Ozon Konsantrasyonu Nedir?

Ozon, atmosferde gözlemlendiği yere bağlı olarak sağlığa zarar verebilir veya Dünya üzerindeki yaşam için faydalı olabilecek üç oksijen molekülünden (O3) oluşan mavi renkli bir toksik gazdır. Atmosferdeki düşük seviyelerde, minimum miktarların üzerindeki ozon konsantrasyonu sağlık etkilerine neden olabilir, bitki büyümesini etkileyebilir ve hava kirliliğine ve bina hasarına neden olabilir. Zeminden 10-20 mil (20-30 kilometre) yüksek atmosferde, ozon zararlı ultraviyole ışınlarının güneşten ulaşmasını engellemek için bir kalkan görevi görür.

Düşük seviyeli ozon, petrolle çalışan araçların, benzin ve boya çözücülerinde bulunan uçucu organik bileşiklerle (VOC) reaksiyonlarından oluşur. Bileşikler atmosferde biriktikçe normal oksijen molekülleriyle ( ₀₂ ) reaksiyona girerler ve ozon ve duman veya hava kirliliğine katkıda bulunan diğer bileşikler oluştururlar. Ozon kimyasal olarak aktiftir ve solunduğunda akciğer dokularıyla reaksiyona girerek hasara neden olabilir. Aynı zamanda aşındırıcıdır ve dış yapı ürünleriyle reaksiyona girmesi nedeniyle bina hasarına neden olabilir.

Küçük konsantrasyonlardaki ozon kontrollü kullanımlarda yararlı olabilir, çünkü mikropları uzaklaştırmak için dezenfektan görevi görebilir. Ozon jeneratörleri su arıtma tesisleri ve bazı hava temizleme sistemlerinde mikrop giderimi için kullanılabilir. Bu, potansiyel olumsuz sağlık etkilerini en aza indirmek için bilinçli olarak düşük konsantrasyonlarda tutulur. Hava temizleyici olarak ozonun bir örneği, gök gürültülü fırtınalarda yıldırım meydana geldiğinde oluşur ve hava daha sonra daha taze kokar. Yıldırımdaki yüksek elektrik enerjisi, hava kirliliği ile reaksiyona girecek ve havayı geçici olarak temizleyecek olan oksijen moleküllerinden ozon yaratabilir.

Üst atmosferde, ozon doğal olarak oksijen moleküllerinin yüksek yoğunluklu güneş ışığı ile reaksiyona girmesi sonucu oluşur. Ozon, insanlarda ve birçok hayvanda kanseri teşvik ettiği bilinen ultraviyole-B (UVB) radyasyon dalga boyları için çok iyi bir emicidir. Ozon sürekli olarak diğer partiküllerle reaksiyona girer ve sonra sürekli bir ozon konsantrasyonunu koruyarak gün boyunca yenilenir. Miktar çok küçüktür, milyar parça hava başına birkaç parça ölçülür, ancak UVB koruması için önemlidir.

Kloroflorokarbonlar (CFC'ler), 1930'larda, yanıcı ya da toksik olan amonyak ve metil klorür gibi tehlikeli soğutucu akışkanları değiştirmek için gereken bir ürün grubu olarak icat edildi. CFC'lerle yapılan testler, insanların ve hayvanların, evlerde ve daha küçük işletmelerde bulunan daha az miktarda sızıntıya güvenle maruz kalabileceklerini göstermiştir. Kısa bir süre içinde, CFC'ler dünya genelinde soğutma, aerosol sprey kutuları ve yangın söndürme maddelerinde yaygın olarak kullanılmıştır.

1960'lı yıllarda başlayan araştırmalar, Dünya'nın üst atmosferinin bazı bölgelerinde ozon konsantrasyonunun düştüğünü gösterdi. 1980'lerde ozon tabakası kayıpları ile üst atmosfere ulaşan havaya salınan CFC'ler arasında açık bir ilişki vardı. Bilim adamları son derece kararlı CFC moleküllerinin Dünya atmosferinde yıllarca kaldığını ve nihayetinde hava akımı ve hava koşullarının ozon konsantrasyonunun en yüksek olduğu atmosferik yüksekliklere ulaşmalarını sağladığını öne sürdüler.

Ozon oluşturan aynı güneş ışığı enerjisi, CFC moleküllerini, klor (Cl) moleküllerini serbest bırakacak şekilde parçalayacak kadar da güçlüydü. Bu moleküller, toz ve yüksek irtifa buz kristalleri ile birlikte, ozonu parçalayan ve normal oksijen molekülleri yaratan reaksiyon bölgeleri oluşturdu. Bu reaksiyonlar atmosferde her yerde meydana gelmesine rağmen, Güney Kutbu üzerinde bulunan çok düşük sıcaklıklar ve hava koşulları orada daha yüksek reaksiyon oranına neden oldu.

Uydu verileri, kutup ayının ilk aylarında, birkaç ay karanlıktan sonra Güney Kutbu üzerinde çok düşük ozon konsantrasyonunu göstermiştir. Bilim adamları ve medya, etkiyi açıklamak için o dönemde “ozon deliği” terimini kullandılar. Her bahar ozon deliği geçici olmasına ve nispeten hızlı bir şekilde kaybolmasına rağmen, CFC'lerin uzun vadeli etkisi konusunda büyük endişe uyandırdı.

1987'de Birleşmiş Milletlere ait yaklaşık 200 ülke Montreal Protokolünü imzaladı ve belirli son tarihlere göre CFC üretimini aşamalı hale getirmeyi veya durdurmayı kabul etti. Yeni kanıtlar başlangıçta düşünüldüğünden daha yüksek ozon azalması gösterdiğinden, izleyen yıllarda anlaşma üzerinde değişiklikler yapıldı. CFC'ler, moleküllerinde hidrokloroflorokarbonlar (HCFC'ler) ve hidroflorokarbonlar (HFC'ler) olarak adlandırılan az miktarda klor içeren veya hiç olmayan bileşiklerle değiştirildi.

Bazı uygulamalar için propan ve hatta amonyak gibi yanıcı gazların kullanımıyla ilgili ilgi, çünkü bu ürünler ozon tabakasının incelmesine neden olmaz. 21. yüzyılın başlarında, üreticiler yanıcı gazları tüketici ürünlerine güvenli bir şekilde dahil etmenin yollarını arıyorlardı. Araştırma ayrıca, karbon dioksit gibi yanıcı olmayan gazları ve soğutucu gaz kullanmadan gıdaları soğutabilecek diğer teknolojileri içerecek şekilde genişletildi.