دور الأوزون في الجو والبيئة

أساسا ، الأوزون (O₃) هو شكل غير مستقر للغاية رد الفعل من الأكسجين. يتكون جزيء الأوزون من ثلاثة ذرات الأكسجين التي ترتبط ببعضها البعض ، بينما الأكسجين الذي نتنفسه (O₂) يحتوي على ذرتين فقط من الأكسجين.

من منظور إنساني ، الأوزون مفيد وضار ، سواء كان جيدًا أو سيئًا.

تحدث تركيزات صغيرة من الأوزون بشكل طبيعي في الستراتوسفير ، وهو جزء من الغلاف الجوي العلوي للأرض. على هذا المستوى ، يساعد الأوزون على حماية الحياة على الأرض عن طريق الامتصاص الأشعة فوق البنفسجية من أشعة الشمس ، وخاصة الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن أن تسبب سرطان الجلد وإعتام عدسة العين ، وتضر المحاصيل ، وتدمير بعض أنواع الحياة البحرية.

يتم إنشاء الأوزون في الستراتوسفير عندما يقسم الضوء فوق البنفسجي من الشمس جزيء الأكسجين إلى جزئين غير مرتبطة ذرات الأكسجين. ثم ترتبط كل من ذرات الأكسجين بجزيء الأكسجين هذا لتكوين جزيء الأوزون.

يشكل استنفاد الأوزون في الستراتوسفير مخاطر صحية خطيرة على البشر والمخاطر البيئية الكوكب ، والعديد من الدول قد حظرت أو حدت من استخدام المواد الكيميائية ، بما في ذلك مركبات الكربون الكلورية فلورية ، التي تسهم إلى استنفاد الأوزون.

يوجد الأوزون أيضًا بالقرب من الأرض ، في التروبوسفير ، وهو أدنى مستوى في الغلاف الجوي للأرض. على عكس الأوزون الذي يحدث بشكل طبيعي في الستراتوسفير ، فإن الأوزون التروبوسفيري من صنع الإنسان ، نتيجة غير مباشرة لتلوث الهواء الناتج عن عوادم السيارات والانبعاثات من المصانع والطاقة النباتات.

عندما يتم حرق البنزين والفحم ، غازات أكسيد النيتروجين يتم إطلاق (NOx) والمركبات العضوية المتطايرة (VOC) في الهواء. خلال الأيام الحارة المشمسة من الربيع والصيف والخريف المبكر ، من المرجح أن يتحد أكسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة مع الأكسجين ويشكلان الأوزون. خلال تلك الفصول ، غالبًا ما تتشكل التركيزات العالية من الأوزون أثناء حرارة الظهيرة والمساء الباكر (كعنصر من الضباب الدخاني) ومن المرجح أن تتبدد في وقت متأخر من المساء حيث يبرد الهواء.

هل يشكل الأوزون خطرا كبيرا على مناخنا؟ ليس صحيحا - الأوزون لديه دور صغير يلعبه في تغير المناخ العالمي، ولكن غالبية المخاطر في مكان آخر.

الأوزون من صنع الإنسان الذي يتشكل في التروبوسفير شديد السمية والتآكل. الأشخاص الذين يستنشقون الأوزون أثناء التعرض المتكرر قد يتلفون رئتيهم بشكل دائم أو يعانون من التهابات الجهاز التنفسي. التعرض للأوزون قد يقلل من وظائف الرئة أو يؤدي إلى تفاقم الحالات التنفسية الحالية مثل الربو أو انتفاخ الرئة أو التهاب الشعب الهوائية. قد يسبب الأوزون أيضًا ألمًا في الصدر أو سعالًا أو تهيج في الحلق أو احتقان.

تعتبر الآثار الضارة للأوزون الصحية على مستوى الأرض خطيرة بشكل خاص على الأشخاص الذين يعملون أو يمارسون الرياضة أو يقضون الكثير من الوقت في الهواء الطلق أثناء الطقس الدافئ. كبار السن والأطفال أيضًا معرضون لخطر أكبر من بقية السكان لأن الأشخاص في كلتا الفئتين العمريتين من المرجح أن يكونوا قد قللوا أو لم يكوّنوا قدرة الرئة بشكل كامل.

بالإضافة إلى التأثيرات على صحة الإنسان ، فإن الأوزون على مستوى الأرض يكون قاسيًا أيضًا على النباتات والحيوانات ، مما يضر بالنظم الإيكولوجية ويؤدي إلى انخفاض غلات المحاصيل والغابات. في الولايات المتحدة وحدها ، على سبيل المثال ، يمثل الأوزون على مستوى الأرض ما يقدر بنحو 500 مليون دولار من إنتاج المحاصيل المنخفض سنويًا. كما أن الأوزون على مستوى سطح الأرض يقتل العديد من الشتلات ويضر بأوراق الشجر ، مما يجعل الأشجار أكثر عرضة للأمراض والآفات والطقس القاسي.

غالبًا ما يُعتبر تلوث الأوزون على مستوى الأرض مشكلة حضرية لأنه يتشكل بشكل أساسي في المناطق الحضرية وضواحيها. ومع ذلك ، فإن الأوزون من مستوى الأرض يجد طريقه أيضًا إلى المناطق الريفية ، حيث تحمله الرياح بمئات الأميال أو يتشكل نتيجة لانبعاثات السيارات أو مصادر أخرى لتلوث الهواء في تلك المناطق.

حررت بواسطة فريدريك بودري.