Προσπελάσεις (Views): 2511
Πακέτο: Α. ΠΟΛΛΕΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ: Περιβαλλοντική Εκπαίδευση στο Δημοτικό Σχολείο

Ενότητα: Αέρας

Κεφάλαιο: Όζον

Όζον (O3)
 
Είναι ο ρύπος που χαρακτηρίζει τη λεγόμενη φωτοχημική ρύπανση. Αέριο άχρωμο, βαρύτερο από τον αέρα με δριμεία οσμή. Ας σημειωθεί πως το όζον που βρίσκεται στη στρατόσφαιρα δεν λογίζεται ως ρύπος. Αντίθετα, η ύπαρξη του είναι ευεργετική για τον πλανήτη, δεδομένου ότι δεσμεύει την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία, η οποία είναι επικίνδυνη για τη ζωή στην επιφάνεια της Γης. Μόνο το όζον που βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια της Γης (στα κατώτερα στρώματα της τροπόσφαιρας) θεωρείται ρύπος με σημαντικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη φυσιολογία. Σε υψηλές συγκεντρώσεις προκαλεί ερεθισμό στην αναπνευστική οδό, διαταραχή της αναπνευστικής λειτουργίας, αίσθημα ξηρότητας στο λαιμό, πόνο στο στήθος, βήχα, άσθμα, φλεγμονή στους πνεύμονες, πιθανή επιδεκτικότητα σε μολύνσεις του αναπνευστικού και ερεθισμό των ματιών (ΥΠΕΧΩΔΕ 2007, Πίνακας 3). Εκτός όμως από τις επιπτώσεις στη φυσιολογία του ανθρώπινου οργανισμού το όζον δρα καταστρεπτικά στη βλάστηση, σε συνδυασμό δε με τις όξινες κατακρημνίσεις θεωρείται κατεξοχήν υπεύθυνο για το μαρασμό των δασών.
Συνήθως στα κατώτερα στρώματα της τροπόσφαιρας, δηλ. κοντά στην επιφάνεια της Γης, λαμβάνουν χώρα οι εξής χημικές αντιδράσεις:
Το διοξείδιο του αζώτου (NO2) απορροφά ηλιακό φως και διασπάται σε μονοξείδιο του αζώτου (NO) και οξυγόνο.
NO2 ---> NO + O  (1)
Το ατομικό οξυγόνο αντιδρά με το μοριακό οξυγόνο της ατμόσφαιρας παράγοντας όζον.
O + O2 ---> O3  (2)
Κατόπιν το όζον αντιδρά με το μονοξείδιο του αζώτου παράγοντας διοξείδιο του αζώτου και οξυγόνο.
O3 + NO ---> NO2 + O2  (3)
Όπως φαίνεται από τις προηγούμενες αντιδράσεις, όση ποσότητα όζοντος παράγεται (αντίδραση 2) τόση καταναλώνεται (αντίδραση 3). Τα πράγματα αλλάζουν με την παρουσία υδρογονανθράκων στην ατμόσφαιρα, τα παράγωγα των οποίων αντιδρούν εύκολα με το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) ακυρώνοντας την αντίδραση 3 και οδηγώντας στην αύξηση των συγκεντρώσεων όζοντος (O3) το οποίο εξακολουθεί να παράγεται μέσω των αντιδράσεων 1 και 2. Ταυτόχρονα παράγονται και άλλοι δευτερογενείς ρύποι, ο γνωστότερος των οποίων είναι το υπεροξυ-ακετυλο-νιτρίλιο ή ΡΑΝ.

Πίνακας 3
Επιπτώσεις του όζοντος στη φυσιολογία του οργανισμού
 
Συγκέντρωση
(mg/m3)
Αποτελέσματα
200Ερεθισμός στα μάτια και τη μύτη, ξηρότητα στο λάρυγγα.
300Πονοκέφαλος, βήχας, θωρακική δυσφορία.
500Αυξημένη συχνότητα παροξυσμών άσθματος σε ευαίσθητα άτομα, αλλαγή της φυσιολογίας της αναπνοής φυσιολογικών ατόμων.
Πηγή: ΠΕΡΠΑ 1989.
 
Το όζον παρουσιάζει μια ιδιότυπη διαφοροποίηση σε σχέση με όλους τους άλλους ρύπους που συνδέονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση: Η κατανομή των τιμών του δείχνει πως οι συγκεντρώσεις του εμφανίζονται αυξημένες όχι στο κέντρο της πόλης αλλά στην περιφέρεια της. Η εξήγηση του γεγονότος αυτού είναι απλή: Στο σχηματισμό του όζοντος συνεισφέρουν το ηλιακό φως, τα οξείδια του αζώτου και οι υδρογονάνθρακες. Στη διάρκεια των χημικών αντιδράσεων μέσω των οποίων παράγεται ο ρύπος αυτός, οι οποίες διαρκούν αρκετές ώρες, αέρια ρεύματα παρασύρουν τόσο τα αντιδρώντα όσο και τα προϊόντα συστατικά προς διάφορες κατευθύνσεις απομακρύνοντας τα από τις πηγές τους που συνηθέστατα βρίσκονται στο κέντρο της πόλης. Γι’ αυτό το όζον αποκαλείται και «ρύπος των προαστίων» και οι μέγιστες τιμές του μετρώνται κατά τις απογευματινές ώρες, ενώ οι μέγιστες τιμές για το μονοξείδιο του αζώτου, το μονοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του θείου, και γενικά για όλους τους πρωτογενείς ρύπους, μετρούνται γύρω στην 9η πρωινή ώρα.
Με την Οδηγία 2002/3/ΕΚ προσδιορίζονται οι οριακές και κατευθυντήριες τιμές για τις συγκεντρώσεις όζοντος στον ατμοσφαιρικό αέρα (ΚΥΑ ΗΠ 38638/2016, ΦΕΚ 1334/Β/21.9.05). Σύμφωνα με αυτή η οριακή τιμή (μέγιστη ημερήσια 8ωρη μέση τιμή) για την προστασία της ανθρώπινης υγείας είναι 120 μg/m3 των οποίων δεν πρέπει να σημειώνεται υπέρβαση περισσότερες από 25 φορές κατά μέσο όρο ανά ημερολογιακό έτος για διάστημα τριών ετών. Το όριο ενημέρωσης της Επιτροπής Ε.Κ. είναι 180 μg/m3 (μέσος όρος 1 ώρας). Το όριο συναγερμού είναι 240 μg/m3 μετρούμενα επί τρεις συνεχείς ώρες.
Όπως φαίνεται από το Σχήμα 12.1, στην Αθήνα υπάρχει γενικώς μια τάση σταθεροποίησης των τιμών. Εντούτοις, το 2006 παρουσιάστηκαν υπερβάσεις του ορίου ενημέρωσης κατά κύριο λόγο στους περιφερειακούς σταθμούς μέτρησης της. Υπέρβαση του ορίου συναγερμού σημειώθηκε μόνο σε ένα σταθμό για μία μόνο ώρα. Μερικές υπερβάσεις όμως παρουσιάστηκαν και στη Θεσσαλονίκη, παρόλο που κι εκεί υπάρχει σαφής τάση σταθεροποίησης των εκπομπών στα επιτρεπόμενα όρια (Σχήμα 12.2 - Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας 2004). Οι υπερβάσεις αυτές οφείλονται κατά κύριο λόγο στη γεωγραφική θέση της χώρας (μεγάλη ηλιοφάνεια και υψηλές θερμοκρασίες, συνθήκες που ευνοούν το σχηματισμό του όζοντος και παρουσιάζονται σε όλες τις νότιες χώρες της Ε.Ε. (ΥΠΕΧΩΔΕ 2006).


Σχήμα 12.1
Διαχρονική εξέλιξη ρύπανσης από το όζον σε τέσσερις σταθμούς μέτρησης στην Αθήνα (1984-2005)
 Πηγή: ΥΠΕΧΩΔΕ 2006.
 
Σχήμα 12.2
Διαχρονική εξέλιξη ρύπανσης από το όζον σε οκτώ σταθμούς μέτρησης στη Θεσ/νίκη (1990-2003)
Πηγή: Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας 2004.