Cilvēkiem ozons ir toksisks un augstā koncentrācijā gaisā negatīvi ietekmē elpošanas sistēmu. Daudzus gadus zinātnieki ir norūpējušies par ozona caurumu problēmu un tās risināšanas veidiem.
Ozona atklāšanas vēsture
Ozons ir viela, kas modificē skābekli. Normālos apstākļos tā ir gāze ar asu specifisku smaku un zilu nokrāsu. Ozons ir allotropisko modifikāciju piemērs. Tas ir tad, kad viens un tas pats ķīmiskais elements veido molekulas ar tik atšķirīgu struktūru, ka rezultātā parādās jaunas vielas. Atšķirība starp ozonu un skābekli ir atomu skaits. No tiem 2 ir skābeklī un 3 ozonā.
Interesants fakts: Ozons pirmo reizi tika atklāts 1785. gadā, lai gan tas nebija aprakstīts kā viela. Atklātājs Martins Van Marums (holandiešu fiziķis) viņu atpazina pēc tā gaisa īpašās smaržas un oksidējošajām īpašībām, caur kuru izlidoja elektriskā lādiņa. Bet tad viņš pieņēma ozonu kā elektrisku lietu. Tulkojumā no senās grieķu valodas "ozons" nozīmē "smaržo". Terminu 1840. gadā ierosināja ķīmiķis H. F. Šēnbeins. Tāpēc daudzi to sauc par atklājēju.
Fakts, ka atmosfērā ir īpašs ozona slānis, tika noskaidrots daudz vēlāk. Tas notika 1912. gadā, pateicoties franču fiziķiem - Charles Fabry un Henri Buisson. Viņi pētīja ultravioleto starojumu.Izmantojot spektroskopiju (pētot dažādu tipu starojuma spektrus), varēja pierādīt, ka ozons atrodas attālākos atmosfēras slāņos. Nākamais šīs problēmas pētījums sniedza speciālistiem vēl noderīgākus datus par ozona slāni.
Jo īpaši bija jāsaprot, cik augsts ir ozona saturs atmosfērā. Šim nolūkam 1920. gadā britu fiziķis Gordons Dobsons izgudroja īpašu ierīci. Tagad tas nosaukts izgudrotāja - Dobsona ozona spektra - vārdā. Ozonam ir atbilstoša mērvienība - Dobsona vienība, kas ir līdzvērtīga 10 mikroniem.
Pamazām eksperti uzzināja, kā atmosfērā veidojas ozons. Tas ir saistīts ar ultravioletā saules starojuma un skābekļa mijiedarbību. Jūs varat ilgi uzskaitīt ozona slāņa priekšrocības, taču galvenais ir tas, ka tas nodrošināja dzīvību uz Zemes. Ja nebūtu ozona, Zeme tiktu pastāvīgi pakļauta lielām saules starojuma devām un citiem kosmiskiem efektiem. Dzīve uz mūsu planētas tādā formā, kāda tā varētu būt tagad.
Cīņa ar ozona cauruma palielināšanos
Ozona caurumu klātbūtne jau sen ir pierādīta. Arī zinātnieki visā pasaulē vienojās par to rašanās cēloni, proti, par hlorfluorogļūdeņražu ietekmi uz atmosfēru. Tiklīdz ozona iznīcināšanas problēma kļuva aktuāla, daudzu valstu pārstāvji (visas ANO un Eiropas Savienības dalībvalstis) 1985. gada martā parakstīja daudzpusēju vides līgumu - Vīnes konvenciju par ozona slāņa aizsardzību.
Papildus tam ir pievienots Monreālas protokols, kura būtība ir noteiktu ķīmisku vielu, kas iznīcina ozona slāni, izņemšana no ražošanas. Tas stājās spēkā 1989. gadā. Kopš tā laika protokols ir vairākkārt grozīts.
Vienīgais veids, kā samazināt ozona slāņa iznīcināšanu, ir samazināt hlorfluorogļūdeņražu emisijas atmosfērā. Ozonu var iegūt mākslīgi. Šim nolūkam rūpniecībā tiek izmantots ozonizators - īpaša ierīce. Bet, neskatoties uz to, nav iespējams aizpildīt caurumus ar ozonu. Pirmkārt, ozonu raksturo nestabili savienojumi, un laika gaitā tas spontāni sadalās.
Otrkārt, gandrīz neiespējami radīt pietiekamu daudzumu tā un nogādāt to nepieciešamajos atmosfēras slāņos - ozona masa ir aptuveni 3 miljardi tonnu. Treškārt, šāda procedūra prasa daudz naudas.
Galvenie hlorfluorogļūdeņražu avoti ir vecas sadzīves tehnika, kas satur freonu, kā arī aerosoli. Mūsdienu ražotāji marķē savus produktus ar īpašu marķējumu, kas norāda uz ozona slāņa drošību.
Interesants fakts: ķīmiķi F. Sh. Rowland, M. Molina un P. D. Krutzen pierādīja, ka tieši hlora molekulas izraisa aktīvu ozona iznīcināšanu. Pateicoties tam, visa pasaule ir uzzinājusi, ka ozona caurumi ir cilvēku darbības rezultāts. 1995. gadā zinātniekiem tika piešķirta Nobela prēmija ķīmijā par viņu milzīgo ieguldījumu darbā pie ozona slāņa iznīcināšanas problēmas.
Mākslīgā ozona iegūšana ir pilnīgi iespējama un tiek praktizēta rūpniecībā.Tomēr caurumu aizpildīšana prasa pārāk daudz. Stratosfērā nav iespējams ražot un nodot tik daudz ozona. Jebkurā gadījumā tas prasītu daudz naudas. Tāpēc vienīgais veids, kā tikt galā ar ozona caurumiem, ir atbrīvoties no to rašanās pamatcēloņa. Monreālas protokols, ko 1985. gadā parakstīja daudzas valstis, paredz atteikšanos no tādu ķīmisku vielu ražošanas, kas iznīcina ozonu.