Otsonin rooli ilmakehässä ja ympäristössä

Pohjimmiltaan otsoni (O₃) on epästabiili ja erittäin reaktiivinen hapen muoto. Otsonimolekyyli koostuu kolmesta happiatomit jotka ovat sitoutuneet toisiinsa, kun taas hengitettävä happi (O₂) sisältää vain kaksi happiatomia.

Ihmisen kannalta otsoni on sekä hyödyllistä että haitallista, sekä hyvää että huonoa.

Pieniä otsonipitoisuuksia esiintyy luonnossa stratosfäärissä, joka on osa Maan ylemmää ilmakehää. Tällä tasolla otsoni auttaa suojaamaan elämää maapallolla absorboimalla ultraviolettisäteily auringosta, etenkin UVB-säteily, joka voi aiheuttaa ihosyöpää ja kaihia, vahingoittaa satoja ja tuhota tietyntyyppisiä merieläimiä.

Otsoni syntyy stratosfäärissä, kun auringon ultraviolettivalo jakaa happimolekyylin kahteen osaan yksittäinen happiatomit. Jokainen näistä happiatomeista sitoo sitten happimolekyylin kanssa otsonimolekyylin muodostamiseksi.

Stratosfäärin otsonin ehtyminen aiheuttaa vakavia terveysriskejä ihmisille ja ympäristöriskejä planeetta, ja monet maat ovat kieltäneet tai rajoittaneet kemikaalien, mukaan lukien CFC, käyttöä, jotka edistävät sitä että

Otsonia löytyy myös paljon lähempänä maata, troposfäärissä, maapallon ilmakehän alimmalla tasolla. Toisin kuin stratosfäärissä luonnossa esiintyvä otsoni, troposfäärin otsoni on ihmisen luoma, epäpuhtauksien epäsuora seuraus, joka johtuu autojen pakokaasuista sekä tehtaiden päästöistä ja voimasta kasveja.

Kun polttoainetta ja hiiltä poltetaan, typpioksidikaasut (NOx) ja haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC) vapautuvat ilmaan. Lämpimin, aurinkoisina kevään, kesän ja alkusyksyn päivinä NOx ja VOC yhdistyvät todennäköisemmin happeen ja muodostavat otsonia. Noina vuodenaikoina iltapäivällä ja varhain illalla muodostuu usein suuria otsonipitoisuuksia (osana savua) ja todennäköisesti hajoaa myöhemmin illalla ilman jäähtyessä.

Onko otsoni merkittävää riskiä ilmastollemme? Ei oikeastaan ​​- otsonilla on pieni rooli globaalissa ilmastomuutoksessa, mutta suurin osa riskeistä on muualla.

Troposfääriin muodostuva ihmisen aiheuttama otsoni on erittäin myrkyllinen ja syövyttävä. Ihmiset, jotka hengittävät otsonia toistuvan altistumisen aikana, voivat vahingoittaa pysyvästi keuhkojaan tai kärsiä hengitystieinfektioista. Otsonialtistus voi heikentää keuhkojen toimintaa tai pahentaa olemassa olevia hengityselimiä, kuten astmaa, keuhkolaajentumaa tai keuhkoputkentulehdusta. Otsoni voi myös aiheuttaa rintakipua, yskää, kurkun ärsytystä tai tukkoisuutta.

Maanpinnan otsonin haitalliset terveysvaikutukset ovat erityisen vaarallisia ihmisille, jotka työskentelevät, liikuttavat tai viettävät paljon aikaa ulkona lämpimällä säällä. Senioreilla ja lapsilla on myös suurempi riski kuin muulla väestöllä, koska molemmissa ikäryhmissä ihmisillä on todennäköisemmin heikentynyt tai ei täysin muodostunut keuhkokapasiteetti.

Ihmisten terveysvaikutusten lisäksi maanpinnan otsoni on kova myös kasveille ja eläimille, vahingoittaa ekosysteemejä ja johtaa heikentyneisiin sato- ja metsäsatoihin. Esimerkiksi pelkästään Yhdysvalloissa maanpinnan otsonin osuus vähentyneestä sadontuotannosta on arviolta 500 miljoonaa dollaria. Maanpinnan otsoni tappaa myös monia taimia ja vahingoittaa lehtineen, mikä tekee puista alttiimpia taudeille, tuholaisille ja kovalle säälle.

Maapallon otsonin pilaantumista pidetään usein kaupunkien ongelmana, koska se muodostuu pääasiassa kaupunkien ja esikaupunkien alueilta. Siitä huolimatta maanpinnan otsoni löytää tiensä myös maaseudulle, jota tuulen kuljettaa satoja mailia tai muodostuu autojen päästöjen seurauksena tai muut ilmansaasteiden lähteet niillä alueilla.

Muokannut Frederic Beaudry.