DETERIORAREA STRATULUI DE OZON

1

CUPRINS

Argument..................................................................................................................................pag.3

Capitolul 1- Stratul de ozon ……….....................................................................................pag.5

1.1. Ozonul –structură şi proprietăţi ………..............................................................pag.5

1.2. Distribuţia ozonului în atmosferă………............................................................pag.7

1.3. Localizarea stratului de ozon ………..................................................................pag.8

Capitolul 2- Degradarea stratului de ozon ..........................................................................pag.9

2.1. Cauze ale degradării stratului de ozon…….........................................................pag.9

2.2. Descoperirea „găurii” în stratul de ozon……....................................................pag.11

Capitolul 3- Efectele deteriorării stratului de ozon ..........................................................pag.12

3.1. Distrugerea ozonului poate afecta clima…….....................................................pag.12

3.2. Consecinţele radiaţiei ultraviolete de intensitate înaltă …….............................pag.12

3.2.1. Daune aduse pielii omului de radiaţia ultravioletă……................... .........pag.12

3.2.2. Afectarea ochilor de către RUV ................................................................pag.13

3.2.3. Efecte asupra imunităţii organismelor umane...........................................pag.14

3.2.4. Efectele RUV asupra plantelor ..……........................................................pag.14

Capitolul 4- Cercetări efectuate asupra ozonului şi a stratului de ozon ........................pag.15

4.1. Metode uzuale pentru determinarea concentraţiei ozonului ............................pag.15

4.2. Sterilizarea cu ajutorul ozonului .......................................................................pag.15

4.3 Cercetări asupra subţierii stratului de ozon ........................................................pag.16

Capitolul 5 -Măsuri legislative de protecţie a stratului de ozon .....................................pag.17

5.1. Protocolul de la Montreal...................................................................................pag.17

5.2. Ratificarea României la Convenţia de la Viena şi Protocolul de la Montreal.. pag.17

5.3. 16 Septembrie– Ziua Internaţională Pentru Protecţia Stratului de Ozon..........pag.18

Concluzii................................................................................................................................pag.19

Bibliografie............................................................................................................................pag.20

Anexe ....................................................................................................................................pag.21

2

ARGUMENT

Pământul suferă şi, împreună cu el, se pare că suferim şi noi! De sănătatea planetei depinde

sănătatea noastră şi a generaţiilor viitoare, iar de felul în care astăzi avem grijă de mediu, depinde

viaţa celor ce ne vor urma. Ozonul, gazul esenţial în protejarea suprafeţei terestre de efectele nocive

ale radiaţiilor ultraviolete de frecvenţă medie si mare, formează un strat compact în stratosferă, însa ca

urmare a activităţilor antropice din ultimii 50 de ani, acest strat a început nu numai să se subţieze, ci pe

alocuri, chiar să prezinte săpături, cea mai mare dintre acestea fiind deasupra Antarcticii. Gaura din

stratul de ozon apare numai deasupra Antarcticii şi există un motiv foarte bun pentru care se întamplă

aşa.Temperaturile scăzute permit apariţia unui anume tip de reacţie chimică care face să apară gaura în

stratul de ozon.

Încălzirea globală creşte numărul de fenomene meteorologice extreme, deşertificarea,

despăduririle şi alterarea ireversibilă a biodiversităţii, ridicarea nivelului oceanului planetar, ca urmare

a topirii gheţarilor.

În ultimii zece ani , atenţia s-a concentrat asupra stratosferei, deasupra celui mai îndepărtat

punct al planetei, continentul îngheţat al Antarcticii. În primăvară reacţii chimice nevăzute vor forma

o gaură imensă în stratosfera Pământului, un fenomen pe care-l cunoaştem drept gaura de ozon.De ce

se întamplă asta şi ce rol avem noi în dramă e unul dintre cele mai tulburătoare mistere ale secolului

XX.

Măsuratorile au anunţat că distrugerea stratului de ozon este mult mai pronunţată la Polul Sud

decât la Polul Nord. Oamenii de ştiinţă au oferit următoarea explicaţie: iarna, în stratosferă,

temperatura este mult mai scăzută la Polul Sud şi durează un timp mai îndelungat, deoarece vârtejurile

de aici, create în lunile de iarnă, sunrt mai stabile şi mai puternice decât cele de la Polul Nord.

Vara, curenţii de aer din stratosfera deplaseaza sper poli cea mai mare parte din ozonul format

in zonele ecuatoriale (nepoluate, in general) astfel ca partial concentratia de ozon la poli se reface, dar

ramane scazuta in medie, la nivel global. La distrugerea stratului de ozon contribuie si topirea

toposferei (din cauza efectului de sera), care induce racirea stratosferei o mare perioada de timp.

Pentru a se evita accelerarea disrtugerii stratului de ozon care protejează viaţa pe Pământ, încă

în anul 1987 s-a semnat la Montreal de către mai mulţi şefi de state puternic industrializate, un

protocol prin care se angajau să reducă şi mai târziu să oprească în ţările lor producţia de

clorofluorocarburi (freoni). Ulterior, cu ocazia altor Conferinţe internaţionale s-a propus şi reducerea

emanaţiilor de oxizi de azot precum poluării în general.

3

Ţări ca Germania, Norvegia, Suedia au eliminat substanţele ce degradează stratul de ozon,

ODS (substanţe ce distrug ozonul), din industria militară. În S.U.A., Marea Britanie se studiază intens

pentru identificarea altor substanţe alternative ODS pentru aviaţie, nave, echipamente frigorifice. În

acest scop:

- a fost elaborată şi aprobată forma de prezentare a datelor statistice anuale privind producerea,

consumul şi importul-exportul de substanţe care distrug stratul de ozon, reglementate de Protocolul de

la Montreal, precum şi de produse ce conţin aceste substanţe;

- este interzis importul-exportul de substanţe reglementate care distrug stratul de ozon, precum şi de

produse care conţin ODS din ţările care nu sunt părţi ale Convenţiei de la Viena şi ale Protocolului de

la Montreal.

Specialiştii spun că stratul de ozon se va reface, dar nu înainte de 2050 sau 2075, şi numai

dacă toată lumea va respecta regulile.

CFC-ul rămâne în atmosferă peste 100 de ani. Cercetătorii monitorizează constant situaţia şi

avertizează asupra pericolului adus sănătăţii. Oamenii sunt sfătuiţi să-şi schimbe obiceiurile de plajă,

să se acopere în plin soare şi să stea în case dacă este necesar.În majoritatea ţărilor CFC-urile sunt

înlăturate sau chiar interzise.

În această lucrare am încercat să scot în evidenţă starea de degradare în care a ajuns stratul de

ozon, în ce pericol ne aflăm, datorită acestei degradări şi modul prin care putem încă preveni o

distrugere totală a acestei planete. Se pare că oamenii sunt cauza principală a acestei degradări şi tot

oamenii sunt cei ce mai pot face ceva în acest caz şi mai pot salva ce a mai rămas din acest strat de

ozon ce se află în pericol.

Din perspectiva mea, fiecare om ar trebui să se implice atât în mod direct, prin faptele sale, cât

şi indirect pentru această cauză atât de importantă pentru viaţă. Ar trebui să ne mobilizam şi să ne

motivăm reciproc pentru a câştiga lupta pentru viaţă.

Fiecare dintre noi putem contribui la salvarea stratului de ozon prin: folosirea mijloacelor de

transport în comun, a bicicletei, mersul pe jos, înlocuirea combustibililor fosili cu alţi carburanţi,

înlocuirea îngrăşămintelor agricole poluante cu altele mai puţin poluante, înlocuirea gazelor cu

conţinut de clor şi brom cu hidrocarburi, înlocuirea tehnologiilor poluante cu altele alternative,

reducerea folosirii aerului condiţionat cât se poate de mult.

4

Capitolul 1

Stratul de ozon

1. Ozonul- structură şi proprietăţi

Ozonul (O3) este o substanţă chimică formată din trei atomi de oxigen fiind o moleculă

instabilă care după un timp scurt se descompune în oxigen molecular (O2). Are culoare albastră şi un

miros puternic

Ozonul ( O3 ) a fost descoperit şi menţionat înainte de 1785 de către olandezul Martinus Van

Marum, care a observat prezenţa lui în aerul proaspăt de după ploaie şi a remarcat mirosul specific de

iarbă verde. Mai târziu acest gaz a fost denumit folosind cuvântul grecesc ,,ozon” care înseamnă ,,aer

proaspăt” sau cum s-ar spune în engleză ,,fresh air”. Genialul inventator Nikola Tesla a patentat în

SUA primul generator de ozon la 22 septembrie 1896.

Ozonul a fost identificat pentru prima dată de către Schonbein în 1840 care descrie formarea

prin electroliză şi prin descărcări electrice în atmosferă de oxigen. Mirosul său specific este recunoscut

în straturile subterane ale metroului şi camerele în care funcţionează fotocopiatoare. Formarea

ozonului prin descărcări electrice este posibilă prin trecerea unui flux de oxigen printr-o zonă de

descărcări electrice la tensiuni în jur de 10000 V. Volumul de ozon rezultat reprezintă 4% din volumul

de oxigen.

El este un oxidant puternic motiv pentru care este dăunător omului, producând dureri de cap,

fiind iritant, caustic al mucoaselor respiratorii dacă se găseşte în atmosfera terestra joasă numită

troposferă (până la cca 12km) şi este rezultat al reacţiilor chimice, în prezenţa luminii solare, dintre

diferiţi poluanţi proveniţi de la maşini, uzine, termocentrale, rafinării, etc. Acesta poartă numele de

ozon rău. Ozonul este însă şi un gaz care ajută vieţii. Pământul este înconjurat de un strat de ozon

5

situat la o altitudine foarte mare. Acest strat filtrează aproximativ două treimi din razele ultraviolete

emise de Soare. Dacă toate razele ar ajunge pe Pământ, ar fi dăunătoare vieţii de pe planetă.

Molecula de ozon este formată prin fotoliza moleculelor de oxigen (O2) sub acţiunea radiaţiilor

UV şi recombinarea atomilor de oxigen rezultaţi, cu moleculele de oxigen existente în atmosferă. Din

cele 10 milioane de molecule din aer, aproximativ 2 milioane sunt de oxigen şi numai 3 sunt de ozon.

Denumirea de „ozon” provine din grecescul ozein, care înseamnă „a mirosi”. Primul care

descoperă (1839), izolează și denumește ozonul este chimistul german Christian Friedrich Schönbein,

în timpul unor experimente de electroliză a apei conduse la Universitatea din Basel. Walter Noel

Hartley identifică pentru prima dată (1880) proprietatea ozonului de a absorbi razele

ultraviolete.Fizicianul german Erich Rudolf Alexander Regener publică o lucrare (1934) în care

ilustrează mecanismul de descompunere a ozonului sub acțiunea razelor ultraviolete.

Formarea ozonului

Stratul de ozon este îngerul păzitor al planetei noastre, el este produs la altitudini de 15.000

metri până la 50.000 metri, în stratosferă, prin electrizarea oxigenului. Rolul lui este de a proteja

Pământul pentru că poate absorbi şi reţine 90% din razele ultraviolete care ajung pe Pământ.

O3 are punctul de fierbere – 93oC şi de topire – 112 oC şi o densitate relativă d = 1,6 în raport

cu aerul. Legătura dintre atomii de oxigen are o lungime de 1,28 Å şi este orientată la 116o una faţă de

cealaltă.

6

Ozonul este detectabil prin spectroscopie de absorbţie la nivele de concentraţie mai mici de

0,01 p.p.m.

Ozonul are proprietăţi antibacteriene, elimină mirosurile neplăcute, descompune gazele

otrăvitoare, stopează procesul de dezvoltare a bacteriilor, purifică aerul. Deci, folosirea ozonului în

încăperi (bucătării, subsoluri, toalete, birouri, săli de conferinţe, etc.) poate elimina efectele nocive ale

fumului şi a diverselor gaze, previne infecţia cu diverşi viruşi creşte foarte mult calitatea aerului.

Acest strat fragil are o importanţă crucială pentru viaţa noastră. Ozonul este concentrat în

stratosferă între 25 şi 55 km şi filtrează 99% din radiaţia ultravioletă a Soarelui.

1.2. Distribuţia ozonului în atmosferă

Aproximativ 90% din ozonul din atmosferă se găseşte în stratosferă. Stratul de ozon se întinde

de la 15 la 50 km, fiind însă cel mai concentrat la 20 – 25 km. Concentraţia de ozon este destul de

mare şi anume cantitatea maximă de ozon în acest strat este de 450 unităţi Dobson. O unitate Dobson

(DU) reprezintă cantitatea de ozon care se află într-un strat de ozon pur de grosime 0,01 mm, în

condiţii normale.

Distribuţia ozonului în atmosferă

Ozonul

joacă un rol major în reglarea regimului termic din stratosferă deoarece volumul de vapori de apă din

strat este foarte redus. Temperatura creşte odată cu concentraţia ozonului. Energia solară e convertită

7

în energie cinetică când moleculele de ozon absorb radiaţia ultravioletă rezultând încălzirea

stratosferei. Ozonul absoarbe radiaţia ultravioletă cu lungimi de unda intre 290 si 320 nm. Aceste

lungimi de unde sunt dăunătoare vieţii deoarece ele pot fi absorbite de acidul nucleic din celule.

Penetrarea excesivă a radiaţiei ultraviolete spre suprafaţa planetei ar distruge vegetaţia şi ar avea

urmări ecologice grave. Mari cantităţi de radiaţii ultraviolete ar duce la efecte biologice negative cum

ar fi creşterea cazurilor de cancer. Condiţiile meteorologice afectează distribuţia ozonului. Producerea

şi distribuţia ozonului are loc în stratosfera superioară tropicală unde este prezentă cea mai mare

cantitate de radiaţii ultraviolete. Disocierea are loc în zonele inferioare ale stratosferei şi la latitudini

superioare celor la care se realizează producerea ozonului.

1.3. Localizarea stratului de ozon

Ozonul, se află în cea mai mare parte în stratosferă. Acesta este ozonul bun şi prin stratul

protector pe care îl formează, filtrează aproximativ două treimi din razele ultraviolete emise de Soare.

Dacă toate razele ar ajunge pe Pământ, ar fi dăunătoare vieţii de pe planetă.

Cea mai mare parte din ozon se formează şi se distruge în zona cuprinsă între latitudinile 30 N,

respectiv 30 S. Cantitatea de ozon necesară pentru protejarea Pământului de razele ultraviolete nocive

variază intre 200 si 300 nanometri (nm) şi se crede că există de peste 600 milioane ani. Atunci nivelul

de oxigen era aproximativ 10% din concentraţia actuală din atmosfera. Înainte de acest moment,

existenţa vieţii era posibilă doar în Ocean. Prezenţa ozonului a dat organismelor ocazia să evolueze şi

să trăiască pe uscat. Ozonul a jucat un rol semnificativ în evoluţia vieţii pe Pământ şi datorită ozonului

există viaţa aşa cum o ştim azi.

Omenirea prin activităţile ei contribuie la creşterea cantităţii de gaze din atmosferă,

contribuind astfel la încălzirea Pământului distrugând stratul de ozon, acel component

atmosferic care protejează planeta de radiaţiile ultraviolete.

8

Atmosfera terestră

Capitolul 2

Degradarea stratului de ozon

2.1. Cauze ale degradării stratului de ozon

Degradarea stratului de ozon a fost observată în urma cercetărilor de după 1963 când s-a

constatat că iarna şi primăvara se formează goluri în stratul de ozon în Arctica şi Antarctica, cantitatea

de ozon putând scădea uneori cu 30-40% din total. În acelaşi timp şi eficienţa la reţinere a razelor

ultraviolete-B scade simţitor.

Măsurătorile au anunţat

că distrugerea stratului de ozon

este mult mai pronunţată la

Polul Sud decât la Polul Nord.

Oamenii de ştiinţa au oferit

următoarea explicaţie: iarna, în

stratosferă, temperatura este

mult mai scăzută la Polul Sud

şi durează un timp mai

îndelungat, deoarece vârtejurile

de aici, create în lunile de

iarna, sunt mai stabile şi mai

puternice decât cele de la Polul

Nord. Vara, curenţii de aer din

stratosferă deplasează spre poli

cea mai mare parte din ozonul

format în zonele ecuatoriale,

astfel că parţial concentraţia de

ozon la poli se reface, dar

rămâne scăzută în medie, la nivel global.

Ozonul este prezent în atmosferă în concentraţie de 0.04 ppm (părţi pe milion). 90% din

ozonul prezent în atmosfera se găseşte în stratosferă (atmosfera superioară), restul de 10% fiind

prezent în troposferă (atmosfera joasă). Ozonul stratosferic este cunoscut sub denumirea de “ozon

bun”, datorită proprietăţilor UV –absorbante, iar cel troposferic ca “ozon rău”, datorită efectului

său dăunător pentru sănătatea umană şi vegetaţie.9

Ozonul stratosferic se formează şi se disociază continuu în urma unor procese naturale

determinate de radiaţia solară. Prin proprietatea lui de a absorbi radiaţia UV-B (280-320 nm)

care afectează ADN –ul din celulele vii, ozonul reprezintă unul din componentele esenţiale

ale stratosferei în protejarea vieţii pe Pământ.

Degradarea stratului de ozon s-a atribuit unor cauze:

naturale (o specie de nori existentă la poli, în special la Polul Sud, cu ace foarte fine de gheaţă,

pe suprafaţa cărora se descompune ozonul, sau a radiaţiilor UV);

antropice, care intervin cu ponderea cea mai mare. Principalii vinovaţi sunt freonii (CFC –

cloro-fluoro-carbonaţi-), utilizaţi pentru presurizarea substanţelor lichide în butelii metalice

(spray-uri), ca agent de răcire al frigiderelor şi congelatoarelor, sau pentru stingerea incendiilor,

la prepararea maselor plastice expandate, ca solvenţi industriali etc.

În afară de chimismul natural al formării-distrugerii ozonului sub influenţa radiaţiei

solare, în atmosferă se petrec continuu reacţii de distrugere a moleculelor de ozon de către

compuşii naturali conţinând azot (eliberaţi de sol şi de apa oceanelor), hidrogen (rezultaţi din

vaporii de apă) şi clor (eliberat de oceane).

La aceste fenomene naturale se adaugă şi reacţiile cu efect distructiv asupra

ozonului, date de substanţele sintetice din clasa clorofluorocarburilor (CFC),

hidroclorofluorocarburilor (HCFC), fluorocarburilor cu conţinut de brom (haloni) şi a altor

substanţe organice cu conţinut de halogeni (metilcloroformul – CH3CCl3, tetraclorura de carbon –

CCl4, bromura de metil - H3Br, etc.).

Aceşti compuşi au molecule stabile care nu suferă nici o modificare chimică în troposferă

(persistenţa lor în atmosferă este foarte mare: de la 40 la 100 ani) şi care migrează în stratosferă

unde sub acţiunea radiaţiei UV suferă o reacţie de disociere în urma căreia se formează atomul liber

de clor (de halogen), foarte reactiv, care determină descompunerea ozonului. O molecula de clor

poate distruge prin acest proces 100.000 de molecule de ozon. Rezultatul acestor reacţii

este deprecierea stratului de ozon, cu efecte negative asupra gradului de absorbţie a radiaţiei UV-B

şi implicit asupra vieţii terestre. În afara compuşilor halogenaţi menţionaţi, denumiţi generic ODS

(„Ozone-Depleting Substances”) şi alte gaze (monoxid de carbon, dioxid de carbon, metan, specii de

hidrocarburi fără metan, protoxid de azot, oxizi de azot, hidrogen) de origine antropică şi naturală, au

capacitatea de a modifica proprietăţile fizice şi chimice ale stratului de ozon.

Cercetările din domeniu au evidenţiat următoarele cauze ale distrugerii stratului de ozon:

- cea mai mare ameninţare este dată de CFC – uri

(clorofluorcarburi). Acestea sunt molecule mai uşoare decât aerul, imposibil de

descompus la altitudini mici (aici sunt protejate de acţiunea radiaţiilor ultraviolete, tocmai datorită

10

ozonului). Moleculele de CFC se descompun sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete. Clorul rezistă în

atmosferă de la 20 la 120 de ani, fiecare atom al său putând distruge sute de mii de molecule de ozon;

- rachetele cosmice (o rachetă cosmică elimină până la 190 t de clorură de hidrogen,

distrugător activ al stratului de ozon);

- aviaţia supersonică, gazele emise de avioane conţinând oxizi ai azotului;

- alte chimicale (halocarburile bromurate, oxizii de azot din îngrăşăminte etc).

2.2. Descoperirea “găurii” în stratul de ozon

Ozonul din atmosferă a fost măsurat sistematic din 1920 şi începând cu anul 1974, mai mulţi

oameni de ştiinţă, dintre care amintim pe Molina si Rowland, au arătat că la Polul Sud şi mai puţin la

Polul Nord a apărut o „gaură” în stratul de ozon sub influenţa CFC-urilor.

Gaura din stratul de ozon este adesea confundată cu problema încălzirii globale. Deşi între ele

exista o anumita legătură, pentru că ozonul are contribuţia sa la efectul de sera, "gaura de ozon"

constituie o problema separată şi o dovada în plus a efectelor nefaste ale activităţii omului asupra

mediului care i-a dat naştere.

Termenul de “gaură” de ozon desemnează fenomenul de rarefiere a stratului de ozon

stratosferic deasupra Antarcticii. Fotografiile făcute din satelit au indicat că această gaură se roteşte in

jurul Polului Sud şi revine în poziţia iniţială după o săptămână.

Cei doi cercetători nu au fost luaţi în serios, iar descoperirea lor a fost dată uitării. Şi ar fi rămas

uitată, dacă in 1985 British Antarctic Survey nu ar fi găsit o gaură în stratul de ozon de deasupra

Antarcticii. Din acea clipă semnalul de alarmă a fost tras şi toată lumea a început să se ocupe cu

spaimă si entuziasm de soarta ozonului.

Măsurătorile s-au făcut cu spectrometre Dobson pentru ultraviolete. A fost stabilită o reţea

internaţională care s-a dezvoltat puternic după anii 1960, deşi majoritatea determinărilor au fost făcute

între paralelele de 30 si 65 grade latitudine nordică. Din 1970 au fost demarate măsurătorile din sateliţi

(Nimbus-4 si Nimbus-7). De asemenea s-au făcut determinări din balon şi din aeroplane. Este acceptat

unanim acum că din 1970 pierderea în stratul de ozon este de 2-3% pentru latitudinile temperate. În

1985 a fost descoperită o gaură de ozon în zonele Antarcticii care a atras atenţia asupra crizei globale

şi a dus la promovarea unor eforturi internaţionale de rezolvare a crizei. In 1997 a apărut o gaură în

stratul de ozon şi deasupra Articii. În zonele temperate din emisfera nordica fenomenul este ciclic cu

maxim iarna.

11

Capitolul 3

Efectele deteriorării stratului de ozon

Scăderea ozonului stratosferic, prin diminuarea capacităţii de ecranare a radiaţiilor solare UV ,

produce efecte atât asupra mediului , cât şi asupra sănătăţii umane , prin :

- afectarea lanţurilor trofice din mediul marin prin distrugerea organismelor din veriga de bază;

- reducerea numărului de specii biologice

- accelerarea deteriorării materialelor plastice expuse atmosferei;

- afectarea stabilităţii climei, cu perturbaţii semnificative la nivel global ;

- formarea ploilor acide, în mod indirect ;

- riscului crescut al cancerului de piele ;

- înmulţirea cazurilor de boli oculare ( conjunctivite , cheratite, etc);

- afectarea sistemului imunitar cu scăderea rezistenţei la boli infecţioase ale organismului uman.

3.1. Distrugerea ozonului poate afecta clima

Ozonul însăşi este un gaz cu efect de seră şi stratul de ozon joacă un rol important în menţinerea

echilibrului termal mediu al planetei. Se consideră că distrugerea stratului de ozon reduce efectul de

seră.

Pe de altă parte, expunerea suprafeţei Pământului razelor ultraviolete, datorită distrugerii ozonului,

afectează ciclul gazelor de seră, astfel că bioxidul de carbon , duce la creşterea încălzirii globale, în

particular, radiaţia ultravioletă în creştere suprimă producerea primară în plantele terestre şi

fitoplancton, reducând cantitatea de bioxid de carbon pe care ele îl absorb din atmosferă.

Se consideră că încălzirea globală măreşte temperatura medie în atmosfera inferioară – dar poate

răci şi stratosfera. Aceasta poate mări distrugerea ozonului chiar şi la aceleaşi concentraţii ale

chimicalelor produse de om, care ajung în stratosferă, deoarece temperatura foarte joasă favorizează

anumite tipuri de reacţii care contribuie la distrugerea mult mai rapidă a ozonului.

3.2. Consecinţele radiaţiei ultraviolete de intensitate înaltă

3.2.1. Daune aduse pielii omului de radiaţia ultravioletă

Una din cele mai periculoase daune ale RUV aduse omului este arsura solară, cunoscută etnic

ca eritemă. Oamenii cu pielea întunecată, datorită pigmentului din celulele lor , sunt protejaţi de

majoritatea efectelor de acest fel. RUV, de asemenea, poate afecta materialul genetic din celulele

cutanee, cauzând cancerul.

Pentru persoanele cu pielea deschisă, expunerea îndelungată la RUV de intensitate înaltă, mare

este riscul cancerului non-molanoma. Cercetătorii au demonstrat, că acest tip de cancer creşte cu 2% la 12

fiecare scădere de 1 % a ozonului stratosferic. Există dovezi, că expunerea la RUV, în special în

copilărie, poate mări riscul dezvoltării cancerului melanoma (foarte periculos).

În timpul caniculei din timpul verii, toată lumea încearcă, în primul rând, să se ferească de

radiaţiile solare, însă foarte puţini ştiu că un pericol la fel de mare pentru sănătate îl reprezintă şi

ozonul. La altitudine mare, ozonul are un efect benefic deoarece acţionează ca un ecran protector

împotriva radiaţiilor solare ultraviolete. La nivelul solului din marile oraşe, smogul rezultat din poluare

se transformă in ozon, care este periculos pentru plămâni.

Experţii Academiei Americane de Alergie, Astm şi Imunologie avertizează că vara, din cauza

activităţii solare foarte intense, cantitatea de ozon de la nivelul solului marilor aglomerări urbane va

creşte îngrijorător, punând în pericol sănătatea locuitorilor. O data inhalat, ozonul poate provoca o

serie de afecţiuni respiratorii, de la simple iritaţii ale căilor aeriene superioare, accese de tuse şi

afecţiuni ale pleurei, până la bronşite acute şi emfizem pulmonar. De asemenea, astmaticilor li se pot

agrava foarte mult simptomele şi sensibilitatea la anumiţi alergeni. Pentru a evita efectele nocive,

medicii le recomanda oamenilor sa evite pe cât posibil deplasările la orele amiezii, când concentraţia

ozonului atinge valori maxime.

3.2.2. Afectarea ochilor de către RUV

La oameni , expunerea la RUV din direcţii neobişnuite, poate cauza orbirea-cheratita actinică -

inflamaţie acută, dureroasă a corneei.

Expunerea cronică, la fel, poate dăuna ochilor. Niveluri mari ale RUV poate duce la apariţia

cataractei – înceţoşarea corneei, care slăbeşte vederea. Cataracta este cauza principală a orbirii, chiar şi

atunci când ea poate fi, efectiv, tratată chirurgical în regiunile cu medicina dezvoltată.

3.2.3. Efecte asupra imunităţii organismelor umane

13

Expunerea la RUV poate sa suprime reacţii immune la oameni şi la animale. Radiatia înaltă ar

putea să reducă rezistenţa omului la numeroase boli, incluzând cancerul, alergia, unele boli infecţioase.

În zonele unde bolile infecţioase sunt, deja, o problemă majoră, stresul adăugător al RUV mare ar

putea fi semnificativ. Acesta este adevărat, în special, pentru astfel de boli ca leishmanioza, malaria şi

herpesul, protecţia împotriva cărora se afla în piele. Expunerea la RUV poate afecta capacitatea

organismului de a reacţiona la vaccinarea contra bolilor.

Efectul RUV asupra sistemului imun nu este dependent de culoarea pielii. Persoanele cu pielea

deschisă şi cele cu pielea întunecată riscă deopotrivă.

3.2.4. Efectele RUV asupra plantelor

Multe specii şi soiuri de plante sunt sensibile la RUV, chiar şi la radiaţia obişnuită de fond.

Expunerea îndelungată poate avea consecinţe complexe, directe sau indirecte asupra ecosistemelor

naturale. Experienţele efectuate au arătat , că expunerea boabelor de orez şi soia la radiaţia ultravioletă

rezultă în apariţia plantelor mai mici şi micşorarea roadei. Radiaţia înaltă poate afecta chimic plantele

semănate , reducând potenţial valoarea lor nutritivă şi mărindu-le toxicitatea. Dacă ozonul va fi distrus

în continuare , vom fi nevoiţi să căutam varietăţi de plante rezistente la RUV sau să selectam altele noi.

Capitolul 4

14

Cercetări efectuate asupra stratului de ozon

4.1. Metode uzuale pentru determinarea concentraţiei ozonului

"Redox" În această metodă se folosesc doi electrozi ORP (oxidare-reducere potential) sau prin

măsurarea capacităţii de oxidare în apă. Metoda nu este selectivă între mai multe specii agenţi oxidanţi

cum sunt clorul sau ozonul. Metoda ORP nu este scumpă dar necesită o etalonare locală ce se bazează

pe proprietăţile chimice ale apei locale şi pe numeroase probe.

Electrochimică Ozonul migrează prin membrane semipermeabile şi se transformă în oxygen.

Cantitatea relativă de oxigen este măsurată într-o celulă electrochimică. Instrumentele electrochimice

sunt în mod obişnuit configurate să funcţioneze în mod direct. Probele sunt relative scumpe , uşor de

impurificat şi necesită o întreţinere periodică, dar aceste instrumente sunt mult mai selective pentru

ozon decât metoda ORP, şi sunt frecvent utilizate pe scară largă.

Chimie pe cale umedă şi chituri de test de chimie pe cale umedă Este utilizată frecvent

titrarea soluţiei de iodură şi indigotrisulfonat (ITS) titrări ale soluţiei de iodură şi indigotrisulfat sub

formă de chituri test. Când testul chit, albastru indigo este în contact cu ozonul se măsoară diferenţa de

culoare cu ajutorul unui colorimetru digital. Reactivul indigo este plasat o singură dată într-o fiolă de

sticlă. Aceste chituri test sunt foarte specifice pentru ozon şi sunt relativ ieftine dacă nu sunt

consumate foarte multe fiole.

Absorbţie în Ultraviolet (UV) Ozonul este extras din apă şi este măsurat cu ajutorul unui

analizor de absorbţie UV. Această metodă este foarte specifică ozonului şi este capabilă să furnizeze o

acurateţe înaltă. De asemenea poate fi utilizată pe domenii noi de concentraţie, Un avantaj îl constituie

posibilitatea determinării concentraţiilor mari de ozon prin metoda absorbţiei în UV direct în probele

de apă. Echipamentul este costisitor.

4.2 Sterilizarea cu ajutorul ozonului

Pentru a îmbunătăţi mediul în care trăim, după ani de cercetări s-au pus la punct tehnologii de

sterilizare cu ajutorul ozonului. Tehnologia de sterilizare cu ajutorul ozonului, îşi are începuturile în

anii 1970, iar astăzi este deja în faza de folosire pe scară largă. Tehnologia este considerată ca fiind cea

mai bună metodă de sterilizare a apei şi a aerului, fiind una dintre tehnologiile mondiale esenţiale ale

mediului înconjurător în secolul XXI, folosită pe scară largă în Japonia, SUA, Anglia, Germania,

Franţa.

Oamenii de ştiinţă au pus la punct aparate numite purificatoare cu ozon care utilizează această

tehnologie. Principiul de funcţionare este foarte simplu: când oxigenul este expus într-un câmp electric

alternativ dintre doi electrozi (3.000 – 20.000 V), are loc următoarea reacţie:

15

În acest proces electronii cu energie mare se ciocnesc cu moleculele de gaz producându-se o

serie de reacţii fizice ale elementelor, precum şi o reacţie de de stimulare a gazului ( în special sub

formă de ozon ), care acţionează asupra substanţelor toxice nocive, a bacteriilor şi viruşilor. În acelaşi

timp O3 se reduce până la O2, evitând cu succes poluarea secundară şi apariţia resturilor de produse

secundare nocive din timpul procesului de sterilizare.

4.3 Cercetări asupra subţierii stratului de ozon

Începând din anii ’70, cercetătorii ştiinţifici care lucrau în Antarctica au detectat o pierdere

periodică a stratului de ozon din atmosferă.

Studiile conduse cu baloane de înaltă altitudine şi sateliţi meteorologici indică faptul că

procentul total de ozon de deasupra zonei Antarctice este în declin. Zborurile pe deasupra regiunilor

Arctice au descoperit o problemă asemănătoare.

De asemenea, s-a observat scăderea stratului de ozon în anumite regiuni geografice, fenomen

denumit de specialişti formarea de „găuri” de ozon. Pierderile de ozon s-au estimat la aproximativ: 40

% deasupra Antarcticii, 20 % deasupra Arcticii. Degradarea maximă s-a produs în anul 1993.. Prin

scăderea producţiei de CFC (cloro-fluoro-carbonaţi = „freoni”) cu 77 % în anul 1994 faţă de anul

1989, stratul de ozon atmosferic a început să se refacă în ultimii ani

Unii cercetători avansează ipoteza că în 2050 se va înregistra cea mai mare gaură de ozon, alţii

spun că în 2008, ozonul va avea cel mai scăzut nivel din istoria observaţiilor. Alte simulări, care au

inclus numai impactul "chimicalelor" asupra ozonului, indică anul 2040 ca fiind momentul în care

cantitatea de ozon va reveni la valorile neperturbate, anterioare anului 1980. Aceste simulări

sugerează, spun experţii în climatologie, că variaţiile climatice datorate gazelor de seră pot încetini în

mare măsură refacerea anticipată a ozonului.

Capitolul 5

32 2OEnergie 3O

16

Măsuri legislative de protecţie a stratului de ozon

5.1. Protocolul de la Montreal

În 1987, prin Protocolul de la Montreal, s-au stabilit principiile unui control mondial asupra

substanţelor care distrug ozonul. La acest protocol, au aderat circa 180 ţări. Ca urmare, emisia de

substanţe care distrug stratul de ozon a fost redusă la 10% faţă de valoarea maximă din anii `70. Cu

toate acestea, refacerea stratului de ozon nu este aşteptată înainte de mijlocul secolului ( anul 2049 ).

Datele alarmante privitoare la scaderea nivelului de ozon stratosferic nu puteau sa lase

indiferenta lumea politica. Destul de repede, in 1985, este semnata conventia de la Viena, care a

elaborat mecanisme pentru cooperarea internationala in ceea ce priveste programele de cercetare

asupra ozonului.

La numai doi ani dupa aceasta, in septembrie 1987, este semnat „Protocolul de la Montreal

privitor la substantele care produc saracirea stratului de ozon”. Acesta a stabilit ca statele semnatare

vor renunta la utilizarea substantelor care distrug stratul de ozon. Trebuie sa remarcam ca acest tratat

nu a intampinat aceeasi rezistenta acerba ca Protocolul Kyoto, referitor la reducerea emisiilor de gaze

ce produc efectul de sera. De fapt, industriile sunt pregatite deja sa inlocuiasca substantele

raspunzatoare de distrugerea ozonului. Protocolul de la Montreal a fost completat de doua acorduri

suplimentare, semnate la Londra, in 1990, si la Copenhaga, in 1992, prin care s-au stabilit calendare

precise pentru eliminarea CFC-urilor si a celorlalte substante periculoase pentru ozon. Astfel, toate

aceste substante vor trebui eliminate pana in 2029.

5.2. Ratificarea României la Convenţia de la Viena şi Protocolul de la Montreal

În contextul eforturilor legislative europene de protecţie a stratului de ozon, România a aderat

la Convenţia de la Viena privind protecţia stratului de ozon, adoptată la 25 martie 1985, la Protocolul

de la Montreal privind substanţele care epuizează stratul de ozon, adoptat la 16 septembrie 1987 şi la

Amendamentul adoptat la Londra la 27-29 iunie 1990, transpuse prin Legea nr. 84/15.12.1993. În 28

noiembrie 2000 au fost transmise către Secretarul General al Naţiunilor Unite instrumentele de

ratificare ale Amendamentului la Protocolul de la Montreal adoptat la 25 noiembrie 1992 la

Copenhaga. România a devenit parte la acest amendament începând cu 26 februarie 2001.

De asemnea, România a ratificat prin Legea nr. 150/2001 Amendamentul la Protocolul de la

Montreal privind substanţele care depreciază stratul de ozon, adoptat la Montreal în 15-17 septembrie

1997, care prevede instituirea unui sistem de licenţe pentru producţia, importul şi exportul de substanţe

care epuizează stratul de ozon în vederea exercitării unui control asupra acestor substanţe. Totodată,

pentru controlarea producţiei, comerţului şi consumului de substanţe care afectează stratul de ozon,

17

România a acceptat prin Legea nr. 281/2005 Amendamentul la Protocolul de la Montreal privind

substanţele care depreciază stratul de ozon, adoptat la Beijing în data de 03 decembrie 1999.

România aplică şi prevederile Regulamentului Parlamentului European şi al Consiliului (CE)

nr. 2037/2000 privind substanţele care diminuează stratul de ozon. Acest Regulament stabileşte o serie

de măsuri privind implementarea Protocolului de la Montreal referitoare la: regulile de producţie,

import, export, plasare pe piaţă, utilizare, recuperare, regenerare, distrugere, prevenire a eliminării în

atmosferă a emisiilor de substanţe care depreciază stratul de ozon şi monitorizării tuturor activităţilor

care implică aceste substanţe România este clasificată ca ţară care acţionează în baza Articolului 5 al

Protocolului de la Montreal. Ţările din aceasta categorie, sunt ţări eligibile pentru a obţine prin Fondul

Multilateral finanţare nerambursabilă, pentru proiecte de asistenţă tehnică şi de eliminare din economie

a substanţelor care epuizează stratul de ozon.

Ţara noastră este una dintre ţările care s-a aliniat prompt la convenţiile şi tratatele

internaţionale menite să stopeze fenomenul de degradare a „scutului planetar”, construirea unui sistem

solid de management de mediu şi contribuţia la dezvoltarea durabilă, fiind o prioritate a politicii de

mediu române.

5.3. 16 Septembrie– Ziua Internaţională Pentru Protecţia Stratului de Ozon

În fiecare an, ziua de 16 Septembrie marchează data în care a fost semnat acordul internaţional

de la Montreal, cunoscut drept Protocolul de la Montreal pentru Protejarea Stratului de Ozon. Pentru a

sublinia importanţa Protocolului, în 1994 Adunarea Generală a Naţiunilor Unite a proclamat data de 16

septembrie drept Ziua Internaţională pentru Protejarea Stratului de Ozon.

Anual, Naţiunile Unite pentru Protecţia Mediului (UNEP) lansează o temă sub egida căreia se

organizează acţiuni pentru marcarea evenimentului. Tema acestui an “Salvaţi viaţa Pământului” invită

comunitatea internaţională să continue eliminarea consumului de substanţe care depreciază stratul de

ozon.

18

Concluzii

*-ozonul, deşi este un oxidant puternic dăunător omului, producând dureri de cap, fiind iritant, caustic

al mucoaselor respiratorii dacă se găseşte în atmosfera terestră joasă (troposferă) el este şi un gaz care

vine în ajutorul vieţii. Pământul este înconjurat de un strat de ozon care se află în mod natural în

stratosferă la o altitudine foarte mare ;

*-este interesant să observăm cum acest gaz toxic devine un element vital pentru protecţia vieţii

terestre, altfel spus un rău care, în anume condiţii, devine un bine;

*-prin stratul protector pe care îl formează, filtrează aproximativ două treimi din razele ultraviolete

emise de Soare. Dacă toate razele ar ajunge pe Pământ, ar fi dăunătoare vieţii de pe planetă;

*-este de remarcat faptul că specia umana a greşit în timp, şi a cauzat mari stricăciuni mediului şi

implicit, stratului de ozon care s-a subţiat în timp;

*-distrugerea ozonului a devenit o problemă economică şi politică foarte controversată, dar şi o

problemă ştiinţifică complexă. Surse de agenţi care afectează stratul de ozon sunt încă de domeniul

lucrurilor nesigure, însă CFC este cu siguranţă una dintre acele substanţe care sunt dovedite ca

afectând stratul de ozon. Modele ştiinţifice de atmosferă sunt construite ca să ajute oamenii de ştiinţă

să caute alţi factori în distrugerea ozonului, evaluarea importanţei lor şi prevenirea a ceea ce s-ar putea

întâmpla în viitor.

*- Schimbările climatice şi distrugerea stratului de ozon reprezintă probleme grave , globale , pentru a

căror rezolvare s-au căutat soluţii . În acest scop au fost semnate Convenţia de la Viena şi Protocolul

de la Montreal , ratificate şi de ţara noastră , prin care se stabilesc obligaţiile părţilor semnatare.

19

BIBLIOGRAFIE

Frimescu, Mircea - Ozonul atmosferic, Editura: Editura Tehnică Bucureşti   An: 1991

Hubert Reeves- Pământul e bolnav - ce şanse avem să supravieţuim, Editura Humanitas –

2005;

Oprea, C.V. / Lupei, Nestor , Echilibre şi dezechilibre în biosferă, Editura: Facla   An: 1975;

Philander, George S. / Ciorbaru, Adriana- Creşte oare temperatura planetei? : ştiinta

incertă a încălzirii globale- Editura: Curtea Veche   An: 2002;

Stugren, Bogdan , Bazele ecologiei generale, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedica, An: 1982;

Tufescu, Victor / Tufescu, Mircea- Ecologia şi activitatea umană,Editura:Albatros, An: 1981;

Revista Arborele lumii;

http://ro.wikipedia.org/wiki/Ozon ;

http://opengis.unibuc.ro/index.php?option=com_content&view=article&id=202:degradarea-

stratului-de-ozon&catid=38:articole;

http://www.naturalist.ro/viata-si-sanatate/poluarea-distrugerea-stratului-de-ozon/ ;

http://www.nasa.gov/topics/earth/features/ozone0910.html

20

ANEXE

21

22