Meskó Attila

A földi élet fenntarthatóságának kérdései

III. 1. Ózon - példa a sikeres nemzetközi összefogásra

Az egyik sikeresen kezelt probléma az ózonréteg elvékonyodásának megakadályozása.

7. ábra

^oo

Az ózon kis mennyisége ellenére a szó szoros értelmében életfontosságú. A Nap ultraibolya-sugárzásának jelentős részét elnyeli, ezzel megakadályozza, hogy ez a rendkívül veszélyes sugárzás a Föld felszínére jusson. Csaknem teljes az elnyelés a 0,2-0,3 mikrométer hullámhosszúságú sávban, tehát abban a tartományban, mely huzamos besugárzás esetén bőrrákot okoz. Az ózon nélkül sem állati, sem növényi élet nem volna lehetséges - legalábbis a szárazföldön. Ha nem tudnánk megőrizni az ózont, a szárazföldek szikla- és homoksivatagokká válnának. Emiatt volt nagy jelentősége annak, hogy megértettük az ózon keletkezését, felderítettük az ózon csökkenésének okait, majd - nemzetközi egyezmények segítségével is - gondoskodtunk az ózonpajzs helyreállásáról. 1995-ben az ózonnal kapcsolatos vizsgálatokért kapott Nobel-díjat Paul Crutzen, Mario Molinari és Sherwood Rowland (8. ábra).

8. ábra

9. ábra

10. ábra

Az ózon keletkezése összetett folyamat eredménye. Azzal kezdődik, hogy a Nap ultraibolya-sugárzása a 100 kilométer feletti magasságokban a normál kétatomos oxigénmolekulát oxigénatomokká hasítja, majd a szabad oxigénatom a normál oxigénmolekulával ózonná egyesül (9 -10. ábra).

Az első fotokémiai magyarázatot az ózon keletkezésére és bomlására Chapman már az 1930-as években megfogalmazta, és azt is levezette, hogy a legnagyobb koncentráció 15 és 50 kilométer közötti magasságban várható. Bár az elméletet finomították, lényege helyesnek bizonyult.

Az ózonmolekula instabil és könnyen bomlik. Paul Crutzen 1970-ben megmutatta, hogy a nitrogén-oxidok - mind az NO, mind az NO₂ - katalizálják az ózon bomlását normál oxigénmolekulákká. (A katalizátor maga változatlan marad, csak elősegíti a folyamatot.) Mivel a sztratoszférában mozgó szuperszonikus repülőgépek nitrogénoxidot (is) kibocsátanak, veszélyt jelentenek az ózonrétegre.