Các vấn đề xoay quanh Tầng ozon

vấn đề ozon - sự suy giảm tầng ozon


Trong các vấn đề đáng lo ngại về môi trường hiện nay, vấn đề ozon và thủng tầng ozon là một
vấn đề bức xúc và nghiêm trọng mang tính chất toàn cầu. Trái Đất rất dễ tổn thương bởi các tia
cực tím của bức xạ Mặt Trời và tầng ozon có nhiệm vụ không cho các tia này đến được Trái Đất.
Có thể khẳng định, tầng ozon có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất . Tầng
Ozon bị phá hủy dẫn đến ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người và gây mất cân bằng hệ
sinh thái. Tầng ozon chính là tấm lá chắn bảo vệ hành tinh của chúng ta.
I. OZON
Ozon (O
3
) là chất khí có màu lam nhạt (trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn), có mùi
hắc đặc trưng. Ozon là chất hấp thụ mạnh các tia tử ngoại, tia nhìn thấy và tia hồng ngoại. Ozon
có khả năng hấp thụ cao nhất ở bước sóng là 254 nm đối với các tia tử ngoại, ở bước sóng là 600
nm đối với các tia nhìn thấy và ở bước sóng là 900 nm đối với tia hồng ngoại. Ngoài ra ozon còn
có khả năng khử mùi, màu, khử trùng đối với nước và nước thải.
Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon có tác dụng làm cho không khí trong lành. Với lượng
ozon lớn hơn sẽ gây độc hại với con người.
Ozon không bền, dễ dàng bị phân huỷ thành Oxi phân tử và Oxi nguyên tử:
Ví dụ: O
3
= O
2
+ O

II. TẦNG OZON:
Ozon là loại khí hiếm trong không khí gần mặt đất nhưng lại tập trung thành lớp dày ở những độ
cao khác nhau trong tầng bình lưu, cách mặt đất khoảng từ 10 – 50 km ở những vĩ độ khác nhau.
90% ozon nằm trong khoảng 19 -23 km so với mặt đất, ozon có chức năng bảo vệ sinh quyển
nhưng nhiều nghiên cứu cũng cho thấy nó là loại khí độc hại và sự ô nhiễm của ozon sẽ tác động

đến năng suất cây trồng ở mặt đất. Tầng khí quyển này hấp thụ 93-99% tia bức xạ có hại từ Mặt
Trời.
III. LỖ THỦNG TẦNG OZON
Những chỗ loang lổ ozon do bị loãng được hiểu là “lỗ thủng ozon”. Lỗ thủng của tầng ozon theo
định nghĩa của Cục Môi Trường (EPA) Mỹ là khu vực có hàm lượng ozon thấp hơn 220 đơn vị
dobson (DU). Một DU tương đương với 27 triệu phân tử ozon trên một cm
2
. Tầng ozon ở Mỹ
khoảng 300 DU, trong khi đó tầng ozon ở Nam cực ở cuối mùa xuân chỉ còn khoảng 117 DU. Ở
Nam cực hàm lượng ozon thấp nhất xảy ra ở những khu vực khác nhau, trong những thời điểm
khác nhau. Kỷ lục thấp nhất của tầng ozon là 88 DU được ghi nhận vào năm 1994.
IV. Ứng dụng của ozon:
Ozon có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống:
1. Sử dụng trong công nghiệp:
Ozon được sử dụng để tẩy trắng đồ vật và tiêu diệt vi khuẩn. Rất nhiều hệ thống nước sinh hoạt
công cộng sử dụng ozon để khử vi khuẩn thay vì sử dụng các chất khử truyền thống như clo và
brom. Trong công ngiệp ozon được sử dụng để:
+ Khử trùng nước uống trước khi đóng chai.
+ Phân hủy dầu mỡ và khử các chất gây ô nhiễm có trong nước bằng phương pháp hóa học (sắt,
asen, sulfua hidro, nitrit, và chất hữu cơ phức tạp liên kết với nhau tạo ra “màu” của nước).
+ Hỗ trợ quá trình kết tụ (là quá trình kết tụ của các phân tử, được sử dụng trong quá trình lọc để
loại bỏ sắt và asen).
+ Làm sạch và tẩy trắng vải (việc sử dụng để tẩy trắng được cấp bằng sáng chế), không làm mất
màu tóc và quần áo.
+ Hỗ trợ trong gia công chất dẻo (plastic) để cho phép mực kết dính.
+ Đánh giá tuổi thọ của mẫu cao su để xác định chu kỳ tuổi thọ của cả lô cao su.
Từ năm 1906 tại Nice – Pháp đã xây dựng nhà máy sản xuất nước đầu tiên sử dụng ozon. Tại
thành phố Los Angeles, bang California Mỹ có nhà máy xử lý nước uống lớn nhất thế giới, tất cả
các loại nước uống đóng chai đều được khử trùng, làm sạch bằng ozon.
2. Sử dụng trong y tế:

+ Tiêu diệt vi khuẩn, virut và các loại nấm mốc.
+ Khử các bào tử, u nang, men và các loại nấm.
+ Tiêu diệt các mầm vi sinh vật gây bệnh trong nước và trong không khí, khử mùi trong không
khí.
+ Không gây bỏng mắt, không gây ảnh hưởng tới da, mũi và tai.
+ Ozon không gây ung thư.
Ngoài ra, ozon có thể được sử dụng để ảnh hưởng tới cân bằng chống ôxi hóa-hỗ trợ ôxi hóa của
cơ thể, khi đó thông thường cơ thể sẽ phản ứng với sự hiện diện của nó bằng cách sản sinh ra các
enzym chống ôxi hóa.
3. Ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ sản
Ozon giúp loại bỏ vi-rút gây bệnh và làm tôm luôn khỏe mạnh mà không cần đến các loại hóa
chất có hại, và giúp các hộ nuôi tôm giống nuôi trồng tôm hữu cơ.
+Tăng thu nhập do tăng trọng lượng tôm và tăng cường độ phân hủy đối với các thức ăn thối rữa
lắng đọng.
+ Tỉ lệ tôm chết thấp hơn đồng nghĩa với việc năng suất sản lượng tôm trong cùng một diện tích
ao nuôi.
+ Giảm chi tiêu đối với các chất hoạt chất mà lượng tôm trong ao nuôi cần dùng trước đó.
+ Tiết kiệm chi phí do điện năng tiêu thụ thấp.
+ Hạn chế thay nước, giúp tránh rủi ro do mầm bệnh từ ngoài đưa vào.
Không những vậy, ozon đem lại sự tiện lợi rất lớn cho cuộc sống thường ngày của con người:
+ Ozon được sử dụng để làm sạch nước thải và các chất thải gây hại.
+ Ozon làm sạch nước giếng và các hệ thống lọc nước uống trong gia đình.
+ Hệ thống ozon có thể mang lại sự sống cho các hồ chết do bị ô nhiễm và các ao tù.
+ Ozon được sử dụng để làm sạch không khí trên tàu thuyền, máy bay, khử khói thuốc trong
phòng khách sạn và nơi sinh hoạt công cộng khác.
+ Ozon được sử dụng ở hàng nghìn khu dân cư, khu thương mại, và khắp nơi trên toàn thế giới.
+ Ozon không gây nổ, gây cháy, trong trường hợp đòi hỏi sự làm sạch cao ozon không tạo thành
các sản phẩm khói có hại.
+ Ozon không gây hỏng hóc cho mối nối bơm và đường ống dẫn.
+ Ozon đem lại sự tiện lợi lớn cho các bể chứa nước và suối nước khoáng. Ozon không tồn tại

hoặc bị tích tụ trong sản phẩm. Ozon được phát ra bởi máy phát và định lượng vào nước hoặc
trong không khí tự động, nó không gây ảnh hưởng tới cân bằng pH của nước, giảm thiểu khả
năng điều chỉnh pH. Ozon làm giảm trọng lượng chất rắn hòa tan nên không thay nước thường
xuyên trong các bể.
Vậy, có thể khẳng định rằng ozon chính là một thiết bị bảo vệ môi trường!!
V. Vai trò của tầng ozon
Tuy mỏng manh nhưng tầng ozon có vai trò rất quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất vì nó
hấp thụ phần lớn tia cực tím (UV) của bức xạ Mặt Trời, không cho các tia này đến được Trái
Đất. Chính vì thế trong lịch sử của giới sinh vật, sự sống chỉ được di cư lên cạn khi trên Trái Đất
xuất hiện tầng ozon. Do vậy, nếu tầng ozon bị phá hủy sẽ gây tác hại rất lớn đối với mọi sinh vật
trên hành tinh.
Như chúng ta đã biết, tia bức xạ UV mà Mặt Trời tỏa ra chia làm 3 loại: UV-A (400-315nm),
UV-B (315-280nm), và UV-C (280-100 nm). Trong đó, UV-C rất có hại cho con người, UV-B
gây tác hại cho da và có thể gây tổn thương tế bào dẫn đến ung thư da. Tầng ozon đã giúp cản trở
tia bức xạ UV-B và UV-C, còn hầu hết tia UV-A chiếu được tới bề mặt Trái Đất, nhưng may
mắn là tia này ít gây hại cho sinh vật. Các nghiên cứu cho thấy rằng cường độ bức xạ UV-B trên
bề mặt Trái Đất nhờ sự ngăn cản của tầng ozon trở nên yếu hơn tới 350 tỉ lần so với trên tầng khí
quyển.
Nếu tầng ozon bị suy giảm, bức xạ UV sẽ đến Trái Đất nhiều hơn và làm tăng bệnh ung thư da,
đục thủy tinh thể ở mắt, làm giảm sản lượng lương thực, ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển.

Nguồn ( />Nguyên nhân gây thủng tầng Ozone
Đăng ngày: 04/10/2013 09:11
Nguyên nhân gây thủng tầng Ozone
Tầng ozone bị thủng chính là do các chất khí thuộc dạng freon, các hoá chất, khí thải công
nghiệp gây nên, chúng không tự có trong thiên nhiên mà do con người tạo ra. Rõ ràng, con người
là thủ phạm làm thủng tầng ozon, đe doạ sức khoẻ của chính mình và của toàn bộ sinh vật sống
trên hành tinh này.
NGUYÊN NHÂN GÂY RA NHỮNG LỖ THỦNG CỦA TẦNG
OZON

1. Tủ lạnh làm thủng tầng Ozone
Tủ lạnh có thể làm lạnh và bảo quản thực phẩm được lâu là vì trong hệ thống ống dẫn
khép kín phía sau tủ lạnh có chứa loại dung dịch freon thể lỏng (thường gọi là "gas").
Freon là tên gọi chung của những hợp chất CFC(cloflocacbon), như CCl
2
F
2
, CCl
3
F,… Nhờ
có dịch hoá học này tủ lạnh mới làm lạnh được. Dung dịch freon có thể bay hơi thành
thể khí. Khi chuyển sang thể khí, freon bốc thẳng lên
tầng ozone
trong khí quyển Trái
Đất và phá vỡ kết cấu của nó, làm giảm nồng độ
khí ozone.
Không những tủ lạnh, máy lạnh cần dùng đến freon mà trong dung dịch giặt tẩy, các
loại sơn, bình cứu hoả cũng sử dụng freon và các chất thuộc dạng freon. Đây là những
hóa chất thiết yếu và trong quá trình sản xuất và sử dụng chúng không tránh khỏi thất
thoát một lượng lớn hoá chất dạng freon bốc hơi bay lên khí quyển.
Khi CFC đến được tầng bình lưu, dưới tác dụng của tia cực tím nó bị phân hủy tạo ra
Clo nguyên tử, và Clo nguyên tử có tác dụng như một chất xúc tác để phân hủy
ozone
.
Cụ thể, các phân tử Cl, F, Br của CFC và halon được biến đổi thành các nguyên tử (gốc)
tự do hoạt tính nhờ các phản ứng quang hoá:
CFCl
3
+ hv à CFCl
2

+ Cl
CFCl
2
+ hv à CFCl + Cl
CF
2
Cl
2
+ hv à CF
2
Cl + Cl
CF
2
Cl + hv à CFCl + Cl
Sau đó, các nguyên tử Cl, F, Br tác dụng huỷ diệt O
3
theo phản ứng:
Cl + O
3
à ClO + O
2
ClO +O
3
à Cl +2O
2
Người ta tính rằng một phân tử CFC mất trung bình là 15 năm để đi từ mặt đất lên đến
các tầng trên của khí quyển và có thể ở đó khoảng một thế kỷ, phá hủy đến cả trăm
ngàn phân tử
ozone
trong thời gian này.

Tủ lạnh gây thủng tầng OZone
2. Chất thải công nghiệp làm thủng tầng OZone
Đến giữa thập kỷ 90, thêm một “thủ phạm tích cực” nữa được phát hiện chính là chất
thải công nghiệp, đặc biệt là các khí NO
x
,CO
2
… Những chất thải loại này vẫn bền bỉ và
dai dẳng bay vào bầu khí quyển và làm công việc phá hoại
tầng ozone
. Ảnh hưởng
này càng nghiêm trọng hơn khi nền công nghiệp ngày càng hiện đại hóa, đồng nghĩa
với quá trình gia tăng mạnh mẽ sản xuất công nghiệp.
N
2
O được tạo ra bằng cách sản xuất phân bón nitơ hay xử lí nước thải, 1/3 tổng lượng
N
2
O thải vào khí quyển là từ những hoạt động của con người như đốt cháy nguyên liệu
hóa thạch, sử dụng phân bón gốc nitơ, vận hành các nhà máy xử lí nước thải hay các
quy trình công nghiệp khác liên quan đến nitơ. Khí này cũng được giải phóng khi vi
khuẩn hoạt động trong đất và đại dương phân hủy các hợp chất chứa nitơ. Các nhà
nghiên cứu cho biết nên giảm việc sử dụng loại hợp chất này để tránh làm mỏng
tầng
ozone
bao quanh Trái đất.
Mặc dù có khả năng làm suy yếu tương đương nhưng N
2
O có thể có tác động phá hủy
nhiều hơn bởi vì nguồn sản sinh chúng quá phong phú. Mỗi năm có khoảng 10 triệu tấn

N
2
O bị thải ra môi trường, tương đương hơn 1 triệu tấn CFC các loại tại điểm thải cao
nhất. Do vậy, có thể nói N
2
O đã “qua mặt” chlorofluorocarbon (CFC) để trở thành loại
khí phá hủy tầng
ozone
mạnh nhất.
Việc xả khói bụi và các chất hóa học (cacbon monoxide, sulfur dioxide) vào bầu không
khí cũng gây ảnh hưởng xấu đến tầng ozon.
Khói thoát ra trong các vụ phóng tên lửa có thể bào mòn
tầng ozone
, tạo điều kiện
cho các tia tử ngoại có hại từ Mặt Trời xâm nhập vào Trái Đất. Khi phóng các tên lửa
dùng nhiên liệu rắn, chúng thải trực tiếp khí Clo ra tầng bình lưu (cách bề mặt Trái Đất
khoảng 50 km). Tại đây Clo phản ứng với Oxy để tạo ra Clo oxit - chất có khả năng hủy
diệt
Ozone
.