Ozon – skąd się bierze, kiedy jest go dużo?

Ozon – skąd się bierze, kiedy jest go dużo?

Czy wiesz, czym tak naprawdę jest ozon i skąd bierze się on w naszym środowisku? Dlaczego w pewnych miejscach (bądź okresach) jest go więcej, a innym razem o wiele mniej? Dowiedz się więcej na temat pochodzenia ozonu oraz tego, jak się przed nim chronić!

Co to jest ozon?

Ozon to tak zwana alotropowa, trójatomowa odmiana tlenu. O ile na zwykłą cząsteczkę tlenu składają się dwa atomy (stąd oznaczenie O2), o tyle jedna cząsteczka ozonu łączy w sobie aż trzy atomy tego pierwiastka (dlatego posiada on wzór chemiczny O3). Od razu warto tutaj zaznaczyć, że ów trzeci atom ma tendencje do odłączania się od reszty. Właśnie dlatego ozon jest silnym utleniaczem i tak łatwo wchodzi w rozmaite reakcje chemiczne.

Oprócz tego ozon posiada właściwości aseptyczne oraz, niestety, toksyczne. Może być tyleż pożyteczny (np. gdy pochłania promieniowanie ultrafioletowe lub gdy używamy go do dezynfekcji wody), co bardzo szkodliwy (dla zdrowia, zwłaszcza układu oddechowego i krążenia, a także dla roślin i wysokości plonów). Jego struktura się nie zmienia, więc to nie w niej leży problem. Wszystko zależy natomiast od obszaru występowania. Jeśli ozon pozostaje wysoko w stratosferze (12-30 km nad ziemią), chroni nas przed nadmiarem promieniowania, a tym samym ratuje nasze życie. Chyba każdy słyszał o „dziurze ozonowej”, która stanowi olbrzymi ekologiczny problem. Z kolei ozon troposferyczny, który unosi się tuż nad ulicami, wykazuje działanie dokładnie odwrotne.

Skąd się bierze ozon?

Ozon wytwarza się naturalnie w wysokich partiach atmosfery w efekcie działania promieniowania ultrafioletowego; powstaje także podczas silnych wyładowań elektrycznych. Po burzy z piorunami często wyczuwamy w powietrzu charakterystyczny zapach – właśnie tak pachnie ozon.

Jak już zaznaczyliśmy, problemem jest ten ozon, który pojawia się w dolnych warstwach atmosfery. Skąd się tam bierze? Albo spływa z wyższych warstw, albo powstaje na drodze niezależnych reakcji chemicznych. Winne są tutaj snujące się nad powierzchnią ziemi zanieczyszczenia, tak zwane „prekursory ozonu”, w tym tlenek węgla (CO), dwutlenek azotu (NO2), metan (CH4), lotne związki organiczne pochodzące ze spalania benzyny albo oleju napędowego, a także węglowodory o naturalnym pochodzeniu (w tym izopren).

Dlaczego ozonu jest najwięcej latem?

Żeby z wymienionych zanieczyszczeń powstał ozon, konieczne jest światło słoneczne. Prześledźmy ten proces na przykładzie dwutlenku azotu (NO2), który pod wpływem fotonów (promieniowania UV) rozpada się na tlenek azotu (NO) i tlen atomowy (O). Ten ostatni reaguje ze zwykłym tlenem cząsteczkowym, formując cząsteczkę ozonu (O + O2 → O3). Nic dziwnego, że możemy zaobserwować wyraźny wzrost stężeń ozonu latem i wiosną, gdy świeci pełne słońce. Tłumaczy to też dobowe wahania stężeń ozonu, które rosną do popołudnia, a wieczorem spadają.

Zabawne, że przy ruchliwych ulicach ozonu jest o wiele mniej niż tam, gdzie samochodów nie ma tak wiele. Winny jest tutaj tlenek azotu (NO), który reaguje z ozonem, w wyniku czego powstają dwutlenek azotu i tlen. Właśnie dlatego przy większych alejach i stacjach komunikacyjnych mierzenie poziomu ozonu nie ma najmniejszego sensu.

Powyższe wnioskowanie nie tłumaczy, jaka jest rola metanu, tlenku węgla czy lotnych związków organicznych. Otóż są one uwikłane w inne reakcje chemiczne, które podnoszą stosunek NO2 do NO i przyspieszają proces wytwarzania ozonu w dolnych warstwach atmosfery.

Jak zmniejszyć stężenie ozonu?

Żeby walczyć z nadmiarem ozonu przy powierzchni ziemi, możemy albo bronić się biernie (uciekając do zazielenionych przestrzeni i nosząc maski z filtrem węglowym, co w upały bywa dość uciążliwe), albo podjąć szereg działań związanych z ograniczaniem produkcji jego prekursorów. O ile nie możemy kontrolować ilości słońca, mamy spory wpływ na emisję NO2 w sektorze przemysłu energetycznego i transportu (ten ostatni jest kluczowy także dla emisji CO i LZO). Jeśli tylko możesz, wymieniaj samochód na rower lub przynajmniej autobus; pamiętaj, że najbardziej szkodliwe są pod tym względem silniki Diesla. Z kolei za emisję metanu odpowiadają m.in. sektor rolnictwa, wycieki gazu ziemnego oraz emisje węgla kamiennego.

Źródło:
https://smoglab.pl/ozon-grozny-dla-dzieci-osob-starszych-astmatykow/
https://smoglab.pl/ozon-skad-sie-bierze-i-kiedy-jest-go-najwiecej/
http://www.ozonizer.pl/centrum-wiedzy/ozon/jak-powstaje-ozon/
https://pl.wikipedia.org/wiki/Ozon