Sisältö
- Otsonikerros ja ultraviolettisäteily
- Kloorifluorihiilivedyt määritelty
- Kloorifluorihiilivetyjen tuhoava voima
- Otsonikato
- Otsonin menettämisen haitalliset vaikutukset
Maapallolla on monia etuja aurinkojärjestelmän planeettojen keskuudessa, kohtalaisesta lämpötilasta sekä veden ja hapen olemassaolosta otsonimolekyylikerrokseen, joka suojaa sen asukkaita auringon haitalliselta energialta. Kloorifluorihiilivetyjen tai CFC-yhdisteiden tulo uhkasi otsonikerrosta ja maan asukkaiden selviytymistä. Valmistajien mielestä kemikaalit olivat ihmelääke valmistuspäänsärkynsä vuoksi, koska CFC-yhdisteet eivät välittäneet hajuja, olivat stabiileja, eivät olleet palavia tai myrkyllisiä ja niitä voidaan valmistaa halvalla. Juuri etteivät nämä valmistajat tienneet, että heidän toiveensa häviäisivät vasta vuosikymmeniä myöhemmin.
Otsonikerros ja ultraviolettisäteily
Kerros otsonia ympäröi maata ja pitää vahingollista ultravioletti- tai UV-säteilyä pääsemästä planeettojen pinnalla oleviin eläviin esineisiin. Otsonikerros esiintyy pääasiassa stratosfäärissä, ilmakehän kerroksessa, joka on 10-50 kilometriä (noin 6-30 mailia) maapallon pinnan yläpuolella. UV-säteily aiheuttaa ihmisille erilaisia haitallisia vaikutuksia, mukaan lukien ihosyöpä ja kaihi, silmän linssin pilvistyminen. Otsoni koostuu kolmesta kemiallisesti sitoutuneesta happiatomista, kun taas happi on tavanomaisessa muodossaan piimaa, mikä tarkoittaa, että se sisältää kaksi kemiallisesti sitoutunutta happiatomia. Otsonimolekyylit imevät UV-säteitä käyttämällä tätä energiaa happiatomin erottamiseen otsonimolekyylistä. Tämä kuluttaa UV-säteilyn energian ja tekee siitä vaarattoman eläville olennoille. Kolmesta UV-säteilyn tyypistä UVB on haitallisin, koska se saavuttaa kauimpana, jopa valtameren pinnan alla.
Kloorifluorihiilivedyt määritelty
Kloorifluorihiilivedyt tai CFC: t ovat yhdisteitä, jotka koostuvat kloorin, fluorin ja hiilen alkuaineiden yhdistelmistä; aerosolit, kylmäaineet ja vaahdot sisältävät CFC-yhdisteitä. Kun nämä CFC-yhdisteet pääsevät ilmaan, ne nousevat ilmakehään tavatakseen ja tuhoamaan otsonimolekyylejä. CFC-yhdisteet, joita käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1928, ovat sittemmin yleistyneet, kun useita muita CFC-yhdisteitä luotiin. Jotkut tunnetuimmista CFC-yhdisteistä ovat Freon-yhdisteet, joita käytettiin jäähdyttimien ainesosina jääkaapeissa ja ilmastointilaitteissa, mutta jotka on sittemmin lopetettu tuotannosta Yhdysvalloissa. Yhdysvaltain hallitus sallii edelleen Freonin käytön laitteissa ja ajoneuvoissa niin kauan kuin tarvikkeita on saatavana. Ympäristöystävälliset yhdisteet ovat useimmiten korvanneet Freonin kylmäaineina.
Kloorifluorihiilivetyjen tuhoava voima
Kun auringon UV-säteily joutuu kosketukseen CFC-yhdisteiden kanssa, klooriatomit irtoavat. Nämä klooriatomit vaeltavat ilmakehän ympäri, kunnes ne tapaavat otsonimolekyylejä. Klooriatomi ja yksi otsonin happiatomeista yhdistyvät jättäen piimaan tai molekyylin happea. Kun vapaa happiatomi koskettaa tätä kloori-happeayhdistettä, kaksi happiatomia yhdistyvät muodostaen molekyylin happea, ja kloori sammuu tuhoamaan enemmän otsonimolekyylejä. Molekyylihappi, toisin kuin otsonimolekyylit, ei pysty estämään UV-säteitä pääsemästä maan pinnalle. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston arvion mukaan yksi klooriatomi voi tuhota jopa 100 000 otsonimolekyyliä. Vuonna 1974 M. J. Molina ja F. S. Rowland julkaisivat paperin, jossa hahmoteltiin, kuinka CFC-yhdisteet hajottivat otsonimolekyylejä ilmakehässä.
Otsonikato
CFC-yhdisteet vapautuvat ilmakehään laitteiden vuotojen takia. Koska CFC-yhdisteet ovat stabiileja yhdisteitä eivätkä liukene veteen, ne tarttuvat yleensä pitkään, vuosikymmenistä satoihin vuosiin. Yleensä otsonia muodostuu ja tuhoutuu jatkuvasti, mutta otsonin kokonaismäärän ilmakehässä tulisi pysyä olennaisesti vakiona. CFC-yhdisteet häiritsevät tätä tasapainoa ja poistavat otsonia nopeammin kuin se voidaan korvata.
Otsonin menettämisen haitalliset vaikutukset
UVB-säteily hajottaa DNA: n, molekyylin, joka tallentaa kaikkien elävien olentojen geneettisen materiaalin. Organismit voivat korjata osan vaurioista itse, mutta korjaamaton DNA aiheuttaa syöpien muodostumisen ja aiheuttaa muita mutanttisia vaikutuksia, kuten puuttuvat tai ylimääräiset raajat eläimissä. Vuonna 1978 julkaistuaan useita tutkimuksia, jotka koskivat CFC-yhdisteiden vaikutuksia otsonikerrokseen, Yhdysvallat päätti kieltää aerosoleissa käytettävät CFC-yhdisteet, useiden muiden maiden seuraten.