Ozons – gan drauds, gan draugs

Septembrī pasaules atzīmējamo dienu sarakstā ir arī Starptautiskā ozona slāņa saglabāšanas diena. Piezemē kaitīgais ozons, uzrāpies līdz stratosfērai, dara svētīgu darbu – aizsargā Zemi no pārmērīga Saules ultravioletā starojuma, kas lielākā koncentrācijā dzīvajām būtnēm ir nāvējošs. Diemžēl cilvēks radījis vairāk nekā 130 vielas, kuras iznīcina ozonu, tādējādi nodarot pāri pats sev un citām dzīvajām būtnēm. Tomēr ir cerība, ka šā gadsimta vidū ozona slānis atjaunosies līdz tādam līmenim, kāds tas bija pirms trīsdesmit gadiem.

Kaitīga viela

Pie Zemes virsmas ozons uzskatāms par piesārņojumu. Saules gaismas iespaidā tas veidojas gaisa masās, kas ir piesārņotas ar slāpekļa oksīdiem un ogļūdeņražiem. Piezemes slānī ozons nonāk arī pērkona negaisa laikā, pēc kura gaisā tas īpatnēji smaržo. Tomēr lielākoties šis piesārņojums nāk no autotransporta.
Ozons augstā koncentrācijā ir kaitīgs augiem, dzīvniekiem, arī dažādiem materiāliem, un droši vien ir nozīmīgākais komponents tā sauktajā fotoķīmiskajā smogā, kas rada lielas problēmas.
Iespējams, paaugstinātā ozona koncentrācija ir viens no jauno mežaudžu bojājumu iemesliem, kas tagad tiek novēroti plašos Eiropas un ASV rajonos.
Piezemes slāņa ozons var izraisīt augu bojājumus, jo tiek traucēta zaļo augu spēja izmantot Saules enerģiju fotosintēzes procesā. Ozons veicina arī gumijas un dažu citu materiālu (piemēram, plastmasu) sairšanu, jo ir spēcīgs oksidētājs.
Savukārt cilvēkam tas var izraisīt acu gļotādas iekaisumus, kataraktas veidošanos, augšējo elpošanas ceļu problēmas, plaušu darbības traucējumus, astmas simptomu pastiprināšanos, imūnās sistēmas novājināšanos, pastiprinātu noguruma sajūtu, pat mirstības pieaugumu, ko izsauc sirds un asinsvadu un respiratorās saslimšanas.

… un vajadzīga

Tajā pašā laikā stratosfēras ozona slāni cilvēce cenšas aizsargāt.
Tur, galvenokārt 20–25 kilometru augstumā, daļa skābekļa (O2) atrodas ozona (O3) veidā. Ozona slānis aiztur lielu daļu no Saules ultravioletā starojuma, neļaujot tam nonākt līdz Zemei vistuvākajiem atmosfēras slāņiem. Saules ultravioletais starojums var bojāt organisma audus, un daudzu sauszemes dzīvo organismu pastāvēšana nebūtu iespējama, ja nebūtu aizsargājošā ozona slāņa. Turklāt, ja ozona slāni saspiestu tā, lai tajā atrastos tikai ozons, tad tā slānis nepārsniegtu dažus milimetrus. Tik plāns slānis sargā Zemes dzīvās būtnes no nenovēršamas bojāejas, ja tām vajadzētu saskarties ar visu Saules ultravioleto starojumu.

Jālāpa ozona caurums

Mūsdienās viena no svarīgākajām globālajām problēmām pasaulē ir ozona slāņa noārdīšanās un tā sauktā ozona cauruma veidošanās. Šāda parādība tika atklāta jau pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados (neliels ozona caurums virs Antarktīdas bija jau septiņdesmito gadu otrajā pusē), tūdaļ arī tika lemts rīkoties.
1985.gadā tika parakstīta Vīnes konvencija, bet 1987.gada 16.septembrī tika parakstīts Monreālas protokols, kurš ietver atbilstošus pasākumus ozona slāņa aizsardzībai. Minētajiem dokumentiem pievienojusies arī Latvija, kaut ne visos punktos veicas tik gludi, kā gribētos.
Kaut arī Monreālas protokolā par ozona slāni noārdošām vielām atzītas 96, zinātnieki saskaitījuši vismaz 130 tādu vielu, turklāt ar katru gadu šis saraksts tiek papildināts. Kā nozīmīgākie ozona noārdītāji jānosauc freoni un citas ķīmiskas vielas, ko agrāk izmantoja ledusskapju, ugunsdzēšamo putu aparātu, izsmidzināmu aerosolu baloniņu un kaitēkļu apkarojošu līdzekļu ražošanā.
Pasaulē mūsdienās stacionārs ozona slāņa caurums saglabājas virs Antarktīdas, ļoti pazeminātā koncentrācijā ozons novērojams arī virs Dienvidamerikas dienvidiem (2000.gadā Čīles varas iestādes ieteica saviem iedzīvotājiem nēsāt platmales un īpašas brilles), Austrālijas un Jaunzēlandes (zinātnieki to saista ar lielo aitu daudzumu, kuras pastiprināti no sava zarnu trakta izvada ozonu noārdošas gāzes), arī virs Krievijas ziemeļu rajoniem.
Novērots, ka ozona caurums katru gadu izveidojas augustā, bet pazūd novembrī. Tik regulāru ciklu izskaidro ar auksto gaisa masu un Saules gaismas sajaukumu, kas Antarktīdā novērojams šajos četros mēnešos. Dažādās ķīmiskās reakcijās, ieskaitot Saules gaismas efektu, stratosfērā veidojas hlora atomi, kas noārda ozona slāni. Latvijā ozona koncentrācija stratosfērā ir pazemināta (par aptuveni 10%), taču par ozona caurumu runāt nav pamata.
Pagājušā gada vasarā žurnāls “New Scientist” publicēja pētījuma rezultātus, kur atzīts, ka ozona slāņa noārdīšanās tempi kļuvuši lēnāki. Amerikāņu zinātnieki to saista ar pasaulē ieviesto aizliegumu lietot hlorfluoroglekļus. Tātad ir cerības, ka pamazām notiek ozona slāņa atjaunošanās.

Kā Latvijā?

Virs Latvijas viszemākais ozona saturs atmosfērā tika fiksēts 1997.gada 13.martā, kad tas bija 35% no normas. Tik zemu ozona koncentrāciju jau var saukt par ozona caurumu.
Latvija Monreālas protokolu ratificēja 1995.gadā. Pilnībā protokola saistības Latvija sāka pildīt no 2001.gada, kopš tā laika no Pasaules vides fonda saņemot palīdzību, kas nu mērāma jau miljonos.
Žurnāls “Vides Vēstis” raksta, ka līdz šim Latvija ar Pasaules vides fonda atbalstu īstenojusi vairākus projektus, kuri palīdzējuši Latvijas uzņēmējiem aizstāt ozonam kaitīgo vielu lietošanu ar tam draudzīgām vielām gan aerosolu, gan putu materiālu ražošanā. Savukārt 1998.gadā tika pabeigts Latvijas un Zviedrijas sadarbības projekts “Ozona slāni noārdošo vielu izņemšana saldētājiekārtās”, kura gaitā tika sagatavoti mācību materiāli, veikta pasniedzēju un tehnologu apmācība, ievesta pilotiekārta freonu pārstrādei. Jāatzīmē, ka Latvijā joprojām tiek izmantots freons–22 un metilbromīds. Cita līdz galam neatrisināta problēma ir vecie, freonus saturošie ledusskapji, kuri visbiežāk nonāk parastajās izgāztuvēs. Latvijā gan esot iespējas no vecajiem ledusskapjiem izsūknēt ozonu noārdošo freonu, tomēr nav atrisināta ledusskapju savākšana.

Nākotne pašu rokās

Nākotnes scenārijus dažādi zinātnieki krāso dažādās krāsās. Daži atgādina, ka, rūpējoties par ozona slāņa saglabāšanu, cilvēks ar savu rīcību palielinājis globālo sasilšanu.
Apkarojot hlorfluoroglekļus, palielinās globālā sasilšana, kuru veicina oglekļa dioksīda līmeņa celšanās atmosfērā. Siltumnīcas efektu izraisošās gāzes radīs temperatūras paaugstināšanos zemajos atmosfēras slāņos un temperatūras pazemināšanos augšējā stratosfērā. Temperatūras pazemināšanās palēninās ķīmiskās reakcijas, kas noārda ozonu, un līdz ar to ozona līmenis palielināsies. Taču zinātnieki līdz šim pastiprinātu uzmanību pievērsuši ozona slāņa saglabāšanas problēmai, bet nav īsti apdomājuši scenāriju par ozona slāņa pieaugumu atmosfērā, jo zināms Saules ultravioletā starojuma daudzums dzīvībai uz Zemes ir nepieciešams.
Tomēr vairākums zinātnieku ir vienisprātis, ka līdz šim atmosfērā iepludinātās ozonu noārdošās vielas savu kaitīgo darbu tur veiks vēl vairākus gadu desmitus, jo tik liels ir to noārdīšanās laiks. Šā gadsimta vidū situācija ar ozona slāni, domājams, normalizēsies.

Andris Ģērmanis,

ģeogrāfijas doktorands