Басымыздан жоғары, стратосферада, 19-48 км биіктікте планета озонмен қоршалған. Бұл оттегінің бір түрі. Ауадағы оттегі молекуласы қосылатын екі оттегі атомынан тұрса – О2, онда үш атомы бар молекула озон – О3 формуласымен белгіленеді. Ол күн сәулесінің әсерінен пайда болады. Күннің ультракүлгін сәулелері атмосферадан өткенде қарапайым екі атомды оттегі молекулаларын жояды. Әрбір босатылған атом көршілес O2 қосылады. Озонның химиялық формуласы осылай түзіледі - O3.
Озон дегеніміз не?
Бұл газды алғаш рет француз физиктері Фабри мен Буиссон ашты. 1913 жылы олар толқын ұзындығы 200-ден 300 нм-ге дейінгі күн сәулелерін Жер атмосферасы белсенді түрде сіңіретінін анықтады. «Озон» термині грек тілінен аударғанда «хош иісті», «хош иісті» дегенді білдіреді. Бұл газдың найзағайдан кейін пайда болатын тән иісі барлығына белгілі. Оттегі атмосферада үш аллотропты түрде болады: O2 – молекулалық, О – атомдық және O3 – озон формуласы, ол алғашқы екеуін химиялық біріктіру арқылы алынады.
Газ қасиеттері
Озон қабаты жеткіліктіжұқа, дерлік көрінбейді. 29 км кеңістікті алып жатқан бұл газдың барлық молекулалары біртұтас қатты шарға біріктірілсе, оның қалыңдығы сантиметрдің үштен бірін ғана алады. Озонның бір бөлігі жер бетіндегі ауада болады. Автокөлік пайдаланылған газдар немесе түтін ауаға шығарылған кезде, күн сәулесі шығарындылардағы химиялық заттармен әрекеттесіп, озон түзеді. Ол әсіресе ыстық күнде, түтінге толы ауада сезіледі, өйткені ол денсаулыққа қауіп төндіретін деңгейге жетеді. Озон затының формуласы физикалық тұрақсыз және ауадағы 9% -дан астам концентрацияда газ жарылып кетеді, сондықтан оны сақтау төмен температурада ғана мүмкін болады. -111,90C дейін салқындаған кезде газ сұйықтыққа айналады.
Озон артық
Адам таза оттегіде өмір сүре алмайды, атмосферадағы озонның аз мөлшері оған пайдалы, бірақ оның шамадан тыс концентрациясы өлімге әкелуі мүмкін. Онымен дем алудың қажеті жоқ, себебі оттегінің бұл түрі өкпеңізді зақымдауы мүмкін. Озонмен толтырылған ауаның көп мөлшерін жұтатын спортшылар тыныс алу кезінде ауырлық пен ауырсынуға шағымдана алады. Ауасы пайдаланылған газдармен қаныққан тас жол бойында өсетін ағаштар мен өсімдіктер де озонның артық болуынан зардап шегеді. Бұл газдың мұндай сипаттамасы жер бетінің үстінде. Оның табиғи құрамы (оның бір бөлігі ауаның ондаған миллион басқа бөліктерінде) адам ағзасындағы жасушалық деңгейде болатын тотығу процестеріне қатысады. Озон формуласында тек бір оттегі атомы тотықтырғыш ретінде әрекет етеді, ал екеуіқалғандары бос оттегі түрінде шығарылады.
Пайдалы қасиеттер
Толық тазартылған үй-жай ауасын пайдаланған кезде зерттеушілер ондағы адамдардың ауруларының көбейгенін байқады. Оның себебі қарапайым болып шықты – тазартылған ауада озонның болмауы ағзадағы бұзылуларға әкелді. Газдың тұрақты шағын дозалары аурудың алдын алу үшін де пайдалы.
Газдың әсері қандай? Тәжірибелердің нәтижелерін ескере отырып, ғалымдар озон барлық дерлік табиғи вирустардың, бактериялардың, қарапайымдылардың, сондай-ақ зең мен ашытқылардың жойылуына әкеледі деген қорытындыға келді. Бірнеше минут ішінде бір литр ауадағы кішкене бөлік (озон формуласы O3) адам үшін қауіпті барлық заттарды бейтараптандырады. Өйткені, озонизация – ағзаға тән табиғи процесс. Бөлмеде де озон ауаны тазартады, ауа-тамшылы ауруларын жұқтыру қаупін іс жүзінде жояды, түтінді, шаң мен аллергендерді, ауыр металдардың қосылыстарын және адамға зиянды ауаның басқа компоненттерін бейтараптайды. Суға, оттегіге және көмірқышқыл газына ыдырай отырып, бұл қосылыстар өздерінің уыттылығын жоғалтады және жағымсыз иістерді кетіреді. Химиядағы озон формуласын ескере отырып, оның жоғары тотықтырғыш күші ауа мен ауыз суды залалсыздандыру үшін көбірек қолданылуда.
Жер бетінен 20 шақырым биіктіктегі қабат ультракүлгін сәулелерді жұту арқылы біздің денсаулығымызды шынымен қорғайды. Ол Жерді зиянды ультракүлгін сәулелерден қорғайтын сүзгі қызметін атқарады. Қорғаныс қабаты болмаса, планетада өмір сүру мүмкін емес еді. Флора мен фауна жер бетінде күн радиациясынан қорғайтын қуатты қалқан пайда болған кезде ғана пайда болғаны дәлелденді. Ультракүлгін терінің әдемі тотығуына көмектеседі, бірақ сонымен бірге күннің күйіп қалуы мен тері қатерлі ісігінің негізгі себебі болып табылады.
Озон тесігі
1970 жылдары планетаның үстіндегі озон қабатын зерттеген ғалымдар тоңазытқыштарда, кондиционерлерде және аэрозольдерде қолданылатын химиялық заттардың озонды бұза алатынын анықтады. Бұл құрылғыларды жөндегенде немесе әртүрлі аэрозольдарды шашқанда ауаға газдар бөлінеді. Ғалымдардың айтуынша, зиянды газдар ақырында озон молекулаларына жетеді. Сонымен бірге күн радиациясы хлор-фторлы көмірсутектерден хлорды бөледі, ол озонның құрылымдық формуласын бұзады, оны қарапайым оттегіге айналдырады. Осылайша, қорғаныс қабаты бұзылады. Тағы 15 жылдан кейін британдық ғалымдар таңғаларлық жаңалық ашты: озон қабатындағы үлкен тесік Антарктиданың үстінде орналасқан. Бұл саңылау әр көктемде пайда болады және АҚШ-тың көлеміне тең. Жыл мезгілдерінің өзгеруіне байланысты желдің бағыты өзгергенде, тесік озон молекулаларымен толтырылады. Бұл жағдайда молекулалардың белгілі бір саны тесікті толтырады, ал басқа бөліктерінде газ қабаты жұқа болады.
Қорғаныс қабатының азаюына не қауіп төндіреді?
1992 жылдың қысында Еуропа мен Канаданың үстіндегі озон қабаты 20%-ға жұқарды. Бұл қабат орналасқан жерлердежеткіліксіз тығыз және күшті сәулені сүзуге қабілетсіз, тері қатерлі ісігінің саны айтарлықтай артады. Антарктиданың өзінде ғалымдар хлордың озонды бұзуы нәтижесінде пайда болатын хлор тотығының өте жоғары деңгейін тіркеді. Зерттеушілер қорғаныш қабатының тек 1% жоғалтуы Жерге келетін ультракүлгін сәулелену мөлшерінің 2% -ға ұлғаюына әкелетінін және сонымен бірге тері ісіктерінің саны 3-6% -ға өсетінін есептеді. Ультракүлгін сәулелер де ағзаның иммунитетін бұзады, бұл адамды инфекцияларға қарсы қорғаныссыз етеді. Ультракүлгін сәуле дәнді дақылдардан ағашқа дейін барлық өсімдіктердің жасушаларын зақымдауы мүмкін.
Озон қабаты жылуды сақтайтындықтан, озон қабаты азайған сайын бұл ендіктегі ауа салқындап, дүние жүзіндегі желдер мен ауа райын өзгертеді. Болашақта қабаттың сарқылуы климатқа қандай әсер ететінін болжау қиын, ғалымдар бұл газды жою мәселесі шешілмесе, табиғи аумақтардың кеуіп кетуін, өсімдіктердің бір бөлігінің жоғалуын және азық-түліктің жеткіліксіз болуын болжайды.. Қорғаныс қабатын бұзатын газдардың шығарылуына әкеп соқтыратын адам әрекеті тоқтаса да, оның бұрынғы деңгейіне оралуы үшін кемінде 100 жыл қажет болады.
