ჩვენს თავზე მაღლა, სტრატოსფეროში, 19-48 კმ სიმაღლეზე, პლანეტა გარშემორტყმულია ოზონით. ეს არის ჟანგბადის ტიპი. თუ ჰაერში ჟანგბადის მოლეკულა შედგება ერთმანეთთან შეერთებული ჟანგბადის ორი ატომისგან - O2, მაშინ მოლეკულა, რომელსაც სამი ატომია, ოზონის ფორმულით - O3 მიუთითებს. იგი იქმნება მზის სხივებით. როდესაც მზის ულტრაიისფერი სხივები გადის ატმოსფეროში, ისინი ანადგურებენ ჟანგბადის ჩვეულებრივ დიატომურ მოლეკულებს. თითოეული გათავისუფლებული ატომი უერთდება მეზობელ O2-ს. ასე ყალიბდება ოზონის ქიმიური ფორმულა - O3.
რა არის ოზონი?
ფრანგმა ფიზიკოსებმა ფაბრიმ და ბუისონმა ეს გაზი პირველად აღმოაჩინეს. 1913 წელს მათ დაადგინეს, რომ მზის სხივები ტალღის სიგრძით 200-დან 300 ნმ-მდე აქტიურად შეიწოვება დედამიწის ატმოსფეროში. ტერმინი "ოზონი" ბერძნულად ნიშნავს "სურნელოვანი", "სურნელოვანი". ყველამ იცის ამ გაზის დამახასიათებელი სუნი, რომელიც ჩნდება ჭექა-ქუხილის შემდეგ. ჟანგბადი ატმოსფეროში იმყოფება სამი ალოტროპული ფორმით: O2 - მოლეკულური, O - ატომური და O3 - ოზონის ფორმულა, რომელიც მიიღება პირველი ორის ქიმიური შერწყმით.
გაზის თვისებები
ოზონის შრე საკმარისიათხელი, თითქმის უხილავი. თუ ამ გაზის ყველა მოლეკულა, რომელიც იკავებს 29 კმ სივრცეს, ერთ მყარ ბურთად რომ გაერთიანდეს, მის სისქეს მხოლოდ სანტიმეტრის მესამედი დასჭირდება. ოზონის ნაწილი არის ჰაერში დედამიწის ზედაპირის ზემოთ. როდესაც მანქანის გამონაბოლქვი ან სმოგი გამოიყოფა ჰაერში, მზის შუქი რეაგირებს გამონაბოლქვში შემავალ ქიმიკატებთან და წარმოქმნის ოზონს. ის განსაკუთრებით ცხელ დღეებში იგრძნობა, სმოგით სავსე ჰაერში, რადგან აღწევს იმ დონეს, რომელიც საფრთხეს უქმნის ჯანმრთელობას. ოზონის ნივთიერების ფორმულა ფიზიკურად არასტაბილურია და ჰაერში 9%-ზე მეტი კონცენტრაციის დროს აირი ფეთქდება, ამიტომ მისი შენახვა შესაძლებელია მხოლოდ დაბალ ტემპერატურაზე. როდესაც გაცივდება -111,90C გაზი გადაიქცევა სითხეში.
ოზონის ჭარბი
ადამიანი ვერ იცხოვრებს სუფთა ჟანგბადში, მისთვის სასარგებლოა მცირე რაოდენობით ოზონი ატმოსფეროში, მაგრამ მისი გადაჭარბებული კონცენტრაცია შეიძლება სასიკვდილო იყოს. თქვენ არ გჭირდებათ მისი ჩასუნთქვა, რადგან ჟანგბადის ამ ფორმამ შეიძლება დააზიანოს თქვენი ფილტვები. სპორტსმენები, რომლებიც ისუნთქებენ დიდი რაოდენობით ოზონით დატვირთულ ჰაერს, შეიძლება უჩივიან სიმძიმეს და ტკივილს ჩასუნთქვისას. ოზონის ჭარბი ზემოქმედებით განიცდიან გზატკეცილზე მზარდი ხეები და მცენარეები, სადაც ჰაერი გაჯერებულია გამონაბოლქვი აირებით. ამ გაზის ასეთი მახასიათებელი დედამიწის ზედაპირის ზემოთ. მისი ბუნებრივი შემცველობა (ერთი ნაწილი ჰაერის ათეულობით მილიონ სხვა ნაწილში) მონაწილეობს ჟანგვის პროცესებში, რომლებიც ხდება ადამიანის ორგანიზმში უჯრედულ დონეზე. ოზონის ფორმულაში მხოლოდ ერთი ჟანგბადის ატომი მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი და ორიდანარჩენი გამოიყოფა თავისუფალი ჟანგბადის სახით.
სასარგებლო თვისებები
სახლის მთლიანად გაწმენდილი ჰაერის გამოყენებისას, მკვლევარებმა შენიშნეს მათში ადამიანთა დაავადებების რაოდენობის ზრდა. მიზეზი მარტივი აღმოჩნდა - გაწმენდილ ჰაერში ოზონის ნაკლებობამ ორგანიზმში დარღვევები გამოიწვია. გაზის რეგულარული მცირე დოზები ასევე სასარგებლოა დაავადების პროფილაქტიკისთვის.
რა არის აირის ეფექტი? ექსპერიმენტების შედეგების გათვალისწინებით, მეცნიერები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ოზონი იწვევს თითქმის ყველა ბუნებრივ ვირუსს, ბაქტერიას, პროტოზოვას, ასევე ობის და საფუარის განადგურებას. რამდენიმე წუთში, მცირე ნაწილი (ოზონის ფორმულა O3) ლიტრ ჰაერში ანეიტრალებს ადამიანისთვის საშიშ ყველა ნივთიერებას. ყოველივე ამის შემდეგ, ოზონაცია არის ბუნებრივი პროცესი, რომელიც საერთოა სხეულისთვის. ოთახშიც კი ოზონი ამახინჯებს ჰაერს, პრაქტიკულად აშორებს ჰაერგამტარ დაავადებებს ინფექციის რისკს, ანეიტრალებს კვამლს, მტვერს და ალერგენებს, მძიმე მეტალების ნაერთებს და ჰაერის სხვა კომპონენტებს, რომლებიც საზიანოა ადამიანისთვის. წყალში, ჟანგბადსა და ნახშირორჟანგში დაშლისას ეს ნაერთები კარგავენ ტოქსიკურობას და აშორებენ უსიამოვნო სუნს. ქიმიაში ოზონის ფორმულის გათვალისწინებით, მისი მაღალი ჟანგვის ძალა სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ჰაერისა და სასმელი წყლის დეზინფექციისთვის.
დედამიწის ზედაპირიდან 20 კილომეტრის სიმაღლეზე ფენა რეალურად იცავს ჩვენს ჯანმრთელობას ულტრაიისფერი სხივების შთანთქმით. ის მოქმედებს როგორც ფილტრი, იცავს დედამიწას მავნე ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან.დამცავი ფენის გარეშე პლანეტაზე სიცოცხლე შეუძლებელი იქნებოდა. დადასტურებულია, რომ ფლორა და ფაუნა დედამიწაზე მხოლოდ მაშინ გაჩნდა, როდესაც წარმოიქმნა ძლიერი ფარი, რომელიც იცავდა მას მზის რადიაციისგან. ულტრაიისფერი ეხმარება კანს ლამაზი რუჯის მიღებაში, მაგრამ ამავდროულად, მზის დამწვრობისა და კანის კიბოს მთავარი დამნაშავეა.
ოზონის ხვრელი
1970-იან წლებში მეცნიერებმა, რომლებიც სწავლობდნენ პლანეტის ზემოთ ოზონის ფენას, აღმოაჩინეს, რომ მაცივრებში, კონდიციონერებსა და აეროზოლებში გამოყენებულ ქიმიკატებს შეუძლიათ გაანადგურონ ოზონი. აირები გამოიყოფა ჰაერში ამ მოწყობილობების შეკეთებისას ან სხვადასხვა აეროზოლების შესხურებისას. მეცნიერთა აზრით, მავნე აირები საბოლოოდ აღწევს ოზონის მოლეკულებს. ამავდროულად, მზის გამოსხივება ათავისუფლებს ქლორს ქლორ-ფტორის ნახშირწყალბადებიდან, რომელიც ანადგურებს ოზონის სტრუქტურულ ფორმულას და აქცევს მას ჩვეულებრივ ჟანგბადად. ამრიგად, დამცავი ფენა განადგურებულია. კიდევ 15 წლის შემდეგ, ბრიტანელმა მეცნიერებმა გააკეთეს განსაცვიფრებელი აღმოჩენა: ოზონის ფენაში უზარმაზარი ხვრელი მდებარეობს ანტარქტიდის ზემოთ. ეს ხვრელი ყოველ გაზაფხულზე ჩნდება და დაახლოებით შეერთებული შტატების ზომისაა. როდესაც ქარის მიმართულება იცვლება სეზონების ცვლილების გამო, ხვრელი ივსება ოზონის მოლეკულებით. ამ შემთხვევაში, მოლეკულების გარკვეული რაოდენობა ავსებს ხვრელს, ხოლო სხვა ნაწილებში გაზის ფენა თხელდება.
რა ემუქრება დამცავი ფენის შემცირებას?
1992 წლის ზამთარში, ევროპასა და კანადაში ოზონის შრე 20%-ით გათხელდა. იმ ადგილებში, სადაც ეს ფენაარასაკმარისად მკვრივი და ძლიერი გამოსხივების გაფილტვრა არ ძალუძს, კანის კიბოს შემთხვევების რაოდენობა შესამჩნევად იზრდება. თავად ანტარქტიდაზე მეცნიერებმა დააფიქსირეს ქლორის მონოქსიდის უკიდურესად მაღალი დონე, რომელიც წარმოიქმნება ქლორის მიერ ოზონის განადგურების შედეგად. მკვლევარებმა გამოთვალეს, რომ დამცავი ფენის მხოლოდ 1%-ის დაკარგვა იწვევს დედამიწამდე მოხვედრილი ულტრაიისფერი გამოსხივების რაოდენობას 2%-ით და ამავდროულად კანის კიბოს რიცხვი 3-6%-ით იზრდება. ულტრაიისფერი გამოსხივება ასევე ანადგურებს ორგანიზმის იმუნიტეტს, რაც ადამიანს უფრო დაუცველს ხდის ინფექციებისგან. ულტრაიისფერმა შეიძლება დააზიანოს ყველა მცენარის უჯრედები, მარცვლეულიდან ხეებამდე.
იმის გამო, რომ ოზონის შრე ინარჩუნებს სითბოს, რადგან ოზონის შრე მცირდება, ამ განედზე ჰაერი კლებულობს და იცვლება მსოფლიოს ქარები და ამინდი. ძნელია იმის პროგნოზირება, თუ რა გავლენას მოახდენს ფენის ამოწურვა კლიმატზე მომავალში, მეცნიერები ვარაუდობენ ბუნებრივი ტერიტორიების გაშრობას, მცენარეულობის ნაწილის დაკარგვას და არასაკმარისი საკვების მოგვარების შემთხვევაში, თუ ამ გაზის განადგურების პრობლემა არ მოგვარდება.. ადამიანის საქმიანობის შეწყვეტის შემთხვევაშიც კი, რაც იწვევს აირების გამოყოფას, რომელიც ანადგურებს დამცავ ფენას, მას მინიმუმ 100 წელი დასჭირდება წინა დონეზე დაბრუნებას.
