten risiko. I løpet av en kort periode ble CFC -er mye brukt over hele verden i kjøling, aerosolspraybokser og brannslukningsmidler.

Forskning fra 1960 -tallet viste at i noen deler av jordas øvre atmosfære falt ozonkonsentrasjonen. På 1980 -tallet var det et tydelig forhold mellom tap av ozonlag og CFC -er som ble frigjort til Air ReaChing den øvre atmosfæren. Forskere foreslo at de ekstremt stabile CFC -molekylene forble i jordens atmosfære i mange år, og til slutt tillot luftstrømmer og vær dem å nå de atmosfæriske høydene der ozonkonsentrasjonen var høyest.

Den samme sollysenergien som skapte ozon var også sterk nok til å bryte fra hverandre CFC -molekylene, og frigjøre molekyler av klor (CL). Disse molekylene, sammen med støv og iskrystaller i høy høyde, dannet reaksjonssteder som brøt fra hverandre ozon og skapte normale oksygenmolekyler. Selv om disse reaksjonene skjedde overalt i atmosfæren, forårsaket svært lave temperaturer og værforhold som ble funnet over Sydpolen en høyere reaksjonshastighet der.

Satellittdata viste en veldig lav ozonkonsentrasjon over Sydpolen i den veldig tidlige polare våren, etter flere måneders mørke. Forskere og media myntet begrepet “ozonhull” den gang for å forklare effekten. Selv om ozonhullet var midlertidigAry hver vår, og forsvant relativt raskt, vakte det stor bekymring for den langsiktige effekten av CFC-er.

I 1987 signerte nesten 200 land som tilhørte FN Montreal-protokollen, og gikk med på å utfase eller stoppe produksjonen av CFC-er etter spesifikke fristår. Det ble gjort endringer i avtalen i løpet av de følgende tiårene ettersom nye bevis viste høyere ozonutarming enn opprinnelig antatt. CFC ble erstattet av forbindelser med lite eller ingen klor i molekylene deres, kalt hydroklorofluorokarboner (HCFC) og hydrofluorokarboner (HFC).

Interesse utviklet seg i bruk av brennbare gasser som propan og til og med ammoniakk for noen applikasjoner, fordi disse produktene ikke forårsaker ozonutarming. På begynnelsen av det 21. århundre lette produsentene etter måter å innlemme brennbare gasser trygt i forbrukerprodukter. Forskning ble også utvidet til å omfatte ikke-brennbare gasser som karbondioksid og andre teknologier som kunne avkjøle mat utenBruk av kjølemediumgasser.