قضايا وآراء

جدا بنسبة واحد في المليون تقريبا في الحالات الاعتيادية . وكلمة أوزون تعني في اللغة اللاتينية "رائحة" , وهو مركب كيميائي يتكون جزيئُه المفرد من اتحاد 3 ذرات أكسجين (O3)، وهو ذو رائحة نفاذة تشبه رائحة البحر . و تفوق سمية الأوزون 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 اطلق عليه العالم "كريستيان سشونيين" في عام 1860م اسم "الأوزون". ومختبريا يتم تحضير الأوزون، بتحليل جزيئات غاز الأوكسجين الثنائية الذرة الى ذرات احادية، ويتحقق ذلك عن طريق تحرير غاز الأوكسجين الجاف والمبرد حتى درجة الصفر المئوي في جهاز خاص يسمى "مولد الأوزون"، ثم يتم إحداث تفريغ كهربائي هادئ داخل الجهاز؛ فيتولد بذلك غاز الأوزون.

وفي الطبيعة يتكون الأوزون، نتيجة التفريغ الكهربي الناتج عن البرق، كما يتكون في طبقة الستراتوسفير من جرّاء التفاعلات الكيمياضوئية . وطبقة الستراتوسفير إحدى أهم طبقات الغلاف الجوي، وتعرف أيضا بطبقة الأوزونوسفير، 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 مئة درجة مئوية، لوجود غاز الأوزون الذي يمتص الأشعة الحرارية ويعكس معظم الأشعة فوق البنفسجية. ويمثل وجود طبقة الأوزون ضرورة لاستمرار الحياة على كوكب الأرض، ( لانها :1- تمثل حزاما واقيا من الأشعة فوق البنفسجية. 2- كما أنها تمتص جزءًا كبيرًا من الإشعاعات الكهرومغناطيسية وخاصة الإشعاعات التي تتصف بطاقتها العالية ) .
الأوزون الموجود في الغلاف الجوي للأرض في حالة توازن، حيث يتعرض لعمليتي النضوب والتكوّن اوالهدم والبناء بصورة مستمرة ومتوازنة ومتساوية في المقدار، وبعكس الاتجاه ان صح التعبير، 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 والتدهور البيئي. وقد بدأ الاهتمام الدولي بمشكلة ثقب الأوزون منذ اوائل سبعينات القرن الماضي، مع بدء الحوار حول الطائرات الأسرع من الصوت، والتي تصنع احتكاكات في الجو ينتج عنها ارتفاع درجة الحرارة مع مخلفات تؤثر على طبقة الأوزون.
وأوضح تقرير الهيئة التابعة لوكالة الفضاء الأمريكية ( ناسا ) أنه فيما بين 30 و64 درجة جنوبا بلغت نسبة تناقص الأوزون من1.7% إلى 3% خلال الفترة من عام 1996 حتى 1986، وذلك بسبب النشاطات البشرية . وتأكد العلماء من اتساع فجوة الأوزون في أكتوبر 1987، وقدر مساحتها بما يعادل مساحة الولايات المتحدة الأمريكية، ويبلغ عمقها قدر ارتفاع جبل إيفرست .
وجاء في بيان صادر عن المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (2003) بمناسبة اليوم العالمي لحماية طبقة الأوزون أن ثقب الأوزون بلغ حجما قياسيا، بعد أن سجل العام 2002 تراجعا ملحوظا. وقالت المنظمة: إن ثقب الأوزون بلغ حجمه الاكبر في السنوات الأخيرة. ويؤدي تناقص سمك طبقة الأوزون إلى زيادة كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تؤدي بدورها إلى :

انتشار سرطان الجلد واصابة الثروة الحيوانية والثروة والمحاصيل الزراعية والثروة السمكية .

ويرجع السبب الرئيسي لإحداث ثقب الأوزون إلى تلوث البيئة بالكيماويات، وتصل هذه الكيماويات إلى منطقة الستراتوسفير عن طريق الأيروسولات وهي البخاخات التي يستخدمها البشرلاغراض صناعية مختلفة وغازات التبريد ( الفريون بانواعه ) والطائرات النفاثة والتفجيرات النووية، وإطلاق الصواريخ إلى الفضاءومختلف الغازات الصناعية المتصاعدة نحو طبقة الستراتو سفير

 
الأوزون
الأوزون غاز ذو سمية عالية كما عرفنا . ورغم ذلك ، فإن له استخدامات عديدة في الكثير من العمليات الصناعية التي تطبق فيها عمليات الأكسدة ( أي التفاعل مع الاوكسجين ). 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 كما
يستخدم الأوزون في تعقيم وتكرير المياه ومعالجة مياه الشرب، وقتل الفطريات والطفيليات، وبدون أي آثار جانبية تؤثر على الانسان . ويعد الأوزون عاملا منظفًا للبيئة، لكن زيادة نسبته عن الحد المسموح به تحوله إلى عنصر ضار ومتلف ومدمر لها. 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. وقد أعتُرف 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.
وأنشئ عام 1973 الاتحاد العالمي للأوزون؛ نظرا لتعدد فوائده، وانتشار استخدامه في المجالات الطبية والصحية العامة، ويحتفل العالم بالأوزون في يوم 16 من 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.

طبقة الأوزون هي جزء من الغلاف الجوي لكوكب الأرض والذي يحتوي بشكل مكثف غاز الأوزون. وهي متمركزة بشكل كبير في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير من الغلاف الجوي للأرض وهي ذات لون أزرق.

يتحول فيها جزء من غاز 02 إلى غاز 03 بفعل الاشعة فوق البنفسجية القوية التي تنبعث من الشمس، وتؤثر في هذا الجزء من الغلاف الجوي، نظرا لعدم وجود طبقات سميكة من الهواء فوقه لوقايته. ولهذه الطبقة أهمية حيوية بالنسبة للحياة فهي تحول دون وصول الموجات فوق البنفسجية القصيرة بتركيز كبير إلى سطح الأرض.

اكتشفت طبقة الأوزون في 1913 من قبل العالمين شارل فابري و هنري بويسون وتمت معرفة التفاصيل المسهبة عنها من قبل العالم غوردون دوبسون الذي قام بتطوير جهاز لقياس الأوزون الموجود في الغلاف الجوي وبالأخص طبقة الستراتو سفير من سطح الأرض.

ثم قام دوبسون فيما بين عامي 28 و 58 من القرن الماضي بعمل شبكة عالمية لمراقبة الأوزون والتي ما زالت تعمل حتى وقتنا هذا.

الأشعة الفوق بنفسجية والأوزون

دور طبقــة الأوزون: على الرغم من أن تركيز الأوزون في طبقة الأوزون قليل, إلا انه مهم بشكل كبير للحياة على الأرض, حيث انها تصد الاشعة الفوق البنفسجية التي تاتي من الشمس عن طريق التشرب بها بعملية كيميائية معقدة .

من الممكن ان يؤدي تعرض الجلد للأشعة الفوق البنفسجية لاحتراقه والتعرض الشديد له قد يؤدي إلى تغير في الشفرة الوراثية والتي تنتج عنها سرطان الجلد . ومع ان طبقة الأوزون تمنع وصول الأشعة الا انه يصل بعضاً منها لسطح الأرض.

استنزاف ونضوب طبقة الأوزون يسمح للاشعة وتحديداً الأشعة ذات الموجات الأكثر ضررا من فوق البنفسجية أن تصل إلى سطح الأرض مما يؤدي إلى زيادة في احتمال حدوث تغييرات بالجينيات الوراثية للأحياء على الأرض.

من الممكن ان يكون التأثير حروق الجلد, تغير في نمو النبات أو تغيير في الحمض النووي (DNA). يتغير الضرر من التعرض للإشعاع على حسب طول الموجات. ويتغير تركيب الحمض النووي (DNA) بالموجات الأقل من 290 نانومتر والتي تقوم طبقة الأوزون بحجبها بشكل كبير. وفي الموجات الأطول التي يحجبها الاوزون بشكل بسيط لا يتضرر الحمض النووي بشكل كبير. لو قل الأوزون بنسبة 10%, سيتم التغيير بنسبة 22% في الحمض النووي من تأثير الأشعة فوق البنفسجية.وان التغيير في الحمض النووي يؤدي أمراض مثل سرطان الجلد وغيره , وهذا يوضح أهمية طبقة الاوزون على حياتنا.

أيــن يتوزع الأوزون

سماكة الأوزون هي الكمية الإجمالية في عامود رأسي من الهواء وهي تختلف لأسباب كثيرة, حيث تكون اقل عند خط الاستواء وأكبر مع المرور عند القطبين. وهي تختلف أيضاً في المواسم, حيث تكون أكثر سماكة في فصل الربيع وأقل سماكة في فصل الخريف. والأسباب لذلك معقدة, ومن ذلك دورة الغلاف الجوي وقوة الشمس.

لماذا ؟!!

بما أن الأوزون الموجود في طبقة الستراتوسفير تنتج بسبب الأشعة الفوق البنفسجية الصادرة من الشمس, لذلك من المتوقع ان تكون أعلى مستويات الأوزون عند خط الاستواء وأقلها عن القطبين ولنفس السبب من الممكن الاستنتاج ان أعلى مستويات الأوزون في الصيف واقلها في الشتاء. غير أن ذلك غير صحيح حيث أن أعلى مستويات الأوزون متواجدة في القطبين الشمالي والجنوبي كما تكون أعلى في فصل الربيع وليس في الصيف, واقلها في فصل الخريف وليس الشتاء. خلال فصل الشتاء, تزداد سماكة طبقة الاوزون. دورة الرياح في طبقة الستراتوسفير تفسر ذلك ...

كلما ابتعدنا عن خط الاستواء زادت سماكة الأوزون بإتجاه القطبين, بشكل عام كمية الأوزون الموجودة في القطب الشمالي أكثر منها في الجنوبي تكون أقل كميات الأوزون في جميع أنحاء العالم توجد في القطب الجنوبي خلال فترة الربيع بالقطب الجنوبي بشهري سبتمبر وأكتوبر وذلك بسبب ظاهرة ثقب الأوزون .

استنزاف الأوزون

من الممكن استنزاف طبقة الأوزون بمركبات جذرالهيدروكسيل (OH), غاز الكلور (Cl) و غاز البروم (Br) . حيث يوجد مصادر طبيعية لجميع العناصر المذكورة, إلا أن تركيز غازي البرومين والكلور قد ارتفع بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة وذلك بسبب إنتاج البشر لبعض المواد المركبة خصوصاً كلوروفلوروكربون (CFCs) وأيضاً بروموفلوروكربون. فهذه المركبات المستقرة كيميائية تستطيع ان تصل إلى طبقة الستراتو سفير حيث تعمل الاشعة الفوق البنفسجية على تفكيك كل من الكلور والفلور حيث يبدأ كل منهما بتحفيز سلسلة من التفاعلات القادرة على تفكيك أكثر من 100,000 جزئ من الاوزون، الذي هو في انخفاض مستمر في الجزء الشمالي من الكرة الأرضية بنسبة 4% كل عقد تقريباً حول القطب الشمالي والقطب الجنوبي, أكثر من ذلك (لكن بشكل موسمي) وهذا ما يسمى بـ ثقب الأوزون.

مـا هـي الحلـول المقترحـة للتقليل من استنزاف الأوزون

منع استخدام الرشاشات (ومعطرات الجو والجسم و المبيدات الحشرية) التي تقضي علي الحشرات ولكنها تحتوي على كلوروفلوروكربون (CFC)الذي يعمل علي تاكل طبقة الاوزون وغاز كلوروفلوروكربون يستخدم في الثلاجات والمنظفات الصناعية حتى بعد اكتشاف ثقب الاوزون في سنة 1985. وبعد محادثات ومعاهدة دولية (بروتوكول مونتريال), تم وقف إنتاج كلوروفلوروكربون (CFC) بشكل كبير وبشكل كامل تقريبا في عام 1996.

في 2 اغسطس 2003, قام العلماء بالإعلان ان استنزاف طبقة الأوزون قد بدأ يتباطأ بعد حظر استخدام الكلوروفلوروكربون (CFC).

اثبت بطئ استنزاف طبقة الأوزون العليا بشكل كبير خلال العقد الماضي. ولكن بعض الانحلال ما زال قائما في طبقة الأوزون بسبب عدم قيام بعض الدول بمنع استخدام الكلوروفلوروكربون (CFC) بالإضافة إلى وجوده مسبقاً في طبقة ستراتوسفير قبل منع استخدامه, حيث له فترة انحلال طويلة من 50 إلى أكثر من 100 سنة, ولذلك تحتاج طبقة الأوزون لرجوعها بشكل كامل لعدة عقود.

حالياً يتم تركيب مكونات تحتوي على (C-H) لتحل كبديل لاستخدام الكلوروفلوروكربون (CFC) مثل هايدروكوروفلوروكربون (HCFC), حيث ان هذه المركبات أكثر نشاط ولحسن الحظ لا تبقى فترة كافية في جو الارض .س

مكان الأوزون

يوجد الأوزون طبيعياً في الجو ويرجع وجودة إلى سلسلة من التفاعلات بين جزئ 02 و ذرة 0 ولايبقى الأوزون المتكون لفترة وجيزة ثم يتفكك بتاثير ضوء الشمس إلى 0 ثم يتكون 02 بفعل اتحاد ذرتين .

الأوزون في طبقات الجو السفلى

على العكس من طبقات الجو العليا فان تواجد الاوزون في طبقات الجو السفلى يسبب اضرارا كبيرة. فاستنشاق جزء يسير من الاوزون مع الهواء يسبب صداع واثار صحية غير محمودة. كما أنه يؤثر على الريئتين ويضعف مقاومتها للبكتريا وقد يسبب تحطما للخلايا. كما أنه يدمر المطاط والبوليمرات ويجعل عمرها أقصر وخصوصا اطارات السيارات. والسبب الرئيسي لتكون الاوزون في الطبقات السفلى هو عادم السيارات وادخنة المصانع.

تأثير الأوزون على الحياة

السبب الرئيسي لوجود الأوزون في الغلاف الجوي هو أنه يحمى الأرض من الأشعة فوق البنفسجية التي تصلنا من الشمس والتي يتولى امتصاص أكثرمن 99% منها، وبذلك يحمى أشكال الحياة المعروفة على سطح الأرض وهدا ما يجعل الحياة على كوكبنا ممكنة على خلاف بعض الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي.

أسباب تلف طبقة الأوزون

1. 1.مركبات الكلوروفلوركربون: وهي مواد عضوية يدخل في تركيبها الكلور والفلور والكربون. وتصل كمية الإنتاج العالمي من هذه الغازات سنويا حوالي 1400 مليون طن منها 970 ألف كغم من النوع المدمر للأوزون. وتأتي أمريكا على رأس الدول التي تستهلك مركبات الكلوروفلوروكربون حيث تنتج 350 مليون طن سنويا وتدل الإحصائيات على أن كمية مركبات الكلوروفلوروكربون 11 و 12 (و هما الأرخص ثمنا إلا أنهما الأكثر ضررا للأوزون) قد تضاعفت ثلاث مرات أضعاف الكمية المتراكمة بين عامي 1970-1980. وبجانب الغازات يوجد مركبات الهليوم المسببة لاستنفاد الأوزون، وتستخدم مركبات الكلورفلوروكربون في تجهيز أساسيات البيوت وفي العبوات المستخدمة لمكافحة الحرائق وفي مبيدات الحشرات وفي العبوات المستخدمة في تصفيف الشعر ومزيلات الروائح وغيرها من مستحضرات التجميل. كما تستخدم بنسبة لا تتجاوز 10 % في الحاسبات وأجهزة الإرسال والإستقبال وتستخدم كمنظفات ومبردات. وهذه المركبات تتحلل إلى ذرات الفلور والكلور وهي قادرة على المساهمة في تحويل الأوزون الى اوكسجين وتسعى الدول الصناعية إلى استبدال هذه المركبات بأخرى غير ضارة بطبقة الأوزون نتيجة للمؤتمرات الدولية التي أكدت على ضرورة الاستغناء عن هذه المركبات الضارة بطبقة الأوزون.
2. 2.أكاسيد النيتروجين : منها اول اوكسيد النيتروجين و هو غاز سام ، يلون الجو ويجعل الرؤية صعبة بحسب تركيزه. ويتوقع العلماء زيادة أكاسيد النيتروجين من 11 - 30 مليون طن في الجو، والحدود المسموح بها لتركيز النيتروجين 3-10 جزء في المليون، ونتيجة تركيزها في الطبقات السفلى يحدث اختزال ضوئي لثاني اوكسيد النيتروجين تسببه الاشعة فوق البنفسجية إلى احادي اوكسيد النيتروجين واوكسجين ذري، ثم يتفاعل الأوكسجين الذري مع جزيء آخر. وقد يتفاعل الأوكسجين الذري وثاني أوكسيد النيتروجين الذري وثاني أوكسيد النيتروجين والمركبات الهيدروكربونية مثل الميثان والإيثان وغيرهما. وتتكون مجموعات نشطة تدخل هي الأخرى في سلسلة من التفاعلات لتكون مجموعات كثيرة مثل المركبات .
3. 3.التجارب النووية والانفجارات البركانية: وهي مسؤولة عن تآكل طبقة الأوزون حين تقذف كميات هائلة من غازي كبريتيد وكلوريد الهيدروجين للغلاف الجوي مما يؤدي إلى تفاعل الكبريت الحامضي والكلورمع الأوزون، إلا أن ثورة البراكين يمكن اعتبارها أحد الأسباب الجزئية المدمرة لطبقة الأوزون نظرا لأن النشاط البركاني معروف منذ ملايين السنين دون تأثير ملموس على طبقة الاوزون .
4. 4.العوامل الجوفيزيائية: يرجح العلماء أن سبب نضوب طبقة الأوزون في الجزء الشمالي من الكرة الأرضية إلى عوامل جغرافية فيزيائية تتعلق بالانواء والنشاط الشمسي.

أضرار ثقب الأوزون على الكائنات الحية

اتساع ثقب الأوزون يؤدي إلى تعرض الأرض للأشعة فوق البنفسجية حيث يؤدي ذلك إلى خلل في جهاز مناعة الإنسان والإضرار بالعيون وارتفاع الإصابة بامراض السرطان .

أما بالنسبة للنباتات فقد ثبت أن التعرض لكميات الأشعة فوق البنفسجية تلحق الضرر بالبادرة الخضراء، وبالتالي انخفاض القدرة الإنتاجية مما يهدد الأمن الغذائي على سطح الكرة الأرضية.

أما بالنسبة للحيوانات فهي تمتاز بوجود الريش والشعر فهي أقل ضررا بالإصابة بسرطان الجلد، ولكن عند تعرضها لكمية إشعاع مرتفعة فأغلب الظن أنها سوف تعاني من الضرر مثل إصابات العيون والتغييرات الجينية التي تحدث طفرات عديدة. أما بالنسبة للعوالق النباتية واليرقات فإنها أول ما تتأثر بالإشعاع المتزايد كونها طافية على سطح ماء البحر، وأما الأحياء المائية الأخرى فيعتقد العلماء بأنها أكثر أمانا من غيرها نتيجة وجود الماء الذي يحميها.

و يعتقد العلماء أن تسارع نضوب الأوزون سوف يؤدي إلى اختلالات عالمية ضارة في مناخ الأرض وتصنف مركبات الكلورفلوروكربون هي ضمن غازات الاحتباس الحراري

تأثير ثقب الأوزون على الحياة

• التأثير على الحمض النوويDNA
• حدوث الشيخوخة المبكرة
• تسمم الدم والإرهاق العصبي
• ضعف الجهاز المناعي في الجسم
• عدم مقاومة انتشار الأورام السرطانية و انتشار سرطان الجلد
• نقص المحاصيل الزراعية والحيوانية
• تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الثروة السمكية
• إصابة الثروة الحيوانية بالأمراض

العودة الى الصفحة الأولى

............................

الآراء الواردة في المقال لا تمثل رأي صحيفة المثقف بالضرورة، ويتحمل الكاتب جميع التبعات القانونية المترتبة عليها: (العدد :2048 السبت 03 / 03 / 2012)