غاز الاوزون أهميته أضراره ...ثقب الاوزون وطرق حمايته

غاز الاوزون أهميته أضراره ...ثقب الاوزون وطرق حمايته

6 سبتمبر اليوم العالمي لحماية طبقة الأوزون؛ ذلك الغاز الأزرق الباهت شديد السمية.. والذي يعني اسمه "أوزون" في اللغة اللاتينية "رائحة".. فهل هو بهذه الأهمية ليحصل على كل هذا الاحتفاء؟ 
& تركيب الأوزون : مركب كيميائي يتكون من اتحاد 3 ذرات أكسجين (O3)،حيث يتفكك الاكسجين نهارا الى ذرتين اكسجين منفردة

&  فى وجود الاشعة فوق البفسجية .وليلا يتكونالاوزون من اتحا جزىء اكسجين وذرة اكسجين منفردة ..

.. وهو ذو رائحة مميزة: مثل الرائحة التى تظهر عند ماكينات التصوير والتليفزيون و رائحة البحر التي تعزى لتصاعد كميات قليلة من الأوزون، الذي تفوق سميته مركبات أول أكسيد الكربون والسيانيد. 
ويتصف الأوزون بأنه يتفكك بالتسخين، وذلك عندما تتجاوز درجة الحرارة مائة درجة مئوية. ويتصف بقابليته للذوبان في الزيوت العطرية وبحساسيته الشديدة للصدمات والاهتزازات. كما أنه قابل للانفجار إذا وجدت معه وهو سائل بضع ذرات من الغازات العضوية. 
..&. ويعتبر العالم "ماتينوس فان ماركوس" أول من اكتشف وحضّر الأوزون عام 1758م، ثم حضّره "كريستيان سشونيين" في عام 1860م وأطلق عليه "الأوزون".

&.. ويتم تحضير الأوزون في المختبر بالاعتماد على تحليل جزيئات الأكسجين باستخدام الطاقة، ويتحقق ذلك عن طريق تحرير غاز الأكسجين الجاف والمبرد حتى درجة الصفر المئوي في جهاز خاص يسمى "مولد الأوزون"، ثم يتم إحداث تفريغ كهربائي هادئ داخل الجهاز؛ فيتولد بذلك غاز الأوزون.

& مكتشف  طبقة  الأوزون

اكتشف كل من شارل فابري وهنري بويسون طبقة الأوزون في 1913 وتم معرفة التفاصيل عنها من خلالغوردون دوبسون الذي قام بتطوير جهاز لقياس الأوزون الموجود في طبقة الستراتوسفير من سطح الأرض.

بين سنة 1928 و1958 قام دوبسون بعمل شبكة عالمية لمراقبة الأوزون والتي ما زالت تعمل حتى وقتنا هذا. وحدة قياس دوبسون, هي وحدة لقياس مجموع الأوزون في العامود، تم تسميتها تكريماً له.

*مساحة طبقة الاوزون                                         

..يتكون الأوزون بشكل طبيعي نتيجة التفريغ الكهربي الناتج عن البرق، كما يتكون من جراء النشاطات البشرية في طبقة الستراتوسفير بواسطة التفاعلات الكيموضوئية. وطبقة الستراتوسفير إحدى أهم طبقات الغلاف الجوي، وتعرف أيضا بطبقة الأوزونوسفير (OZONOSPHERE) لأنها غنية بغاز الأوزون، ويبلغ سمكها 40 كم. 
وفي العشرة كيلومترات الأولى من هذه الطبقة تظل درجات الحرارة ثابتة (حوالي 55 درجة مئوية تحت الصفر)، ثم ترتفع درجات الحرارة تدريجيا لتصل في نهاية الطبقة إلى حوالي مائة درجة مئوية؛ وذلك لوجود غاز الأوزون الذي يمتص الأشعة الحرارية ويعكس معظم الأشعة فوق البنفسجية. 
& اهمية غاز الاوزون :

ويمثل وجود طبقة الأوزون ضرورة لاستمرار الحياة على كوكب الأرض؛ حيث تمثل حزاما واقيا ودرعا حامية من الأشعة فوق البنفسجية. كما أنها تمتص جزءًا كبيرًا من الإشعاعات الكهرومغناطيسية وخاصة الإشعاعات التي تتصف بطاقتها العالية التي يتراوح طول موجاتها بين 240 و320 نانومترا. 
الأوزون الموجود في الغلاف الجوي للأرض في حالة توازن ديناميكي؛ حيث يتعرض لعمليتي البناء والهدم بصورة مستمرة ومتوازنة ومتساوية في المقدار، وذلك في الظروف الطبيعية، ويمثل هذا التوازن ناموسا كونيا حتى تستقر الحياة. غير أن الملوثات البيئية التي تنشأ عن الصناعة والأنشطة البشرية ذات المنفعة المادية تؤدي إلى خرق هذا التوازن الفطري؛ مما يؤدي إلى حدوث الاضطرابات الكونية والتدهور البيئي. 

& استخدامات الأوزون

بالرغم من سمية الأوزون فإن له استخدامات عديدة في الكثير

1- من العمليات الصناعية التي تطبق فيها عمليات الأكسدة. كما أنه مادة مبيضة تستخدم لتبييض مختلف المركبات العضوية وخاصة الشموع والزيوت. بل ويستخدم في إزالة الروائح الكريهة من بعض المواد الغذائية، ويستعمل في صناعة بعض الأدوية مثل الكورتيزون. 
2- يستخدم الأوزون في تعقيم وتكرير المياه ومعالجة مياه الشرب؛ حيث وجد أنه أسرع من الكلور 3200 مرة في قتل البكتريا والفيروسات، فضلا عن الفطريات والطفيليات، وبدون أي آثار جانبية. والأوزون يعد عاملا منظفًا للبيئة، لكن زيادة نسبته عن الحد المسموح به تحوله إلى عنصر ضار ومتلف ومدمر لها. 
3- وقد حصل العالم الألماني "أوتو فاريورج" على جائزة نوبل لعامي 1931 و1944 عن أبحاثه في الاستخدام العلاجي للأوزون خاصة في حقل علاج السرطان. ويستخدم الأوزون كعلاج للأعصاب وحالات ضعف الذاكرة وفتور الدورة الدموية في فرنسا. ويؤكد الأطباء الفرنسيون الذين يستعملون الأوزون في الطب وعلاج الأمراض أن جرعات قليلة من الأوزون تفيد في تنقية الجسم من السموم وإزالة التوتر النفسي. 
4- اعتُرف بالأوزون كوسيلة علاجية في العديد من الدول الأوربية مثل إيطاليا والنمسا وفرنسا وسويسرا وإنجلترا وغيرها من الدول مثل اليابان والولايات المتحدة الأمريكية حتى وصل إلى مصر. ويعتمد الاستخدام الطبي للأوزون على تنشيطه لخلايا الجسم الطبيعية بشكل آمن عن طريق زيادة نسبة الأكسجين المتاحة للخلايا إلى الحد الأمثل الذي يسمح بإطلاق المطلوب من الطاقة لأداء وظائفها الكاملة، ورفع درجة مناعتها لمقاومة الأمراض. كما أنه يثبط الفيروسات والبكتريا والفطريات والخلايا السرطانية عن طريق اختراقها وأكسدتها. 

5-..ولكن الأمر المثير للدهشة أنه في ساعات الفجر الأولى وقبل بزوغ الشمس ينزل الأوزون المفيد لطبقة الجو السفلى مزودا الكائنات الحية بمصدر غني بالفوائد منها :
أنه مفيد في علاج انواع من التليف الذي يحدث في الرئة والكبد وعلاج لأمراض الكبد الوبائية
وانسداد للشرايين وتصلب الأوعية الدموية ومضاعفات مرض السكري كالجروح والقروح كذلك يفيد في علاج امراض الربو والحساسية ..
كما أنه ينشط الدماغ ويجدد خلايا المخ باذن الله مما يساعد في تقوية الذاكرة.
الأ أنه مع بزوغ الشمس وارتفاع حرارة الأرض يبدأ في الأرتفاع بعيدا عن سطح الأرض مرة أخرى.
لذا ينبغي على كل من يريد الأستفادة منه اغتنام الفرصة في ساعات الصبح الأولى بعد صلاة الفجر..
وصدق نبينا محمد -صلى الله عليه وسلم- الذي لاينطق عن الهوى حين قال : قال رسول الله صلى الله عليه وسلم‏:‏ 
‏"‏اللهم بارك لأمتي في بكورها‏"

... وأنشئ عام 1973 الاتحاد العالمي للأوزون؛ نظرا لتعدد فوائده، وانتشار استخدامه في المجالات الطبية والصحية العامة، ويحتفل العالم بالأوزون في شهر سبتمبر من كل عام؛ تقديرا لخدماته الجليلة التي يقدمها للبشرية، وتذكيرا بأهميته وأهمية الحفاظ على طبقة الأوزون من التآكل؛ لأن بهلاكها تهلك جميع الكائنات الحية، وتندثر الحياة على الكرة الأرضية.

*أهمية طبقة الأوزون:
من أهم وظائف طبقة الأوزون هي حماية سطح الأرض من الأشعة الضارة للشمس من أن تصل لسطحها الأشعة فوق البنفسجية ب، التي تسبب أضراراً بالغة للإنسان وخاصة سرطانات الجلد .. وأيضاً للحيوان والنبات على حد سواء. كما أن وجوده فى الهواء بتركيز كبير يسبب الأعراض التالية: ضيق فى التنفس، حالات من الإرهاق والصداع .. وغيرها من الاضطرابات التي تعكس مدى تأثر الجهاز العصبي والتنفسي.

** مكتشف ثقب الاوزون

           

العالم البريطاني ( جو فارمان ) مكتشف ثقب الأوزون

يعود اكتشاف ثقب الأوزون إلى عام 1985، عندما كان فريق بريطاني يقوم بمسح القطب الجنوبي في مهمة استكشافية بحثية، ولاحظ العالم ( فارمان ) أحد أعضاء الفريق اختلاف مستوى الأوزون في هذه المنطقة بالتحديد عن سواها من المناطق الأخرى، وبعد جمع كافة البيانات وإجراء دراسات موسعة، تم التأكد من أن طبقة الأوزون قد أتلفها النشاط الإنساني والصناعي وأن البشرية تواجه خطرا داهما يهدد وجودها واستقرارها.

*تآكل طبقة الأوزون (ثقب الأوزون):
هدم طبقة الأوزون أو تآكلها أو استنزافها أو ثقبها كلها مرادفات لما يحدث من دمار لهذا الطبقة الحامية للكرة الأرضية وللكائنات التي تعيش على سطحها .. يا تُرى كيف تتم عملية الهدم هذه؟
يتم تآكل طبقة الأوزون من خلال حدوث التفاعلات التالية:
1- تقوم الأشعة فوق البنفسجية بتحطيم مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) مما يؤدى إلى انطلاق ذرة كلور نشطة.
2- تتفاعل ذرة الكلور النشطة مع جزيء من غاز الأوزون.
3- ينتج عن تفاعل ذرة الكلور مع جزيء الأوزون = جزيء أكسجين وأول أكسيد الكلورين.
4- تتفاعل ذرة أكسجين نشطة مع أول أكسيد الكلور حيث تنطلق ذرة كلور نشطة لتحطيم جزيء أوزون جديد وهكذا تتم الدورة.

* ما هي الأسباب الأخرى التي تدمر طبقة الأوزون؟

1- أكاسيد النيتروجين، مثل أول أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين الذين ينطلقان من بعض أنواع الطائرات التي تطير بمستوى طبقة الأوزون.
2- ظاهرة الاحتباس الحراري .. المزيد
3- مركبات (الكلوروفلوروكربون) المستخدمة فى المكيفات وأجهزة التبريد فى أي مكان سواء فى المنازل أو السيارات، أو تلك المستخدمة فى تركيب العطور والمبيدات الحشرية والأدوية .. إلى أى مدى تساهم المبيدات الحشرية فى تلوث البيئة؟
4- الهالونات (Hallons) التي تستخدم فى مكافحة الحرائق .. المزيد عن الإسعافات الأولية للحرائق
5- بروميد الميثيل (Methyl bromide) المستخدم كمبيد حشري لتعقيم المخزون من المحاصيل الزراعية ولتعقيم التربة الزراعية نفسها.
6- بعض المذيبات (Solvents) المستخدمة فى عمليات تنظيف الأجزاء الميكانيكية والدوائر الإلكترونية.

*الأضرار الناتجة عن تآكل طبقة الأوزون:
- استنزاف طبقة الأوزون وزيادة الأشعة فوق البنفسجية يؤديان إلى تكون السحابة السوداء "الضباب الدخانى" الذي يبقى معلقاً فى الجو لأيام، وينجم عنه نسبة فى الوفيات عالية لما يحدثه من قصور فى وظائف التنفس والاختناق.
- تآكل طبقة الأوزون واختراق الأشعة البنفسجية بكميات متزايدة إلى سطح الأرض يضعف من كفاءة جهاز المناعة عند الإنسان ويجعله أكثر عرضة للإصابة بالفيروسات مثل الجرب المقدمة سلفاً على صفحات موقع فيدو من تعريف له وأعراضه وطريقة علاجه، أو الإصابة بالبكتريا مثل مرض الدرن وغيره من الأمراض الأخرى.
- مع زيادة التآكل فى طبقة الأوزون، يلحق بالعين أضراراً كبيرة مثل الإصابة بالمياه البيضاء (ما هو الماء الأبيض؟) أو المياه الزرقاء.
- إصابة الإنسان بالأورام الجلدية التي من المتوقع أن تصل الإصابة بها على مستوى العالم إلى ما يُقدر بـ (300) ألف حالة سنوياً من السرطانات الجلدية.
- تفاقم أزمة الاحتباس الحراري.
- تأثر الحياة النباتية والزراعية، حيث أنه هناك بعض النباتات التي لها حساسية كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية التي تؤثر على إنتاجها وتضر بمحتواها المعدني وقيمها الغذائية وبالتالي محصول زراعي ضعيف.
- الحياة البحرية، التي تشتمل على الأسماك والعوالق النباتية لا تستطيع الفرار من الآثار المدمرة لاختلال طبقة الأوزون .. فهذه الكائنات الحية البحرية لها دور كبير فى المحافظة على التوازن البيئي وخاصة العوالق النباتية حيث تمتص ثاني أكسيد الكربون من الجو وبالتالي إمداد الأكسجين للكائنات الحية الأخرى والتخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري.
- التغيرات المناخية فى الطقس، وخاصة عند ارتفاع درجات الحرارة والتي تزيد بدورها من معضلة تلوث الهواء (تلوث الهواء بفيدو). حيث أن درجة حرارة سطح الأرض تؤثر على حركة الهواء صعوداً وهبوطاً وبالتالي على حركة التلوث الجوى بين التشتيت والإرساب، فيتبع صعود الملوثات عملية التسخين المستمرة للطبقة السفلية من الغلاف الغازي الموجود على سطح الأرض أثناء ساعات النهار والتي تبلغ ذروتها خلال شهور الصيف ونتيجة لذلك يحدث انتشار للملوثات مع حركة الهواء، أما هبوط تلك الملوثات وعدم انتقالها مع الهواء ينشأ من عملية التبريد المستمرة أثناء ساعات الليل والتي تزيد خلال فصل الشتاء مما يؤدى إلى عملية ترسيب لهذه الملوثات.
- وحرائق الغابات (الغابات على صفحات موقع فيدو) وظاهرة التصحر والارتفاع فى مستوى سطح البحر الشواطىء عديدة فى العالم كل ذلك من جراء ثقب طبقة الأوزون.
المزيد عن ظاهرة التصحر بموقع فيدو ..

& طرق حماية ثقب الاوزن وتقليل مساحته

وقد بدأ الاهتمام الدولي بمشكلة ثقب الأوزون (أولى مراحله عام 1972) مع بدء الحوار حول طائرات الكونكورد الأسرع من الصوت؛ حيث يمكنها العبور فوق الأطلنطي في ثلاث ساعات فقط، والتي تصنع احتكاكات في الجو ينتج عنها ارتفاع درجة الحرارة ومخلفات تؤثر على طبقة الأوزون. 
وبعد ذلك أوضح تقرير الهيئة التابعة لوكالة الفضاء الأمريكية أنه فيما بين 30 و64 درجة جنوب خطوط العرض -حيث يعيش غالبية سكان العالم- بلغت نسبة تناقص الأوزون من1.7% إلى 3% خلال الفترة من عام 1996 حتى 1986، وتبلغ مساحة الثقب حوالي 10% من منتصف الكرة الأرضية الجنوبي، وتأكد العلماء من اتساع فجوة الأوزون في أكتوبر 1987، وقدر مساحتها بما يعادل مساحة الولايات المتحدة الأمريكية، ويبلغ عمقها قدر ارتفاع جبل إيفرست، والفجوة يتخلخل فيها الأوزون وينقص بنسبة 40-50%. 
وجاء في بيان صادر عن المنظمة العالمية للأرصاد الجوية بمناسبة اليوم العالمي لحماية طبقة الأوزون أن ثقب الأوزون بلغ في سنة (2003) حجما قياسيا، بعد أن سجل في سنة(2002)
تراجعا ملحوظا. وقالت المنظمة: إن ثقب الأوزون كان في السنوات الأخيرة يبلغ حجمه الأقصى في منتصف وأواخر شهر سبتمبر. ويؤدي تناقص الأوزون إلى زيادة الأشعة فوق البنفسجية التي تؤدي بدورها إلى انتشار سرطان الجلد، ونقص المحاصيل الزراعية، وتدمير الثروة السمكية، وإصابة الثروة الحيوانية بالأمراض. 
ويرجع السبب الرئيسي لإحداث ثقب الأوزون إلى تلوث البيئة بالكيماويات، وتصل هذه الكيماويات إلى منطقة الستراتوسفير عن طريق البخاخات أو الأيروسولات والطيران النفاث وإطلاق الصواريخ إلى الفضاء والتفجيرات النووية.

*شرح موجز لبعض المصطلحات الهامة:
* ما هو الضباب الدخانى (Smog)؟
اختلاط الأدخنة المتصاعدة من العمليات الصناعية المختلفة ببخار الماء الموجود فى الهواء هو السبب فى تكوين الضباب الدخانى "الضبخن" الذى يسبب الاختناق فى كثير من الأحيان.
ويوجد تصنيفان للضباب الدخانى:
أ- الضباب الدخانى التقليدى (Classical smog) أو الضباب الدخانى الصناعى وينتشر وجوده فى المدن القائمة على الصناعة، حيث يكون الهواء لونه رمادياً ويظهر مع انخفاض درجات الحرارة فى فصل الشتاء ومع وجود الرطوبة. وعن أسباب حدوث هذا النوع من "الضبخن" وجود الملوثات التالية واختلاطها بالهواء، مثل: الغبار، الدخان، الرماد، الجسيمات الدقيقة، أكاسيد الكبريت ... الخ. وعن توقيت حدوثه فى فصل الشتاء يكون فى الصباح الباكر، ويؤثر على عمليات التنفس عند الإنسان وخاصة لمن يعانون من أزمات الربو .. المزيد عن أعراض الحساسية الصدرية بموقع فيدو
ب- الضباب الكيميائى الضوئى (Photochemical smog)، لون الهواء هنا بنياً وله رائحة كريهة ويرتبط حدوثه بفصل الصيف وارتفاع درجات الحرارة. وعن الملوثات المتسببة فى ظهور "الضبخن الكيميائى- الضوئى"، هى: الأوزون، أكاسيد النيتروجين، الهيدروكربونات، أول أكسيد الكربون .. وعند تعرض هذه الملوثات لأشعة الشمس تتفاعل مع الهيدروكربونات وتكون الأكاسيد الكيميائية-الضوئية. يتكون فى منتصف النهار فى فصل الصيف.
من الأضرار: تهيج الجهاز التنفسى والعين.

* ما هو الهالون؟
غاز الهالون يقع ضمن تصنيف المواد الهالوجينية التى يدخل الكلور والفلور والبروم واليود فى تركيبها. وغاز الهالون هو عبارة عن غاز الميثان الذى يتكون من ذرة كربون وأربع ذرات هيدروجين يحدث تكسير للترابط مابين ذرات الكربون والهيدروجين بأن تحل الفلور أو الكلور أو البروم محل الهيدروجين فتصبح كالتالي وهذا المركب الجديد أثقل من حيث الوزن الذري عن المركب الأول وبالتالي يستقر المركب الجديد على سطح الحريق نتيجة لزيادة الثقل والتي يتبعها زيادة في الترابط والتي تحتاج إلى قوة كبيرة لفك هذا الترابطن ويُستخدم فى إطفاء الحرائق.

*ما هي مركبات الكلوروفلوروكربون؟
مركبات الكلوروفلوروكربون هى تلك المركبات المعروفة صناعياً "بالفريون" الذى يُستخدم فى أجهزة التبريد من الثلاجات والمكيفات، كما تدخل قى صناعات الإيروسول (البخاخات المعطرة والمزيلة لرائحة العرق )، وفى الصناعات الإلكترونية أيضاً. وهذه المركبات عمرها طويل يمتد إلى مائة عام وربما أكثر من ذلك. ويأتى أثرها الضار من الصعود لطبقات الجو العليا حيث يتحرر الكلور منها بفعل الأشعة فوق البنفسجية وهذا الكلور هو الذي يعمل على تدمير الأوزون وهو أحد أسباب ثقوب الأوزون وتقليل نسبه في الغلاف الجوي.

*ما هو بروميد الميثيل؟
غاز بروميد الميثيل هو غاز عديم اللون والرائحة، ويُستخدم كمبيد حشرى لمقاومة الآفات الزراعية وفى تخزينها أيضاً
يسبب تهيج شديد للجهاز التنفسى بعد التعرض له بحوالى 4-12 ساعة. ومن أعراضه السلبية التى تظهر على الإنسان عند التعرض له: الصداع، الدوار، الغثيان، الرعشة، ضعف فى رد فعل العضلات، وقد يسبب حروق للجلد عند ملامسته.

*ما هي المذيبات؟
المذيبات العضوية هي مواد كيماوية سامة مثل: الأثير – الأسيتون – التولوين، وتستعمل هذه المذيبات في مواد اللصق والدهان ووسوائل التنظيف. وقد تسبب اختناق الإنسان لأنه لا تمكن من وصول الأكسجين للدم، كما لها أثر ضار على الكبد والكلى والجهاز العصبى.

التصنيف: #غاز الاوزون أهميته أضراره ...ثقب الاوزون وطرق حمايته#موضوعات فيزياء - كيمياء )

شـارك

 بواسطة : مصر بيتنا

 أضف تعليق

السبت، 24 أكتوبر 2015