زون پوششي است گازي به دور کره ي زمين که آن را از تابش هاي پرانرژي وخطرناک خورشيدي درامان نگه مي دارد. اوزون از مولکول هاي سه اتمي O3 که به همين نام خوانده مي شوند و دگر شکلي از عنصر اکسيژن هستند ، تشکيل شده است .اوزون يک ماده ي ناپايدار و بسيار واکنش پذير است . از گاز اوزون مي توان به عنوان رنگبر ، عامل بوزدايي و گندزدايي هوا و آب آشاميدني استفاده کرد .اين ماده در غلظت ها ي پايين يک گاز سمي است . اوزون به طور طبيعي در لايه ي استراتوسفر هواکره و در غلظتي در حدود 1 تا 3 قسمت در ميليون وجود دارد. در اين لايه از هوا کره ، اوزون از تا ثير تابش فرابنفش بر مولکول هاي O2 پديد مي آيد هرگاه يک مولکول O2 به دو اتم مجزاي O مي شکند ، هر اتم تنهاي O به يک مولکول O2 مي پيوندد تا مولکول O3 تشکيل شود . در اين تغيير و تحولات تابش هاي پرانرژي فرابنفش خورشيدي به تابش هاي کم انرژي تر گرمايي تبديل مي شوند و از يک سو کره ي زمين از دريافت اين تابشها به مقدار زياد در امان مي ماند و از سوي ديگر مقدار گاز اوزون با گذشت زمان ثابت مي ماند . به همين دليل به اوزوني که در لايه استراتوسفر (15 تا 50 کيلومتر بالاي سر ما) يافت مي شود ، صفت ((اوزون خوب)) را نسبت مي دهند. (شکل 1)
ولي گاز اوزون مي تواند در پايين ترين بخش از هوا کره نيز که به آن تروپوسفر مي گويند ، در اثر آلاينده هاي انساني توليد شود . اوزون تروپوسفري که گاهي آن را ((اوزون بد)) هم مي نامند . يک آلاينده ي انساني است که در نتيجه عملکرد موتور هاي درونسوز با سوختن بنزين و نيروگاهها با سوختن ذغال سنگ تشکيل مي شود . اگزوز خودروها و آلاينده هاي صنعتي موجب گسترش گازهاي NOx ( نيتروژن مونوکسيد و نيتروژن دي اکسيد) و همچنين ترکيبهاي آلي فرار (VOC ) مي شوند. NOx و VOC با انجام واکنش شيميايي با اکسيژن درطي يک روزآفتابي و خشک - که معمولاً اواسط تابستان يااوايل پاييز است- موجب تشکيل اوزون تروپوسفري مي شوند. اين اتفاق در بعدازظهرها به اوج خود مي رسد و در اوايل غروب و ابتدا ي شب کمتر ديده شده است. شکل-?
شکل2- توليد اوزون تروپوسفري از آلاينده هاي NOx : نور خورشيد با شکستن مولکول هاي نيتروژن دي اکسيد ، اتمهاي O را پديد مي آورند که آنها نيز به نوبه خود با حمله به مولکول هاي O2 موجود در محيط تروپوسفرمولکول هاي O3 را ايجاد مي کنند . از طرفي مولکول نيتروژن مونو اکسيد مي تواند با اوزون واکنش دهند تا دوباره NO2 تشکيل شده و اين چرخه ادامه يابد…
اوزون تروپوسفري در نيمکره هاي شمالي و جنوبي با فرارسيدن تابستان و گرم شدن آب و هوا افزايش مي يابد .
قسمت اعظم اوزون تروپوسفري را تابستان ها در نيمکره شمالي مي توان مشاهده کرد.
اگرچه آلاينده اوزون به طور عمده در هواي شهرها و مناطق حومه شهرها بيشتر تشکيل مي شود ولي به هر حال در مناطق روستايي نيز (تا شعاع 150 کيلومتر دورتر از مراکز صنعتي و آلوده شهري) با وجود وزش بادها ي مخالف و عبور و مرور کاميون ها و خودروها تشکيل اوزون تروپوسفري را مي توان محتمل دانست. شکل 4
شما مي توانيد با روشي ساده يک نوار آشکار ساز اوزون را در آزمايشگاه مدرسه تان بسازيد . واز آن در منزل ، محوطه مدرسه يا در ميدان اصلي و پرجمعيت شهرتان براي تشخيص اوزون تروپوسفري و ميزان آلودگي هوا استفاده کنيد. به اين منظور به موادزير نياز داريد:
- پودر نشاسته ذرت
- کاغذ صافي ( صافي قهوه انتخاب مناسبي است)
- محلول پتاسيم يديد
- ابتدا با استفاده از آب ، نشاسته و پتاسيم يديد يک چسب بسازيد . آنگاه آن را بر روي نوار هاي آماده شده کاغذ صافي بماليد . سپس براي مدت 8 ساعت نوار ها را در معرض هوا قرار دهيد . اوزون موجود در هوا با پتاسيم يديد واکنش مي دهد و بسته به اينکه غلظت اوزون در هوا کم يا زياد يا ناچيز باشد رنگهاي متفاوتي را بر روي نوار کاغذي ايجاد مي کند . در زير گستره تغيير رنگ نوار آشکار ساز را با تغيير غلظت اوزون مشاهده مي کنيد.(شکل 5) بااستفاده از اين گستره غلظت اوزون موجود در هوا تا حدودي دقيق مشخص مي شود.
بااستفاده از راهنماي مقياس زير نتيجه آزمايش خود را پيدا کنيد.
رنگ
غلظت اوزون تروپوسفري
بي رنگ يا کم رنگ
0تا3
بنفش کم رنگ
4تا 6
بنفش پررنگ يا آبي
7تا 10
زماني که گاز اوزون را استنشاق مي کنيد ، وارد مجاري تنفسي شما شده و از آنجا که بسيار خورنده است ، مي تواند به نايچه ها ، نايژکها و کيسه هاي هوا موجود در ريه هاي شما که براي تبادل گاز هاي اکسيژن و کربن دي اکسيد بوجود آمده اند، آسيب وارد کند. قرار گرفتن مداوم در برابر گاز اوزون مي تواند موجب التهاب بافت ريه ها و عفونت هاي دستگاه تنفسي ،شود.(شکل 6) از سوي ديگر براي بيماران تنفسي که مبتلا به عارضه هايي نظير آسم هستند وضعيت بدتر مي شود . استنشاق اين گاز منجر به کاهش عملکرد شش ها و پايين آمدن سطح تحمل آنها در برابر تمرين هاي ورزشي و فعاليت هاي بدني مي شود ، دردهاي پي در پي در قفسه سينه و سرفه هاي مداوم از ديگر علايم آلودگي به گاز اوزون است. کودکان و افراد سالخورده در فصل تابستان و در هواي آلوده به اوزون تروپوسفري نسبت به ساير افراد بيشتر ، در معرض ابتلاء به نشانه هاي بالا مي باشند.
شکل 6- بخشهاي مختلف مجراي تنفسي انسان که ممکن است توسط اوزون تروپوسفري مورد آسيب قرار بگيرد.
A - حفره بيني
B- گلو
C- حنجره
D- ناي
E- خانه هاي ششي
F- نايژک ها
G- ديافراگم
ويژگي خورنده بودن گاز اوزون تروپوسفري علاوه بر انسان ، گياهان را هم مورد حمله قرار داده و برگ درختان و گياهان را تخريب مي کند . مقادير بالاي اوزون موجب تخريب بخشي از فراورده هاي کشاورزي و بافت گياهي جنگل ها مي شود. (شکل 7)
شکل 7- برگهاي تخريب شده به وسيله اوزون تروپوسفري (سمت چپ) در مقايسه با برگ هاي سالم (سمت راست) .
(توصيه هاي زير را جدي بگيريد)
با کمک روش هاي زير مي توانيد مقدار اوزون موجود در هوا را کاهش دهيد :
-از خودرو ي خود در برخي مقاطع زماني مثلاً ( بعداز ظهرها و اوايل عصر تابستان- اواخر بهار و اوايل پاييز ) کمتر و در عوض از وسايل نقليه عمومي استفاده کنيد.
- ازهر وسيله بنزين سوز مثلاً( ماشين ها، چمن زن و سايرابزار کشاورزي) در مواقع ياد شده کمتر استفاده شود.
- از سوخت گيري براي خودروي خود در اين مواقع خودداري کنيد.
- از روشن کردن آتش در هواي آزاد براي کباب کردن گوشت در ساعات گفته شده خودداري کنيد.
- موتور وسايل نقليه خود را تنظيم کنيد.
- از تنظيم باد لاستيک خودروي خود مطمئن شويد.
- از رنگها وابزاري که در ليست فراورده هاي بهداشتي و دوست دار محيط زيست قراردارند استفاده کنيد زيرا اين مواد مي توانند منبعي براي voc ها (مواد آلي فرار ) باشند.
- در مصرف انرژي صرفه جويي کنيد.
- توصيه هاي بهداشتي و استانداردهاي اعلام شده از طرف سازمان هاي مربوطه را جدي بگيريد.
- رعايت نکات بالا و اهميت دادن مداوم به پژوهش ها ي محققان و عمل کردن به توصيه هاي گفته شده و مسئوليت پذيري افراد و مسئولين سازمان هاي بهداشتي در برابر قوانين وضع شده در کشور آمريکا در طي 10 سال نتايج مثبتي در بر داشته است که کاستن از مقدار آلاينده هاي منتشر شده در هوا (شکل 8 ) و تغيير غلظت اوزون آلاينده(شکل9) را مي توان نمونه هايي از آنها دانست . (شکل هاي 8 و9)
با آرزوي داشتن هوايي پاک و سالم براي هموطنان عزيز.