لایه اوزون

لایه اوزون چیست

لایه ازن

حقیقت امر لایه اوزون چیست؟لایه اوزون در قسمت شمالی زمین در سال 1980 بین 15تا20 درصد کاهش پیدا کرده است. برای رفع این مشکل جمعی ازبهترین متخصصان زمین شناسی هر سال برای تحقیق وجستجو دور یکدیگر جمع می شوند .در سال 1992 پروکتیل مونترئال درباره’ لایه اوزون مطالعه و تحقیقی داشت که فهمید بزرگ شدن سوراخ لایه اوزون بستگی به آلودگی هوا و تولید مواد سمّی دارد.در همان سال سازمان ملل متحد و حفاظت از محیط زیست برنامه ای را طرّاحی کرد که این برنامه جهت محافظت و حمایت از محیط زیست و مخصوصا لایه اوزون به نام برنامهUNEPطراحی کرد که این برنامه جهت جلوگیری از تولید مواد سمّی و مواد شیمیایی آلوده کننده،است.مولکولهای اکسیژن(O2) به اکسیژن اتمیک (O) تبدیل می –شوند

حقیقت امر لایه اوزون چیست؟لایه اوزون در قسمت شمالی زمین در سال 1980 بین 15تا20 درصد کاهش پیدا کرده است. برای رفع این مشکل جمعی ازبهترین متخصصان زمین شناسی هر سال برای تحقیق وجستجو دور یکدیگر جمع می شوند .در سال 1992 پروکتیل مونترئال درباره’ لایه اوزون مطالعه و تحقیقی داشت که فهمید بزرگ شدن سوراخ لایه اوزون بستگی به آلودگی هوا و تولید مواد سمّی دارد.در همان سال سازمان ملل متحد و حفاظت از محیط زیست برنامه ای را طرّاحی کرد که این برنامه جهت محافظت و حمایت از محیط زیست و مخصوصا لایه اوزون به نام برنامهUNEPطراحی کرد که این برنامه جهت جلوگیری از تولید مواد سمّی و مواد شیمیایی آلوده کننده،است.مولکولهای اکسیژن(O2) به اکسیژن اتمیک (O) تبدیل می -شوند .اکسیژن اتمیک به سرعت با مو لکولهای بیشتری ترکیب شده و به شکل اوزون می شود .ان پوشش حرارتی که در سطح بالا رشد کرده و سلامتی لایه اوزون را به خطر انداخته است و این مورد باعث شده است که اگر استراتوسفر نباشد ما نتوانیم بدون آن زنده بمانیم . بالای استراتوسفر مقداری از آلودگی مضّر اشعه مادون بنفش را و همچنین تشعشعاتی از خورشید (امواج بین 320 تا 240) را که باعث می شود لایه اوزون آسیب ببیند و همچنین جان گیاهان به خطر بیفتد را جذب میکند.اشعه مادون بنفش با تابیدن نور مولکولهای اوزون را میشکافد ولی اوزون می تواند تغییر شکل بدهد و عکس العمل زیر ازآن حاصل میشود: O+ O2 :مادون قرمز +O3O2+O:O3همچنین اوزون در اثر عکس العمل زیر نابود میشود :O3+O:O2+O2 عکس العمل دوم با افزایش پیدا کردن ارتفاع آهسته انجام می شود امّا عکس العمل سوم سریعتر انجام می شود. دربین همکاری عکس العمل ها تمرکز اوزون درحال تعا دل است. دربالای اتمسفر اکسیژن اتمیک هنگا می که اشعه مادون بنفش در سطح بالایی است، پیدا می شود. در اثر حرکت استراتوسفر هوای متراکم تری بدست می آید وجذب اشعه ی مادون بنفش افزایش می یابد و سطح اوزون به حد اکثر و تخمینا" km20می رسد.همراه با تئوری کمپمن یک مشکل نیز وجود داشت که این مشکل در سال 1960 تشخیص داده شد وحقیقت این بود که اوزون به وسیله عکس العمل 4 آهسته حرکت می کرد و دیده نمی شود. گرم شدن زمین ترمیم حفره اوزون را به تعویق می اندازد دانشمندان هشدار داده اند :پدیده گرم شدن زمین می تواند تلاشها برای ترمیم حفره اوزون را که قرار بود تا سال 2050 انجام گیرد،حدود30سال به تعویق اندازد .این مو ضوع به رقم پیشرفتهایی است که بای از رده خارج کردن مواد شیمیایی مخرّب اوزون انجام شده است. طبق گزارشی کاهش فراوانی در مصرف گازهای ساخته دست انسان بنام ((کلروفلورو کربن)) پدید آمده است .اینها گازهایی هستندکه لایه محافظ زمین را می خورند .دانشمندان گفتند:اگر کشورها مصمم به دنبال نمودن این روند باشند ،((حفره داخل لایه اوزون به آغاز به جمع شدن و کوچک شدن خواهد نمودتا اینکه ظرف 50 سال ترمیم خواهد شد . )) این جمع بندی و نتیجه گیری توسط ((مجمع بررسی فرایند های استراتوسفر و نقش آن در آب و هوا )) SPARC)) به عمل آمد .این مجمع از صد ها کارشناس اقلیمی که دسامبر سال 1999در آرژانتین گرد هم آمدندو در سایه توجهات سازمان هواشناسی جهانی تشکیل جلسه دادند،شکل گرفته است. این دانشمندان هشدار دادند: حتّی اگر کاهش مصرف گازهایCFC برآورده شود،پدیده گرم شدن زمین_که نتیجه تولیید گازهای گلخانه ای با وجود کربن به عنوان عنصر اصلی آن است و از سوختهای سنگواره ای بدست می آید _میتواند محلت ترمیم حفره اوزون را چند دهه به تعویق اندازد.به عنوان یک تناقض ، گرم شدن زمین ،جو را در نزدیکی سطح زمین حرارت میدهد اما لایه پایینی ((استراتوسفر )) یعنی جایی را که اوزون قرار دارد همچنان سرد نگه میدارد . این دماهای پایین به ویژه درزمستان مسبب جمع شدن ابرهای استراتوسفر در نواحی قطبی میشود . این پدیده آغازگر واکنشهای نابود کننده اوزون توسط مولکولهای کلری استکه توسط کلروفلورو کربن ها آزاد میشوند. پیش بینی های دایر بر این که حفره اوزون که بالای قطب جنوب قرار دارد، به زودی کوچک خواهد شد با آخرین اطلا عات مغایرت دارد که نشان میدهد که این حفره درحال گسترش است وبه طور بی سابقه ای در چند سال اخیر بزرگ شده است تاریخچه سوراخ شدن لایه اوزون : ابتدا: جریان تاسف بار سوراخ شدن لایه اوزون در لایه زیر استرا توسفر در بالای منطقه انتارکتیکا اولین بار در دهه هفتاد (1970 تا 1979)توسط یک گروه تحقیقاتی به نام BAS کشف شد .این گروه در مورد اتمسفر بالای منطقه انتارکتیکا از یک ایستگاه تحقیقاتی که بسیار شبیه این عکس میباشد مشاهده می گردند. *اطلاعات ایستگاه تحقیقاتی هالی *ایستگاه تحقیقاتی BAS فالکر اولین بار در حالی تحقیقات را انجام داد که اندازه گیری اولیه در سال1985برای اولین بار سوراخ شدن لایه اوزون آنچنان نگران کننده بود که دانشمندان تصور میکردند که دستگاهای اندازه گیری خراب است .آنها دستگاه های دیگری جانشین آن دستگاه ها کردند تا آنکه نتایج بدست آمده اندازه گیری های اولیه را تایید کرد .چندماه بعد که سوراخ شدن لایه اوزون قابل مشاهده بود،(پس از مشاهده سوراخ شدن لایه اوزون تحقیقات قبلی تایید شد)از طرف دیگر اطلاعات ماهواره TOMS سوراخ شدن لایه اوزون را نشان نمی داد ،بدین دلیل که نرم افزارهایی که اطلاعاتی در مورد لایه اوزون میداد به صورتی برنامه ریزی شده بود که لا یه اوزون در منطقه کوچکی موردبررسی قرار می گرفت .بررسی های بعدی ، اطلاعات بدست آمد هنگامی که نتایج گروه BASمنتشر نشد،مورد تایید قرار گرفت و بیانگر این مطلب بود که سوراخ شدن لایه اوزون به طور سریع ودر مقیاس بزرگی بر بالای منطقه انتارکتیکا انجام می شود. اوزون لایه ای را در استراتوسفر تشکیل میدهد که منطقه استوا باریکتر و در دو قطب پهن تر است .میزان اوزون در بالای سطح کره زمین به وسیله مقیاسی به نام DU ((Dobson units))اندازه گیری میشود که این میزان در منطقه استوایی در حدود 260DUاست و به میزان بیشتری در جاهای دیگر است . این در حالی است تغییرات فصلی بسیار وسیعی اتفاق میافتد واین در حالی شکل می گیرد و اشعه ماورای بنفش در لایه استراتوسفر نفوذ میکند یا آن را می شکافد. - چرا لایه ازن در نواحی قطبی که آلایندها کمتر است سوراخ شده است ولی در مناطق دیگری که عملیاتهای صنعتی و آلایندهها وجود دارد سوراخ نشده است ؟مهمترین عامل وجود ابرهای استراتوسفری در نواحی قطبی است به دلیل سردتر بودن قطب جنوب این ابرها در آنجا پایدارترند تابش پرتوهای فرا بنفش خورشید در آغاز بهار باعث آزاد شدن رادیکال های کلر در مجاورت بلورهای یخ موجود در این ابرها می گردد . اوزون چیست؟ دانشمندان لایه ها زمین را به چهار قسمت تقسیم مى کنند : 1)تروپوسفر (که نسبت به سطح دریا 12تا15 کیلومترارتفاع دارد) 2)استراتوسفر3)مزوسفر 4)تروموسفر(خارجى ترین لایه زمین) مولکول اوزون (o3)از یک مولکول اکسیژن و یک اتم اکسیژن که ناپایدار و واکنش پذیر مى باشد، تشکیل شده است . پیوند میان مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن در مولکول اوزون بسیار ضعیف مى باشد و ممکن است با کوچکترین برخورد از هم جدا ویا با دریافت کوچکترین انرژى به حالت اولیه خود برگردند . لایه اوزون در لایه استراتوسفر زمین قرار دارد .در شب ها به دلیل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشید، ضخامت لایه اوزون کمتر از ضخامت آن در روز ها مى باشد. هنگامى که پرتوهاى فوق بنفش به مولکول ها اوزون برخورد مى کنند، پرتو هاى فوق ـ بنفش مقدار زیادى از انرژى خود را از دست مى دهند وبه پرتو هاى فرو سرخ تبدیل مى شوند ، و همچنین بر اثر این برخورد ، مولکول اوزون به مولکول اکسیژن واتم اکسیژن تبدیل مى شود و با تابش مجدد نور خورشید ، مولکول اوزون دوباره پدیدار مى شود. مولکول هاى اوزون هرچند که براى ما مفید هستند اما وجود آن ها در لایه تروپوسفر (لایه اى که ما در آن زندگى مى کنیم) بسیار خطرناک مى باشند. نیتروژن هاى پراکسید خارج شده از اگزوز موتورهاى دیزلى بر اثر تابش نور خورشید (عمل فتو شیمیایى) با مولکول هاى اکسیژن واکنش مى دهند و مولکول هاى اوزون را پدیدار مى کنند . چون در مولکول هاى اوزون اتم هاى اکسیژن فعال (رادیکالى) وجود دارد ، تنفس آن ،موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى شود . حفره اوزون : تا سال 1980میلادى از سوراخى لایه اوزون خبرى نبود ؛ اما در سال 1985م ، دانشمندان از نازک شدن لایه اوزون در قطب جنوب خبر دادند. در آن زمان با تحقیقات انجام شده علت نابودى مولکول هاى اوزون را ،گاز هاى cfc (کلر و فلوئور و کربن) مى دانستند. گاز هاى cfc بعنوان گاز هاى خنک کننده در یخچال ها ،کولرها و همچنین در مواد پلاستیکى مورد استفاده قرار مى گیرند . در cfc ها اتم هاى کلر ناپایدار و واکنش پذیر مى باشند و هنگامى که گاز هاى cfc به لایه هاى بالا مى روند ، در لایه هاى بالا بر اثر برخورد با نور خورشید ،گاز هاى کلر آزاد مى شوند. اتم هاى کلر در لایه استراتوسفر با مولکول هاى اوزون واکنش مى دهند. هر اتم کلر به تنهایى مى تواند 100.000 مولکول اوزون را از بین ببرد . به همین دلیل در گستره جهانى ،در سازمان ملل متحد ،در معاهده اى بنام معاهده مونترال کشورها متعهد شدند که از تولید و فروش گاز هاى cfc خوددارى کنند ،و همچنین به کشور هاى فقیر این امکان را بدهند که بجاى استفاده از گاز هاى cfc ، از گاز هاى خنک کننده دیگرى استفاده کنند. ما مى دانیم که بیشترین کشور هاى صنعتى در نیم کره شمالى قرار دارند ، پس چرا در قطب جنوب لایه اوزون سوراخ شده است ؟! برای پاسخ به این سوال ، پژوهش های زیادی انجام شده است که بعضی از این پژوهش ها تاکنون در دست تحقیق است . اخیراً دانشمندان علت ایجاد حفره در لایه اوزون را گرداب های سنگین ، که در قطب جنوب جریان دارند ، می دانند در زمستان در طول شبهای قطبی، نور خورشید درتمام سطح قطب جنوب در دسترس نیست ، به همین دلیل در این قطب در لایه استراتوسفر طوفان هاى سنگینی گسترش مى یابند که به آن ها "گرداب قطبی"(polar vortex) مى گویند . گرداب قطبی می تواند ذرات سازنده هوا را تجزیه کند .این گرداب ها باعث ایجاد ابرهاى سردی می شوند که بر فراز قطب جنوب جریان می یابند. که به این ابرها "ابر استراتوسفر قطبی" (polar stratosphere cloud) می گویند.اختصار آن psc است. Pscها بسیار سرد هستند و دمای آن ها حدود 80- سیلسیوس است.* Psc از نیتریک اسید تری هیدرات (nitric acid trihydrate) تشکیل شده است و با ابرهایی که ما آن ها را در آسمان می بینیم کاملاً متفاوتند. پس این ابرهای اسیدی می توانند لایه اوزون را تخریب کنند. "بنایراین با استناد به تحقیقات انجام یافته ،موارد زیر را می توان از عوامل موثر در تخریب لایه اوزون دانست: 1)محور زمین به گونه اى مى باشد که نور خورشید به قطب شمال بیشتر از قطب جنوب مى تابد به همین دلیل ضخامت لایه اوزون در قطب شمال بیشتراز ضخامت آن در قطب جنوب مى باشد (زیرا ما گفتیم که پیوند میان مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن در مولکول اوزون بسیار ضعیف مى باشد و ممکن است با کوچکترین برخورد از هم جدا ویا با دریافت کوچکترین انرژى(مانند انرژى تابشى خورشید ) به حالت اولیه خود برگردند) 2)از مورد دوم نتیجه مى گیریم که هواى قطب جنوب سردتر از هواى قطب شمال مى باشد ، بنابراین هواى گرم هنگامى که بر اثر جریان هایى به قطب جنوب مى روند ، چون سبک مى باشند ،به سمت بالا مى روند و موجب نابودى لایه هاى اوزون برفراز قطب جنوب مىشوند. 3)در زمستان نور خورشید کاملاً در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نمی باشد، واین امر باعث کاهش دما و تشکیل ابرهای psc می شود 4) ابرهای psc اسیدی هستند و به همین دلیل آن ها به لایه اوزون آسیب می رسانند

تاثیر لایه ازن برمحیط زیست

لایه ازن پدیده مفیدی است که زمین را در برابراشعه های مضر خورشید بخصوص اشعه ماوراء بنفش(UV)ساطع شده ازخورشید محافظت می کند

طبق تحقیقات انجام شده پس از سال1970لایه ازن شروع به نازک شدن کرده است . بطوری که درسال1985سوراخ ایجاد شده درلایه ازن قابل مشاهده یودیکی از مهمترین عوامل تخریب لایه ازن استفا ده از گاز کلروفلوئور کربن(CFC)است . از عوامل دیگر میتوان به نقش گازهای گلخانه ای . بخارآب . لکه های خورشیدو پرواز هوا پیماهای بلند پرواز اشاره کرد با تخریب تدریجی لایه ازن کره زمین در معرض دریافت اشعه ما وراءبنفش خواهد بود.که در نتیجه آن ســـرطان پوست، بیماریهای چشمی وآب مروارید وتضعیف سیستم ایمنی بدن برروی انسانها، تاثیر بر اکو سیستم آبی وکاهش تعداد ماهیها، تاثیر بر روی حلقه زنجـــیره غذایی تاثیر بر اکوسیستم خشکی وکاهش بازده وکیفیت محصولات کشاورزی از جمله غلات می باشد. اگر تخریب لایه ازن ادامه یابد سلامتی تمام موجودات زنده به خطر می افتد. دراین مقاله عوامل تخریب لایه ازن وخسارات ناشی از تخریب لایه به طور مختصر بیان شده است. ودر انتها پیشنهاداتی برای جلوگیری ازتخریب لایه ازن ارایه شده است.

پدی آمدن ازن در اتمسفردر دوسطح صورت میگیرد:دراسترا توسقور(stratosphere) که حد فاصل50- 15 کیلو متری بالای زمین قرار زمین قرار داردو در تروپو سفر(troposphere) که بخش پا یینی اتمسفرتا  15 کیلومتر  بالای زمین قراراست. ازن از ماهیتی گازی بر خور دار است ودر استرا توسفردر جایی که آنرا به نام لایه ازن می شناسیم به مثابه کمر بندضخیمی اطراف زمین را احاطه کرد ه است ، تجمع می یابد. لایه ازن در استراتوسفر پدیده مفیدی است زیرا از زمین در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) ساطع شده از خورشید محا فظت می نماید بگونه ای که90درصد اشعهUV را محافظت میکند. لایه ازن در حقیقت پوششی است که منبع دی اکسید کربن برای فتو سنتز گیاهان ومنبع اکسیژن برای تنفس می با شدو همچنین ، نیتروژن گیاهان مولد آمونیاک را برای ترکیبات نیتروژن دار وانتقال آب از اقیانوس به خشکی را ممکن می سازد . تجمع ازن در سطح پایینی اتمسفر ،تروپوسفرپدیده نا مطلوبی است زیرا وجود ازن در این لایه برای سلامت انسان وپوشش گیاهی مضربوده ودر فرآیند تشکیل با ران اسیدی دخالت می کند.

طبق تحقیقات انجام شده پس از سال 1970لایه ازن شروع به نازک شدن کرده است.تا اینکه در سال 1985سوراخ شدن لایه ازن قابل مشاهده بود. دراکتبر ازن موجود در20-12کیلو متری زمین بکلی ناپدیدشد. بزرگترین وشدید ترین سوراخ ازن درسال1994 رخ داد ودر سال 1996 تخریب ازن موجوددر 45- 35کیلو متری زمین کم شده است. نازک تر شدن لایه ازن از این نظر اهمیت دارد که بدین تر تیب اشعه ماوراءبنفش بیشتری امکان عبور از لایه را پیدا می کند 1993 وهمچنین نور خورشید بیشتری به زمین می رسد.

وارد شدن اشعه ما وراء بنفش اضافی مشکلات متعددی را به همراه دارد.

عوامل تخریب لایه ازن :

-گازهای CFC وتخریب لایه ازن :

کلر وفلوئورو کربن ها(CFC) گازهایی پایدار ، غیر قابل اشتعال ،غیر سمی وغیر مخرب می باشند بنا براین موارد استفاده متعدد وفراوانی دارند. موارد استفاده آنها در منجمد سازی ، نیرو محرکه برای تولید ذرات ریز ، ساخت اسفنجها(ابر) ، حلالها و...میباشد.CFC ها قادرند ثبات شیمیایی خود را حفظ کنند. علاوه بر این،این گازها به سمت بخشهای بالایی اتمسفر جایی که اشعه های خورشیدی آنهارا تجزیه می کند حرکت می نمایند.درطی این فر آیند مقادیر زیادی کلرین آزاد می شود کلرین با ایجا د یک واکنش زنجیره ای قادر است مولکولهای ازن را سریعا از بین ببرد. بطوریکه با آزادی هر اتم کلر ، قبل از رسیدن به زمین100000مولکول ازن از بین میرود. به علاوه ثبات گازهایCFC این امکان را می دهدکه در اتمسفر باقی مانده و تا مدتها پس از رها شن آنها به تخریب لایه ازن اد امه دهند.

نقش گازهای گلخا نه ای در تخریب ازن :

برخی گازهای موجود در اتمسفرزمین شا مل بخار آب،د ی اکسد کربن(CO2)، کلروفلوئوروکربن(CFC) متان(CH4) واکسیدنیتروژن(N2O)، اشعه مادون قرمز(یعنی اشعه با طول موج بلند( راجذب وبه مثابه لایه ای عمل منمایند و حرارت خورشیدی جذب شده وسط اتمسفر(این تشعشعات به صورت امواج مریی با طول موج کوتاه میبا شند) وساطع شده از سطح زمین(به صورت تشعشعا ت با طول موج کوتاه)را به دام می اندازندودر نتیجه مقدار کل تشعشعاتی که به زمین می رسد افزایش یافته به دنبال آن متوسط درجه حرارت سطح زمین بالا می رود. استفاده از اصطلاح گلخا نه بدین خاطر است که در اتمسفر گازهای گلخا نه ای نسبت به نور مریی خورشید به صورت جسم شفاف ونسبت به تشعشعات ما دون قرمز ساطع شده از سطح زمین به مثابه جسم نسبتا کدر عمل می کند. بنا بر این گلخانه برای حفظ تشعشعات خورشیدی از ساختار بسیار کار آمدی بر خوردار است.منابع تولید کننده گازهای گلخانه ای عبارتند از :کلیه ی مواد آلوده کنندهای که از منابع آلوده کننده نظیر صنایع و کارخانجات، وسایل نقلیه ی موتوری ،منابع گرمایش خانگی ،آتش سوزی ها ،سوزاندن زباله ها وغیره در فضا پراکنده می شود بر هوای سطح زمین جمع شده اشعه خورشید را جذب می کنند. در نتیجه هوای سطح زمین گرم می شودو اثرات محیطی بسیار بدی به جای می گذارد. البته باید افزود که تولید ازن به اشعه ماوراء بنفش بستگی دارد وچون د ر قطبین این اشعه کمتر است تولید ازن کمترخواهد بودو هم چنین به علت انقبا ضات وسرمای بسیارزیاد  طوری است که ضخامت ازن در قطبین چند سانتی متر است.

بزرگترین وشدید ترین سوراخ ازن درسال 1994 رخ داد ودر اکتبر1993 ازن موجود در20- 12کیلو متری زمین به کلی ناپدید شد. هم چنین دانشمندان دانشگاه  آلا با ما تشخیص داده اند که از سال 1997 تخریب ازن موجود در 35تا45 کیلو متری زمین کم شده است.

شایان ذکر است که اگر به همین صورت استفاده از گازهای مخرب لایه ازن ادامه یابد در سالهای آینده نه تنها یخهای قطب جنوب به آب تبدیل مشود بلکه خطر پارگی درقطب شمال نیز بسیار جدی خواهد بود.

خسارات ناشی از تخریب لایه ازن :

1- تاثیر بر سلامت انسان : نقش تشعشعات اضافی درآفتاب سوختگی وسرطان پوست می باشد.اشعه ماوراء بنفش توسط DNA جذب می شود واین امر باعث می شود که کنترل سرطان پوستی مشکل وحتی غیر ممکن شود. تحقیقات نیز نشان داده است که یک درصد کاهش ازن موجب2- 1 درصد اشعه ماوراءبنفش و4-3 درصد افزایش در بروزسرطان های پوست می شود. همچنین اشعه ماوراء بنفش می تواند موجب تخریب  سیستم ایمنی انسان گردیده، بروز بیماری های واگیر را افزایش داده واز میزان تاثیر برنامه های واکسینا  سیون بکاهد. از دیگر اثرات اشعه ما وراء بنفش که بر روی انسان می گذارد، افزایش بیماریهای چشمی آب مروارید می باشد. بطوریکه یک درصد کاهش ازن باعث افزایش100000تا150000 مورد ازاین بیماریها در سطح جهان می شود.

2- تاثیر بر اکو سیستم آبی: شاید اثرات بالقوه افزایش تشعشع ماورا ء بنفش بر اکو سیستم به مراتب فزونتر از تاثیر بر سلامتی انسان باشد. بسیاری از این اثرات از طریق  تغیرات رفتاری از قبیل افزایش حفاظت فردی در برابر اشعه آفتاب قابل اجتناب هستند.يکی از آثار عمده افزایش تشعشع بر حیات جلبکهای تک سلولی یعنی فیتو پلانتکون است که حدود نیمی از بیوماس دنیا را در هر سال تولید نموده وبخش اعظمی ازCO2 موجود در جهان را در اقیانوسها تثبیت می کنند. اشعه ماوراء بنفش از طریق دخالت در فرآینــــد

فتو سنتز،آنهارا تحت تاثیر قرار داده و همچنین موجب آسیب رسیدن به DNA ودر نتیجه رشد و تولید مثل آنها می شود. تحقیقات به عمل آمده حکایت از آن دارد که سوراخ به وجـــــود آمده بر روی قطب جنوب بر رویفیتو پلانکتون ها را تا 12 درصد کاهش می دهد همچنین 16 درصد کاهش در غلظت ازن میتواند منجر به 5 درصد در تولید بیو ماس اولیه و9-6 درصد کاهش در موجودی ماهی­ها شود.

3- تاثیر بر حلقه زنجیره غذایی : نخستین حلقه زنجیره غذایی فیتوپلانکتون­ها هستند با از بین رفتن آنها کل زنجیره غذایی دچار اختلال می­شود چون زئوپلا نکتو نها از فیتو پلانکتونها وماهیها از زئو پلانکتون ها وپرندگان از ماهیها وانسان از ماهیها وپرندگان استفاده می کند بنا بر این بدیهی است که اشعه ماوراء بنفش در از بین رفتن فیتوپلنتکونها ودر نتیجه زنجیره غذایی اختلال ایجاد می کند بطوریکه 3تا10 درصدافزایش در میزان ورود پرتوها قادر است پلا نکتونها که اساسی ترین وبنیادی ترین موجودات زنده هستند را منقرض نمایند.

4- تاثیر بر اکو سیستم خشکی : افزایش تشعشع ماوراء بنفش با پایین آمدن میزان فعالیت فتوسنتزی وکاهش رشد ونمو گیاهان سبز مرتبط می با شد بنا بر این تاثیر وارد آمده بر گیاهان زراعی قابل ملاحظه است. همچنین محصولات کشاورزی همچون برنج وگندم وسویا سیب زمینی و... با کاهش بازده کیفیت ومقدار روبرو خواهند شد بطوریکه بازده محصولات کشاورزی بیش از 25 درصد در تولید کاهش خواهد یافت.

راههای جلو گیری از تخریب لایه ازن :

- اجرای برنامه های سرمایه گذاری برای تبدیل آن دسته از صنایع تولید و عرضه کننده خدماتی که از CFC استفاده می کنند. - جایگزینی گازهای CFC توسط مواد دیگر. - تدوین قوانین ومقررات لازم برای حذف گازهای مخرب لایه ازن. - ایجاد آگاهی پیرامون محدودیت های کاربردCFC ،تولید کالا وبرنامه های حذف تدریجی خبر رسانی و راهنمایی کاربران برای حذف CFC. - عدم تولید یا حذف مصرف کنندگان CFC یامحصولات حاوی CFC.

بحث ونتیجه گیری:

لایه ازن نقش بسیار زیادی در سلامت محیط زیست ایفا میکند. در صورت تخریب خسارات جبران نا پذیری به محیط زیست وارد می شود. وسلامتی کلیه موجودات زنده به خطر می افتد بنا براین باید از انهدام تدریجی لایه ازن که لایه محافظ زمین است جلو گیری کرد.

اثرات گازهای گلخانه‌ای و تخریب لایه ازون بر محیط زیست

ازن گازی است که هر مولکول آن از سه اتم اکسیژن (O₃) تشکیل شده است که در یک وحدت ناپایدار قرار می‌گیرند. در نواحی گرمسیری اتمسفر در اثر واکنش‌های شیمیایی حاصل از تابش نور خورشید، ذخیره لایه ازن تجدید و سپس در اثر جاری شدن هوای اطراف کره زمین قسمتی از آن به سمت قطبین زمین منتقل می‌شود. ازن یک اکسید کننده قوی است و با بسیاری از مواد مختلف در اتمسفر ترکیب می‌شود. بیشترین مقدار ازن در اتمسفر زمین در لایه بین 15 تا 50 کیلومتری بالای سطح زمین و در لایه استراتوسفر وجود دارد ولی اگر در لایه‌های پایین اتمسفر (در تروپوسفر) و در ارتفاع تنفسی ما قرار گیرد به عنوان یک آلاینده محسوب می‌شود. اما ازن در استراتوسفر به صورت یک سپر مانع از رسیدن اشعه خطرناک ماوراء بنفش (uv) به سطح زمین می‌شود و به همین دلیل این لایه برای ادامه حیات بر روی کره زمین ضروری است.

تابش‌های ماوراء بنفش شامل امواج بین 1/0 تا 4/0 میکرون بوده که خود به سه نوع uv-A، uv-B و uv-C تقسیم می‌شود. uv-C کوتاه‌ترین طول موج را داشته و از همه پرانرژی‌تر است.

این تابش‌ها آنقدر انرژی دارند که قادرند اکسیژن دو اتمی را به دو اتم اکسیژن بشکنند و سپس آن را با مولکول O₂ ترکیب و ازن را به وجود آورند. ازن با جذب تابش‌های ماوراء بنفش دوباره به اکسیژن دو اتمی و یک اتمی می‌شکند و حرارت آزاد می‌شود. بین تولید و انهدام ازن در شرایط معمول غالب اتمسفر، یک توازن پویا برقرار است. 

اولین کاهش شدید ضخامت لایه ازن در سال 1981 در قطب جنوب مشاهده شد. در فصل بهار در قطب جنوب بیش از 60 درصد کاهش ضخامت ازن در لایه استراتوسفر به ثبت رسید که پژوهشگران این پدیده را "حفره ازن" نامگذاری کردند. حفره ازن وسعتی برابر با مساحت ایالات متحده آمریکا را در بر می‌گرفت. کاهش ضخامت لایه ازن در سال 1989 در قطب شمال نیز مشاهده شد ولی به دلیل شرایط آب و هوایی متفاوت و دمای بالاتر نسبت به قطب جنوب ضخامت این لایه کمتر می‌باشد. در شرایط طبیعی بالاترین تراکم ازن در نواحی قطب و پایین‌ترین میزان آن در نزدیکی استوا دیده می‌شود. البته بیشترین تولید ازن در نزدیکی استوا است اما ازن استراتوسفری همراه با الگوی چرخشی هوای جهان به سمت قطبین حرکت می‌کند.

مواد مخرب لایه ازن به علت ویژگی‌های مناسب به سرعت در صنعت گسترش یافته و به تدریج اثرات نامطلوب خود را بر روی این لایه گذاشته است. مهم‌ترین عوامل تخریب لایه ازن عبارتند از:

1) CFCها (کلروفلوروکربن‌ها):

در صنایع سرماساز (یخچال و فریزرهای خانگی و صنعتی، آب سردکن‌ها و...) تهویه مطبوع و کولر خودروها و صنایع اسفنج‌سازی به عنوان عامل پف دهنده و اسپری‌ها استفاده می‌شوند. در حال حاضر دو جایگزین آزمایشی برای CFCها به نام هیدروفلوروکربن‌ها (HFC) و هیدروکلروفلوروکربن (HCFC) در نظر گرفته شده‌اند که در حال حاضر تحت بررسی می‌باشند.

2) هالون‌ها:

هالون‌ها مواد اطفاء حریق می‌باشند که در کپسول‌های دستی آتش‌نشانی و سیستم‌های ثابت در مکان‌های حساس استفاده می‌شوند. هالون‌ها که حاوی برم هستند، برای تخریب لایه ازن نه تنها دست کمی از گازهای کلردار ندارند بلکه از کلر به مراتب مؤثرتر بوده و سال‌ها در جو زمین باقی می‌مانند.

3) حلال‌ها:

عمدتاً تحت عنوان پاک‌کننده و چربی‌زدا در صنایع مختلف فلزی، الکترونیک (برای پاک کردن بردهای الکترونیک) و صنایع خشکشویی کاربرد دارند که از جمله می‌توان به متیل کلروفرم (تری‌کلرواتان) و تتراکلرید کربن اشاره نمود.

4) متیل بروماید:

در بخش کشاورزی از این ماده به عنوان آفت‌کش و ضدعفونی کننده استفاده می‌شود.

در اثر کاهش ضخامت لایه ازن میزان تابش اشعه ماوراء بنفش به سطح زمین افزایش یافته و موجب تأثیرات نامطلوب زیست‌محیطی به شرح زیر می‌شود:

1) اثر بر سلامت انسان:

دریافت این اشعه توسط بدن موجب تضعیف سیستم ایمنی بدن و بروز انواع سرطان‌های پوستی می‌شود. همچنین بروز بیماری‌های نظیر آب مرواردید و کوری چشم با کاهش ضخامت لایه ازن افزایش پیدا می‌کند.

2) اثر بر اکوسیستم‌های آبی:

در دریاها و اقیانوس‌ها مهم‌ترین تأثیر تابش اشعه ماوراء بنفش از بین رفتن فیتوپلانکتون‌ها است که اولین حلقه زنجیره غذایی در این مناطق می‌باشند، همچنین برخی تغییرات ژنتیکی در کرم و لاروهای موجودات دریایی. با توجه به اینکه بیش از 30% پروتئین مورد نیاز انسان از دریاها و اقیانوس‌ها تأمین می‌شود با کاهش ضخامت لایه ازن و از بین رفتن فیتوپلانکتون‌ها و به دنبال آن زئوپلانکتون‌ها، زاد و ولد ماهی‌ها کاهش یافته و در نتیجه دسترسی انسان به انواع ماهی‌ها کم می‌شود.

محرومیت انسان از 6 میلیون قطعه ماهی در سال        9-6  % کاهش زادوولد ماهی‌ها        5% کاهش زئوپلانکتون        16% کاهش ضخامت لایه ازن

3) اثر بر اکوسیستم خشکی:

در این زمینه می‌توان به کاهش بازده محصولات کشاورزی مانند برنج، گندم، سویا، سیب‌زمینی و غیره اشاره کرد. (25% کاهش لایه ازن یعنی 25% کاهش بازده مزارع سویا) علاوه بر این کاهش ضخامت لایه ازن می‌تواند واکنش‌های شیمیایی در تروپوسفر را تشدید نموده و موجب افزایش تولید ازن در سطح زمین گردد و موجب بروز آلودگی‌های شدید هوا می‌گردد.

- اقدامات جهانی در زمینه حفاظت از لایه ازن:

کنوانسیون وین در سال 1985 برای حفاظت از لایه ازن توسط سازمان ملل متحد و دیگر کشورهای جهان تدوین گردید. کشورهای عضو کنوانسیون وین تعهد نمودند در زمینه‌های زیر همکاری و مشارکت نمایند.

1-  تحقیق و انجام اندازه‌گیری ضخامت لایه ازن و میزان اشعه ماورای بنفش

2- تبادل اطلاعات در زمینه تولید وانتشارCFC ها

3- تدوین پروتکل‌های مکمل بر کنوانسیون

4- در نظر گرفتن تمهیداتی جهت کاهش تولید و مصرفCFC ها

پس از گزارش تکان‌دهنده گروه‌های تحقیقاتی در مورد حفره ازن در قطب جنوب و احساس لزوم تدابیر شدیدتر در 16 سپتامبر 1987 پروتکل مونترال توسط 46 کشور جهان پذیرفته شد. مصوبات این پروتکل شامل موارد زیر است:

1-  تدوین برنامه زمان‌بندی جداگانه و حذف و کاهش تولید و مصرف مواد مخرب لایه ازن در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه.

2- وضع قوانین برای محدود کردن تولید و مصرف مواد مخرب لایه ازن.

3-  تدوین سیاست و استراتژی آینده جهان برای حفاظت از لایه ازن و کاهش مصرف مواد مخرب آن.

4- ایجاد صندوق چندجانبه جهت تسهیل حذف مصرف و تولید مواد مخرب لایه ازن در کشورهای در حال توسعه.

ایران جز اولین کشورهایی است که اقدامات لازم را جهت مفاد پروتکل مونترال آغاز نمود و در پی پذیرش قطعنامه‌های آن اقدام به تشکیل کمیته ملی ازن (متشکل از سازمان‌ها و وزارتخانه‌های ذیربط جهت تصمیم‌گیری در خصوص پروژه‌ها و تصمیمات پروتکل در کشور) و سپس تأسیس دفتر لایه ازن در سال 1373 (با همکاری سازمان حفاظت محیط زیست و برنامه عمران ملل متحد) نمود. براساس برآورد انجام شده این دفتر، میزان مصرف مواد مخرب لایه ازن تا سال 1375 در ایران حدود 5000 تن بود که با اتمام چندین پروژه در بخش یخچال‌سازی واسفنج‌سازی حدود 1100 تن از آن به طور کامل حذف شده است و با اجرای پروژه‌های در دست اقدام و مصوب در کمیته اجرایی پروتکل مونترال این میزان به 2500 تن خواهد رسید.

اگر برنامه کاهش مصرف مواد مخرب لایه ازن به درستی انجام گیرد، پیش‌بینی می‌شود که در اول ژانویه سال 2040 میلادی حذف کامل مواد مخرب لایه ازن را در کشورهای در حال توسعه داشته باشیم. البته در حال حاضر دانشمندان مشغول تحقیق بر روی امکان استفاده از پروپان (C3H4) برای جلوگیری از انهدام ازن قطب جنوب می‌باشند. این ماده در ترکیب با کلر موجب تولید اسیدکلریدریک می‌شود و کلر که به این صورت درگیر شده، امکان وارد شدن به واکنش‌های منهدم کننده ازن را ندارد. مطالعات اولیه حکایت از آن دارد که تزریق حدود 50000 تن پروپان از عهده این کار برمی‌آید. می‌توان با استفاده از صدها هواپیما این مقدار پروپان را در ارتفاع حدود 15 کیلومتری ترزیق کرد. اما در این تحقیق احتمال عوارض جانبی ناخواسته یا غیرمترقبه نیز می‌بایست در نظرگرفته شود.

لایه ی اوزون

لایه اُزُن گازی نامریی و از جنس اکسیژن است که در بالای سطح کره زمین وجود دارد. وظیفه این گاز محافظت از زمین در برابر تابش اشعه ماورای‌ بنفش خورشید که همان پرتوهای مضر خورشید محسوب می‌شوند، است. اگر این لایه نازک شود و به تدریج از بین برود، اشعه ماورای‌بنفش به راحتی به سطح زمین نفوذ کرده و سبب ایجاد بیماری‌های مختلفی از جمله سرطان پوست و آب‌مروارید در انسان می‌شود...

محافظت و جلوگیری از تخریب لایه‌اُزُن به عهده فرد فرد ماست. به همین خاطر تصمیم گرفتیم که در این هفته شما را بیشتر با عوامل تخریب لایه اُزُن آشنا کنیم تا شما هم بتوانید با شناخت عوامل تخریبی آن بیشتر به حفظش کمک کنید.

 
۱) اسپری‌های خوشبوکننده

حتما شما هم بسیار دیده‌اید افرادی را که تا دوشی از اسپری و خوشبوکننده‌های دیگر نگیرند، پایشان را از خانه بیرون نمی‌گذارند! افرادی که بدون توجه به آسیب‌هایی که ممکن است به محیط زیست‌شان بزنند فقط به فکر محترم به نظر رسیدن خودشان هستند. توصیه ما به این‌گونه افراد این است که بیشتر به محیط‌زیست و نسل آینده توجه کنند. اسپری‌ها از جمله کالاهایی هستند که با توجه به وجود کلر و فلوروکربن در ترکیبشان تهدیدی جدی برای محیط‌زیست و به خصوص تخریب لایه اُزُن به شمار می‌روند. ضمنا، حواستان باشد که اسپری‌هایی که می‌خرید حتما برچسب  دوستدار اُزُن  داشته باشند.

 
۲) یخچال

امروزه دیگر نبودن یخچال و فریزر در خانه‌ها تعجب دارد و اما امان از دست این گاز کلروفلوروکربن که هرچه می‌کشیم از دست اوست. این گاز که با نام CFC هم شناخته شده است و یکی از عوامل اصلی تخریب لایه اُزُن محسوب می‌شود در صنایع سرماساز مثل آب‌سردکن و یخچال و فریزرهای خانگی و صنعتی کاربرد دارد چون لایه اُزُن زمین را در برابر اشعه مضر ماورای‌بنفش حفظ می‌کند و گاز کلروفلوروکربن هم تهدیدی به جان لایه اُزُن است، صنعت‌گران به این فکر افتاده‌اند که جایگزینی برای این گاز در صنایع سرماساز تعیین کنند. جایگزینی‌هایی مثل هیدروفلورکربن (HFCS) یا هیدروفلوروکلروکربن (HCFC).

 
۳) پاک‌کننده‌ها

می‌شویید و می‌سایید و برق می‌اندازید و فکر می‌کنید خیلی تمیز و با سلیقه هستید که یک خانه و زندگی نظیف و مرتب دارید؟ نه جان من! این‌طورها هم که شما فکر می‌کنید نیست. خوب است بدانید که همین مواد شوینده‌ای که هر روز و هر شب از آنها استفاده می‌کنید، ممکن است تهدیدی جدی برای تخریب لایه اُزُن و در نتیجه به خطر افتادن سلامت شما باشند. حلال‌ها از جمله دشمنان لایه اُزُن به شمار می‌آیند که عمدتا شامل انواع پاک‌کننده‌ها و چربی‌زداها که در صنایع، الکترونیک و خشکشویی به کار می‌روند، هستند. انواعی از پاک‌کننده‌ها خطرناک‌اند که در ترکیبشان نام کلروفرم یا همان تری‌کلرواتان و تتراکلریدکرین به چشم می‌خورد.

۴) کشاورزی

کشاورزی نیاز جامعه است اما نه با روش‌های غیر اصولی که سبب آسیب رساندن به محیط زیست شوند. متیل بروماید از جمله موادی است که در انواعی از آفت‌کش‌ها و ضدعفونی‌کننده‌های محصولات
کشاورزی وجود دارد و افرادی که از این نوع مواد برای سلامت محصولات کشاورزی‌شان استفاده می‌کنند باید بدانند که چه دردسرهایی ممکن است برای کل جهان به وجود بیاورند. اکسید نیتروژن هم که گازی است منتشره از کودهای شیمیایی ازته، یکی دیگر از موارد تهدید و تخریب لایه اُزُن محسوب می‌شود.

۵) کپسول‌های آتش‌نشانی

کپسول‌ آتش‌نشانی از جمله کالاهایی است که وجودش در هر خانه، اداره و ماشینی ضروری است تا در مواقع بحرانی حلال مشکلات ناشی از آتش‌سوزی شود اما جالب است بدانید که این دشمن دوست‌نما گازی به نام هالوژن در ترکیباتش دارد که برای محیط‌زیست بسیار خطرناک است و یکی از عوامل نازک شدن لایه اُزُن محسوب می‌شود. هرچند که در کل دنیا این عامل تخریبی فقط دو درصد مصرف می‌شود اما همین مصرف دو درصدی تخریبی ۲۵ درصدی در پی دارد. یعنی ۲۵ درصد از تخریب لایه اُزُن به خاطر آزاد شدن گاز هالوژن در فضاست.

۶) کولر

آیا تا به حال فکر کرده‌اید که وقتی در هوای گرم تابستان جلوی تلویزیون و روبه‌روی باد کولر روی کاناپه لم داده‌اید و فیلم موردعلاقه‌تان را تماشا می‌کنید، با این کارتان دارید لایه اُزُن را از بین می‌برید؟! یا وقتی هنگام رانندگی گرم‌تان می‌شود و درجه کولر اتومبیل‌تان را روی زیاد تنظیم می‌کنید، تهدیدی برای محیط‌زیست محسوب می‌شوید؟ همین کولرها که در فصول گرمای سال جزو محبوب‌ترین کالاها محسوب می‌شوند به علت دارا بودن گاز کلروفلوروکربن در ترکیبشان جزو محصولات مخرب لایه اُزُن به شمار می‌آیند که شما می‌توانید با کمتر استفاده کردن از آنها دوستی‌تان را با محیط زیست ثابت کنید. باور کنید که آن‌قدرها هم سخت نیست، مگر پدر بزرگ‌ها و مادربزرگ‌های ما بدون کولر زندگی نکردند؟

۷) گازهای گلخانه‌ای

افزایش مقدار گازهای گلخانه‌ای در جو یعنی هرچه نازک‌تر شدن لایه اُزُن و اما گازهای گلخانه‌ای چیست؟ کره زمین به‌طور طبیعی توسط تابش نور خورشید گرم می‌شود و مقداری از نور تابیده شده دوباره به سمت جو برمی‌گردد. یعنی خورشید زمین را گرم می‌کند و مقداری از بازتابشش هم سبب گرم شدن جو می‌شود. تا این جای کار اشکالی وجود ندارد. همه مسایل وقتی پیش می‌آیند که در اثر زیاد شدن فعالیت‌های صنعتی و انسانی یک لایه ضخیم از گاز به نام گاز گلخانه‌ای یا GHG بین زمین و جو قرار می‌گیرد و نمی‌گذارد که بازتابش خورشید به صورت کامل به جو برگردد و در نتیجه باعث بالا رفتن دمای زمین به مرور زمان می‌شود. به‌طورکلی بیشترین حجم گازهای گلخانه‌ای را بخار آب، دی‌اکسید نیتروژن، دی‌اکسیدکربن و متان تشکیل می‌دهد.

۸) انسان

و اما این موجود خاکی، خواسته یا ناخواسته‌ چه کارهایی که انجام نمی‌دهد. شاید خیلی از ما و شما نخواهیم که محیط زیست‌مان را نابود کنیم و یکی از عوامل تخریب لایه اُزُن به حساب آییم اما باید بدانید که خیلی از فعالیت‌های روزمره‌ای که انجام می‌دهیم روز به روز لایه اُزُن را نازک‌تر می‌کند.
گرم کردن غذا در مایکروویو، استفاده از اتومبیل، شستن و اتو کردن لباس‌ها، کار و بازی با کامپیوتر، تماشای تلویزیون، استفاده از کولر، گوش کردن موسیقی از استریوی ضبط و گرم شدن به وسیله بخاری‌های گازی یا نفتی از جمله کارهایی هستند که همه ما انجام می‌دهیم و با این کارها سبب افزایش گازهای گلخانه‌ای می‌شویم. چرا؟! زیرا تمام این وسایل برای کار کردن نیاز به انرژی دارند و این انرژی به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم از طریق سوخت‌های فسیلی مثل نفت و گاز و زغال‌سنگ که سوزاندن‌شان گاز گلخانه‌ای به‌وجود می‌آورد، به دست می‌آید. پس بهتر است در مصرف هرچه بهینه‌تر از این‌گونه وسایل تلاش کنیم.

● هوای ازون را داشته باشید

به فرزندانتان، به شاگردانتان، به همکارانتان و خانواده‌تان بیاموزید که دنیا فقط سهم آنها نیست. نسل‌های آینده هم حق زندگی کردن دارند. صنایع باید به خدمت و آسایش انسان‌ها منجر شود نه به قاتلی پنهان. هنگام خرید انواع اسپری‌ها، واکس‌ها، رنگ‌ها، مواد ترمیم‌کننده رنگ، کولر، یخچال و فریزر و... دقت کنید که نشان دوستدار ازون یا ozone friendly و یا فاقد سی‌اف‌سی که همان CFC Free است حتما روی کالا درج شده باشد.