Η ΤΡΥΠΑ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ: ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΜΑΘΗΜΑ: «ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΓΙΑ ΜΗ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ» ΔΙΔΑΣΚΩΝ: ΣΚΟΥΡΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΣΤΑΥΡΟΠΟΥΛΟΥ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ Α.Μ.:207
1. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ-ΟΖΟΝ Η ατμόσφαιρα είναι ένας φλοιός αέρα περίπου 150km ή 500 δισ. τόνων αέρα που περιβάλει τη γη και στην ουσία μας προστατεύει από την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία(uv). Καθώς το όζον(ο 3 ) που είναι συστατικό της ατμόσφαιρας απορροφά την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία(uv) προστατεύοντας κατά αυτό τον τρόπο τον άνθρωπο αλλά και γενικότερα το οικοσύστημα. Για το λόγο αυτό οναμάζεται «η ασπίδα μας». Το όζον, όμως, έχει διττό χαρακτήρα καθώς μπορεί να αποβεί επιβλαβές για την υγεία του ανθρώπου στην περίπτωση που βρεθεί στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας. 10/11/2007 2
2. Στρώματα της ατμόσφαιρας Παρατηρώντας μακροσκοπικά την ατμόσφαιρα βλέπουμε τη θερμοκρασία να μεταβάλλεται με το ύψος. Ανάλογα, λοιπόν, με το ύψος από την επιφάνεια της γης διακρίνουμε τις διάφορες ζώνες της ατμόσφαιρας Η τροπόσφαιρα είναι η αέρια ζώνη που μας περιβάλει, ενώ στην στρατόσφαιρα γίνεται κατά κύριο λόγο η απορρόφηση και διασπορά της ηλιακής ακτινοβολίας. Πηγή:http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=107 10/11/2007 3
3. Σύσταση της ατμόσφαιρας v Συστατικά Καθαρής Ατμόσφαιρας: Ο καθαρός αέρας της τροπόσφαιρας συνίσταται κυρίως από άζωτο(n 2 ), οξυγόνο(o 2 ) και αργό(ar), των οποίων συνολικά οι περιεκτικότητες συνιστούν το 99% του ξηρού ατμοσφαιρικού αέρα. v Ακόμη συνίσταται και από τους λεγόμενους ατμοσφαιρικούς ρύπους. v Ατμοσφαιρικοί Ρύποι: Οι ρύποι είναι ουσίες(μοριακής ή σωματιδιακής φύσης) που εισάγονται στην ατμόσφαιρα, οι οποίες προκαλούν την ποιοτική υποβάθμιση του περιβάλλοντος και υποβαθμίζουν την ποιότητα ζωής του ανθρώπου. Παραδείγματα Αέριων Ρύπων: CO 2, CO, CH 4, CFCs, Ο 3 Παραδείγματα Αιωρούμενων σωματιδίων: γύρη λουλουδιών, καπνιά, οργανικά σωματίδια, ιχνοστοιχεία μετάλλων 10/11/2007 4
4. Η Ανακάλυψη της Τρύπας του Όζοντος Στα μέσα του 1985, η Βρετανική Ομάδα Διερεύνησης της Ανταρκτικής(στην περιοχή πάνω από τον Νότιο Πόλο) υπό την ηγεσία του Joseph Farman εξέδωσε μια αναφορά στο περιοδικό Nature, όπου τεκμηρίωνε τα ευρήματά της για το όζον στο Halley Bay της Αμερικής και της νήσου της Αργεντινής που έδειχνε σοβαρή μείωση σε ποσοστό 40% περίπου το 1984 στο τέλος κάθε χειμώνα, έναντι των περασμένων ετών. Το 1988, έπειτα από την τελική κατανόηση της απώλειας του όζοντος στην Ανταρτική, οι ερευνητές άρχισαν να εστιάζονται στην περιοχή της Αρκτικής(πάνω από τον Βόρειο Πόλο) Τα στοιχεία που δόθηκαν το 1991 από την ΕΡΑ και το πάνελ των επιστημόνων των Ηνωμένων Εθνών επιβεβαίωσαν ότι δημιουργείται μια συνολική απώλεια όζοντος στις περιοχές μέσου γεωγραφικού πλάτους και στο Βόρειο και Νότιο ημισφαίριο με μεγαλύτερη ταχύτητα από ό,τι μπορούσαν να προβλέψουν οι επιστήμονες. Η μείωση δημιουργείται στο τέλος της άνοιξης και στους καλοκαιρινούς μήνες που οδηγεί σε ενδεχόμενα μεγαλύτερη βλαβερή επίδραση τόσο στο οικολογικό σύστημα όσο και στην υγεία. 10/11/2007 5
Στην εικόνα που ακολουθεί φαίνεται αυτή η μείωση του στρατοσφαιρικού όζοντος από το 1880 μέχρι το 1991. 10/11/2007 6 Πηγή: http://www.atm.ch.cam.ac.uk/tour/part3.html
5. Αίτια Δημιουργίας Το 1975, οι Rowland και Molina απέδειξαν πως οι ενώσεις του χλωρίου(cl 2 ) και του φθορίου(f 2 ), οι γνωστοί χλωροφθοράνθρακες(freons CFCs) ή υδρογονοχλωροφθοράνθρακες (HCFCs), μπορούν να διαταράξουν την μόνιμη κατάσταση της συγκέντρωσης του όζοντος στην στρατόσφαιρα που κατέχει κύριο ρόλο στο φιλτράρισμα του μεγαλύτερου μέρους της υπεριώδους ακτινοβολίας. Άλλα χημικά που καταστρέφουν το όζον μέσω τις καταλυτικής δράσης είναι οι βρωμοφθοράνθρακες (Halons), τα υπεροξείδια του υδρογόνου και τα οξείδια του αζώτου. Στην στρατόσφαιρα οι CFCs εκτίθενται στην υπεριώδη ακτινοβολία(λ>220nm), φωτοδιασπώνται ελευθερώνοντας Cl 2 το οποίο επιδρά στην ισορροπία του όζοντος με τον ακόλουθο τρόπο: (λ<220nm) CCl 3 F + hv CCl 2 F + Cl. Cl. + O 3 ClO. +O 2 ClO. + O. O 2 + Cl. Συνολικά: O. + O 3 O 2 + O 2 10/11/2007 7
6. Επιπτώσεις Τρύπας του Όζοντος Αν και η έκθεσή μας στην υπεριώδη ακτινοβολία είναι απαραίτητη για τη σύνθεση της Βιταμίνης D (απαραίτητη για την απορρόφηση και τον μεταβολισμό του ασβεστίου από τα Η μείωση του όζοντος έχει επιπτώσεις όχι μόνο στον ανθρώπινο πληθυσμό, οστά), η αλόγιστη αλλά έκθεση και στο στην οικοσύστημα. υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία μπορεί άμεσα ή μακρο- Καθώς ως συνέπεια της μείωσης του στρατοσφαιρικού όζοντος προκαλέσει προβλήματα στο δέρμα, στα μάτια και στο ανοσοποιητικό σύστημα. Ανάλογα είναι η αύξηση με το βιολογικό της ποσότητα αποτέλεσμα της που εισερχόμενης προκαλεί στον ανθρώπινο ηλιακής οργανισμό υπεριώδης έχει διαιρεθεί ακτινοβολίας σε τρεις στην επιμέρους επιφάνεια περιοχές: της γης. Το ποσό της ακτινοβολίας που φτάνει UV-A Úείναι στη γη υπεύθυνη εξαρτάται για τη και γήρανση από άλλους του δέρματος παράγοντες, και πρόσφατα όπως έχει είναι δειχθεί ηπως μαζί με την UV-B έχει συμβάλει στην ανάπτυξη καρκίνων του δέρματος και ατμοσφαιρική ρύπανση, το ποσό ακτινοβολίας που σκεδάζεται ή ανακλάται. πρόθεσμα να βλάψει τον ανθρώπινο οργανισμό. Πιο συγκεκριμένα υπάρχει η πιθανότητα να στην καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος. Η δράση της είναι συνεχής όλο το χρόνο σε όλα τα μήκη και πλάτη της Γης. UV-B Úυπεύθυνη για το ερύθημα(ηλιακό έγκαυμα κοινώς), ακόμη συμβάλλει στη δημιουργία καρκίνων του δέρματος και πιθανώς στην καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος. Ωστόσο, δεν έχει μόνο αρνητικές επιδράσεις στον οργανισμό. Είναι σημαντική για την σύνθεση της βιταμίνης D. Η μόνη αποδεδειγμένη και άμεση επίδρασή της στα μάτια είναι το έγκαυμα του κερατοειδούς χιτώνα. UV-C Úείναι πολύ επικίνδυνη, αλλά απορροφάται από το όζον της στρατόσφαιρας Ακόμη στα διάφορα είδη που υπάρχουν στη γη μπορεί να προξενήσει σημαντικές βλάβες, μεταλλάξεις 10/11/2007 και θανάτους. Λόγω του ότι το νερό απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία, 8 τα υδρόβια οικοσυστήματα προστατεύονται περισσότερο από ό,τι τα χερσαία οικοσυστήματα
7. Πολιτικές Προσπάθειες για την Προστασία του Στρώματος του Όζοντος (1970-1985) Θεσπίστηκαν απαγορεύσεις σε πολλές πολιτείες για τα αερολύματα που περιείχαν CFCs. Σε όλο το έθνος, οι καταναλωτές μείωσαν τη χρήση αεροζόλ και σπρέι. Μειώθηκε τότε η συνολική παγκόσμια χρήση των CFCs κατά 25%. Μόνο τρεις χώρες(καναδάς, Νορβηγία, Σουηδία) ακολούθησαν αυτή την τακτική. (Μετά το1985) Οι διεθνείς διαπραγματεύσεις ξεκίνησαν και πάλι το Δεκέμβρη του 1986 στη Γενεύη, όμως η αντίληψη της απορρύθμισης δεν έγινε δεχτή από την Ευρωπαϊκή Οικονομική Κοινότητα και την Ιαπωνία, και οι διαπραγματεύσεις σταμάτησαν. Στα μέσα του 1987 όμως φάνηκε πως μια συμφωνία θα μπορούσε να πετύχει τη μείωση του 50%. Το Σεπτέμβριο του 1987, ξανασυναντήθηκαν σε διεθνές επίπεδο στο Μόντρεαλ. Παρά τις αρχικές σοβαρές διαφωνίες, επιτεύχθηκε η ιστορική συμφωνία γνωστή ως «Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ». Το πρωτόκολλο σχεδιάστηκε με τέτοιο τρόπο ώστε το χρονοδιάγραμμα εξάλειψης να μπορεί να αναθεωρείται επί τη βάσει περιοδικών επιστημονικών και τεχνολογικών εξελίξεων. Με τον τρόπο αυτό σήμερα ένας αριθμός βιομηχανικών κλάδων όπως η ψύξη, τα αφρώδη πλαστικά, οι διαλύτες, τα αεροζόλς καθώς και η γεωργία επηρεάζονται από τα μέτρα ελέγχου. Οφείλουν 10/11/2007 να αντικαταστήσουν τις ελεγχόμενες ουσίες από εναλλακτικές (υποκατάστατα). 9
8. ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΑΡΝΗΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΤΗΣ UV-R ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ Λαμβάνοντας υπόψη τις αρνητικές επιδράσεις της UV-R στην υγεία του ανθρώπου, γίνεται αντιληπτή η αναγκαιότητα της προστασίας από αυτήν. Τέντες, ομπρέλες θαλάσσης και άλλες ανάλογες δομές παρέχουν μερική προστασία από την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία, καθώς η ακτινοβολία που φτάνει στο έδαφος δεν προέρχεται μόνο απευθείας από τον ήλιο αλλά μέρος της σκεδάζεται από τα σωματίδια της ατμόσφαιρας είτε ανακλάται από διάφορες επιφάνειες όπως είναι το νερό και τα κτήρια. Επομένως, η προστασία του ίδιου του ατόμου κρίνεται απαραίτητη. Η ατομική προστασία αυτή επιτυγχάνεται με την χρήση του λεγόμενου «πακέτου προστασίας» (photoprotection package). Αυτό περιλαμβάνει κυρίως την χρήση αντηλιακών, γυαλιών ηλίου, καπέλων και σχετικά πρόσφατα ενδυμάτων από υφάσματα με ικανότητα υψηλής προστασίας. Η ικανότητα προστασίας των υλικών αυτών εκφράζεται με τους δείκτες προστασίας(spf (Sun Protection Factor)για τα αντηλιακά, UPF(Ultraviolet Protection Factor) για τα υφάσματα και EPF (Eye Protection Factor)για τα γυαλιά ηλίου). 10/11/2007 10
Η Αυστραλία είναι η πρώτη χώρα που φάνηκαν οι δυσμενείς επιπτώσεις της ηλιακής ακτινοβολίας λόγω κυρίως της γεωγραφικής της θέση(βρίσκεται κοντά στον ισημερινό). Εχουν, λοιπόν, αναπτυχθεί πολλές βιομηχανίες αλλά και καινοτόμα προϊόντα που αφορούν την προστασία μας από την ηλιακή ακτινοβολία. Ενδεικτικά παραθέτουμε κάποιες εταιρίες. Για είδη ένδυσης Για καπέλα Πηγή: Warwick L. Morison, Protection by clothing, Dermatologic 10/11/2007 11 Therapy, vol.16, 2003,p.20-21.
Το πρόβλημα της τρύπας του όζοντος συνεχώς αυξάνεται και συνεπώς όλο και περισσότερο το ενδιαφέρον θα στρέφεται στα μέσα προστασίας από την επικίνδυνη ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία για τη υγεία μας. 10/11/2007 12
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1) William J. Makofske & Eric F. Karlin, Μετάφραση Μαρία Ταλαντοπούλου, «Τεχνολογία & Περιβαλλοντικά Προβλήματα», Εκδόσεις "ΙΩΝ",1995, Κεφ.12-13. 2) Ι. Β. Γεντεκάκη, «Ατμοσφαιρική Ρύπανση, Επιπτώσεις, Έλεγχος και Εναλλακτικές Τεχνολογίες», Εκδόσεις Τζιόλα,1999. 3) Warwick L. Morison, Protection by clothing, Dermatologic Therapy, vol.16, 2003,p.16-22. 4) http:// www.arpansa.gov.au 5) http://www.atm.ch.cam.ac.uk/tour/part3.html 6) http://el.wikipedia.org/wiki/ 7) http://www.tmth.edu.gr/el/kiosks/environment/atmosphere/envi_he1a.html 8) http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=107 10/11/2007 13