Ozona slāņa noārdīšanās

 

Noārdīšanās process

Ozona slāņa noārdīšanās ir ozona molekulu sadalīšanās, ko izraisa stratosfērā sastopamās dabisko procesu (piemēram, vulkānu izvirdumi) rezultātā radušās vai cilvēka rīcības rezultātā emitētās (atbrīvotās) hloru (Cl) vai bromu (Br) saturošās ozona slāni noārdošās vielas (OSNV), kā arī metāns un slāpekļa(I) oksīds (N2O).

Būtiskākie ozona slāņa noārdīšanās posmi:

  1. Emisijas (cilvēku rīcības un dabisko procesu rezultātā uz Zemes tiek emitētas (atbrīvotas) halogēnus (bromu un hloru) saturošas gāzes, t.i., ozona slāni noārdošas vielas).
  2. Akumulēšanās (emitētās halogēnus saturošās gāzes akumulējas (uzkrājas) zemākajos atmosfēras slāņos un vēju, kā arī gaisa plūsmu ietekmē tiek pārvietotas uz reģioniem, kas neatrodas šo gāzu emisiju avotu tiešā tuvumā).
  3. Pārvietošana (akumulētās halogēnus saturošās gāzes ar gaisa plūsmu palīdzību tiek pārvietotas uz stratosfēru).
  4. Pārvēršana (lielākā daļa halogēnus saturošo gāzu Saules ultravioletās gaismas ietekmē stratosfērā tiek pārvērstas viegli reaģējošās halogēnu gāzēs, kā rezultātā Zemeslodes polārajos reģionos ozona slāņa noārdīšanās norit salīdzinoši daudz aktīvāk).
  5. Ķīmiskās reakcijas (viegli reaģējošās halogēnu gāzes izraisa stratosfēras ozona noārdīšanos; reakcijas veicinošs faktors – polārie stratosfēras mākoņi).
  6. Aizvākšana (gaisa plūsmu ietekmē viegli reaģējošās halogēnu gāzes atgriežas troposfērā, kur dēļ mākoņos esošā mitruma un lietus, sadalās un tādējādi no atmosfēras tiek pilnībā aizvāktas).

Noārdītāju veidi un iedarbīgums

Būtiskākās identificētās ozona slāni noārdošās vielas:

   - hlorfluorogļūdeņraži (HFO jeb CFC);

   - daļēji halogenēti hlorfluorogļūdeņraži (HHFO jeb HCFC);

   - daļēji halogenēti bromfluorogļūdeņraži (HBFO);

   - 1,1,1 – trihloretāns (metilhloroforms);

   - bromhlormetāns (BHM);

   - metilbromīds (MB);

   - tetrahlorogleklis;

   - haloni.

Galvenie ozona slāni noārdošo vielu izmantošanas mērķi:

  • saldēšanas iekārtas;
  • gaisa kondicionēšanas iekārtas;
  • silta gaisa padeves iekārtas;
  • aerosoli;
  • ugunsdzēšanas sistēmas un portatīvie ugunsdzēšanas aparāti;
  • izolācijas plāksnes.

Ozona slāni noārdošo vielu ietekmi uz ozona slāni raksturo ozona noārdīšanas potenciāls (ONP). Jo augstāka ozona noārdīšanas potenciāla vērtība, jo lielāka attiecīgās vielas ietekme uz ozona slāni. Vislielākie ozona noārdīšanās potenciāli ir haloniem (līdz pat 12), bet salīdzinoši vismazākie - daļēji halogenētajiem hlorfluorogļūdeņražiem (līdz pat 0,01).

Noārdītāju daudzumi

Ozona slāni noārdošo vielu daudzumi pēdējo dažu gadu desmitu laikā ir ievērojami mainījušies. Piemēram, 1986. gadā kopējais hlorfluorogļūdeņražu (HFO) patēriņš pasaulē bija aptuveni 1 100 000 tonnas, bet 2002. gadā to kopējais patēriņš bija vairs tikai 100 000 tonnas. Taču būtiski ievērot, ka ņemot vērā ozona slāņa noārdīšanās procesu sarežģītību, neskatoties uz ozona slāni noārdošo vielu emisiju daudzuma samazināšanos, ozona slāņa noārdīšanās apjomi vēl aizvien turpina pieaugt un sagaidāms, ka tuvāko pāris gadu laikā tiks sasniegts ozona slāņa noārdīšanās maksimums, pēc kura sekos pakāpeniska, vairāk nekā 50 gadus ilga, ozona slāņa atjaunošanās (pieņemot, ka ozona slāni noārdošo vielu emisijas nepalielināsies un turpinās samazināties).

Dati par ozona slāni noārdošo vielu patēriņu Latvijā ir pieejami kopš Latvijas pievienošanās 1987. gada 16. septembra Monreālas protokolam „Par ozona slāni noārdošajām vielām”. Saskaņā ar Latvijas Vides, ģeoloģijas un meteoroloģijas aģentūras rīcībā esošo informāciju 1995. – 2002. gadā Latvijā periodiski patērēja hlorfluorogļūdeņražus (HFO-11, HFO-12, HFO-112), halonus (halonu 1301, halonu 2402), daļēji halogenētos hlorfluorogļūdeņražus (HHFO-22, HHFO-133) un metilbromīdu (MB).

2003. gadā Latvijā konstatēts tikai HHFO-22 (39,7 tonnas) un MB (50,4 tonnas) patēriņš. Salīdzinājumā ar 1993. gadu, Latvijā patērēto ozona slāni noārdošo vielu daudzums ir samazinājies par 1 134,3 tonnām jeb 93 %.

„Ozona caurums”

„Ozona caurums” ir ozona slāņa noārdīšanās izraisītas īpaši zemas ozona koncentrācijas Dienvidpolā arktiskās ziemas un pavasara laikā. „Ozona cauruma” platība pēdējos gados ir bijusi aptuveni 24 000 000 km2, un satelīta attēlos tas izskatās kā liels caurums. Ozona slāņa biezums „ozona cauruma” reģionā ir 100 – 150 DU (normāls ozona slāņa biezums ir 300 DU).

Noārdīšanās sekas

Ozona slāņa noārdīšanās rezultātā Zemi sasniedz palielināts daudzums saules UV-B starojuma, kas atstāj negatīvu ietekmi gan uz dzīvām būtnēm (cilvēkiem, dzīvniekiem, augiem), gan uz priekšmetiem. Pārāk „plāna” ozona slāņa sekas:

    • samazinās dažādu materiālu (piemēram, gumijas) izturība un līdz ar to – šo materiālu lietošanas ilgums;
    • iet bojā ūdens virsējos slāņos mītošie ūdens dzīvnieki (bentoss);
    • samazinās lauksaimniecības ražas un zivju nozveja;
    • samazinās iedzīvotāju imunitāte pret dažādām slimībām;
    • palielinās iespēja saslimt ar ādas vēzi un acs kataraktu (gan cilvēkiem, gan dzīvniekiem), plaušu un augšējo elpošanas ceļu slimībām.