هنگامي كه يك نفس عميق مي كشيد ۲۰ درصد از هوايي را كه به ريه هاي خود وارد مي كنيد مولكولهاي اكسيژن با دو اتم (O2) هستند. يك مولكول خيلي مهم ديگر هم در اتمسفر وجود دارد كه در اثر برخورد اكسيژن موجود در جو و انرژي حاصله از خورشيد پديد مي آيد كه ازون نام دارد.
ازون يك ماده شيميايي غريب با بويي تند و خاصيت پاك كنندگي فوق العاده زياد است كه نفس كشيدن در هواي حاوي اين ماده و فرو بردن يك مقدار اندك از آن حتماً به مرگ شما منجر مي شود. با اين حال، اين ماده شيميايي سمي براي زندگي و سلامت ما خيلي مهم است.
يك مقداركم (PPm) ازون در استراتوسفر پاييني(يك قسمت از اتمسفر، حدود ۲۰ تا ۵۰ كيلومتر بالاي سطح زمين و عمدتاً در ارتفاع ۲۴ كيلومتري) يافت مي شود كه اگر تمام آن را با فشار معمولي اتمسفر به هم فشرده سازيم لايه اي به ضخامت يك سكه به وجود مي آورد! با اين حال اين پوسته نازك در ماوراي سرما كه به «لايه ازون» شهرت دارد اثرات شگفتي دارد. اين لايه با تسويه ۹۹ درصد پرتو مضر و يا انرژي زياد ماوراي بنفش خورشيد به مثابه يك سپر حيات عمل مي نمايد كه بدون آن ادامه حيات بر روي كره زمين مقدور نخواهد بود.
تخريب لايه ازون
پس از انقلاب صنعتي اروپا و به خصوص در چند دهه اخير سير تخريب لايه حيات بخش ازون كه از سالها قبل آغاز شده بود روبه فزوني گذاشت.(۱)
در سالهاي اخير تعدادي از دانشمندان هشدار داده بودند كه برخي اعمال انسان موجب تخريب لايه ازون گشته است و تكرار و يا رخداد اين وقايع وضع را بدتر از پيش خواهد كرد. جنگ و رقابتهاي هسته اي در مقياس بزرگ احتمالاً قسمت اعظم لايه ازون را از بين مي برد. به علاوه سه عامل تهديدكننده ديگر نيز شناخته شده اند كه عبارتند از:
۱- تزريق مستقيم اكسيدهاي ازت در طبقه ازون توسط هواپيماها (و جتهاي مافوق صوت).
هواپيماها مسئول انتشار ۳ درصد از كربن حاصل از سوختهاي فسيلي در جهان هستند و چنانچه ساير مواد منتشره آنها را نيز به حساب آوريم، مسئوليت آنها در گرم شدن زمين و در درجه اولي تخريب لايه ازون افزايش پيدا مي كند. پژوهشگران عقيده دارند ازت منتشر شده از هواپيماهايي كه در ارتفاعات بالا پرواز مي كنند در واكنش زنجيره اي خطرناك را براه مي اندازد. اولين آنها توليد ازون مخرب يا «بد» در لايه تروپوسفر است(در اينجا ازون گاز گلخانه اي مؤثري است) و در دومين واكنش، ازون «خوب» را در استراتوسفر نابود مي سازند( در اينجا ازون به عنوان محافظي در مقابل تابش خطرناك ماوراءبنفش است).
۲- انتشار به طرف بالاي كلروفلوئوروكربن (فرئون) از قوطيهاي اسپري ايروسل و يخچالهاي برقي و دستگاه تهويه هوا در لايه ازون. به طور كلي موارد اصلي استفاده از اين مواد شيميايي عبارتند از: - ماده محركه در صنايع اسپري سازي،
-مبرد در سيستم هاي خنك كننده - ماده پاك كننده در صنايع الكترونيك و نساجي- عايق حرارتي .
از ميان موارد بالا سيستم هاي خنك كننده درصد بالايي را به خود اختصاص مي دهند. از آنجا كه بيشتر سيستم هاي خنك كننده، تراكمي و تحت فشار كار مي كنند مبردهاي مورد استفاده در اين سيستم ها نشت كرده و وارد اتمسفر مي شود.
در اتمسفر، اين گازها(كه پايدارند و به سرعت تجزيه نمي شوند تا به لايه ازون برسند) تحت تأثير اشعه هاي ماوراي بنفش با طول موج كوتاه تر واقع شده و تجزيه مي شوند. اتم هاي كلري كه از تجزيه آنها به دست مي آيد با ازون توليد واكنش مي كند و به اين ترتيب لايه ازون نازك شده (اصطلاحاً سوراخ شده) و اشعه هاي ماوراي بنفش را از خود عبور مي دهد.(۲)
۳- انتشار به طرف بالاي اكسيدنيترو(N2O) از فساد باكتري كودهاي ازتي در لايه ازون.
استفاده جهانگير و بي رويه از كودهاي شيميايي ازته، نوعي ديگر از آسيب رساني به لايه ازون است كه باعث ايجاد مشكلات جدي علمي، سياسي و اخلاقي شده است. در سال ۱۹۷۴ دنيا حدود ۳۶ ميليارد كيلوگرم كود ازته استفاده نمود و اين رقم در چند سال پاياني قرن بيستم به حدود ۲۷۰ ميليارد كيلوگرم افزايش يافت. با توجه به اين نكته ما در راه استفاده از اين كودها دو راه پيش رو داريم: اول اين كه به تحريم و يا كاهش استفاده از كودهاي شيميايي متوسل شويم(و بدين ترتيب قرار بگذاريم ميليونها نفر از گرسنگي بميرند) و در راه حل دوم استفاده از آنها را ادامه دهيم(كه در اين صورت با تخريب جدي لايه ازون و اثرات بسيار مضر آن روبه رو خواهيم بود.)
در حال حاضر ميزان مواد مخرب لايه ازون در جو زمين بيش از ۵/۲ برابر دهه ۱۹۷۰ است. طبق يك برآورد اگر رهاسازي بي كنترل (CFC)ها به همين منوال باشد لايه ازون در ۷۰ سال آينده ۳ درصد كاهش خواهد يافت و اگر رهاسازي دو برابر شود، كاهش و نابودي ازون به ۱۲ درصد خواهد رسيد. هر يك درصد كاهش ازون مساوي با افزايش تقريباً ۲ درصد تابش اشعه ماوراي بنفش است و در نتيجه ميزان اثرات مخرب اين فاجعه هم افزايش مي يابد. از سويي ديگر تخمين هاي نه چندان بهتر و نگران كننده تري نيز وجود دارد كه مي گويد لايه ازون مي تواند ۵ تا ۲۵ درصد در طول يك دوره ۲۰ تا ۱۵۰ ساله توسط مواد مضر نقصان حاصل كند.
اين چنين تخمين هايي به اين خاطر است كه ما درباره اتمسفر خيلي كم مي دانيم و اين پيش بيني ها بر اساس مدلهاي نظري و نه بر اساس اندازه گيري هاي تجربي به دست آمده است. در هر حال، تعداد زيادي از دانشمندان ارزش اين مدلها را تأييد كرده اند. اندازه گيري مستقيم براي رد و يا اثبات اين مدلها نمي تواند صورت پذيرد، زيرا مقدار ازون در استراتوسفر در روز، فصل و در عرضهاي جغرافيايي مختلف و يا فعاليت خورشيد فرق مي كند. حداقل ۱۰ سال طول مي كشد تا يك اثر معني دار جلوه گر شود يعني زماني كه ممكن است خيلي دير باشد. يادآوري اثرات عمده تخريب لايه ازون در اينجا مي تواند بيش از پيش ذهن هاي بيدار ما را به عمق اين فاجعه رهنمون سازد.
به طور اجمال اثرات عمده تخريب پرده ازون عبارتند از:
۱- افزايش تومور سياه زير پوست، يك نوع اغلب كشنده سرطان
۲- افزايش يك نوع معمولاً غيرمهلك سرطان پوست كه هم اكنون هر ساله ۳۰۰۰۰۰ نفر را در ايالات متحده مبتلا مي كند
۳- شيوع بيماريهاي چشمي از جمله آب مرواريد
۴- اثرات بسيار زيان آور با ابعاد ناشناخته روي گياهان و جانوران و لطمه شديد به كشاورزي و حيات پويا
۵- تغييرات غيرقابل پيش بيني در آب و هواي اقليمي جهان.
پيامدهاي تخريب لايه ازون- كه ذكر آنها رفت- كارشناسان، متخصصان و اهل فن را وادار به واكنش و ارائه راه حل نمود. كارشناسان محيط زيست راههاي ذيل را براي پيشگيري از انهدام لايه ازون معرفي مي نمايند:
۱- بالا بردن سطح آگاهي و اطلاعات عموم به خطرات ناشي از كاهش قطر پرده ازون
۲- بهبود سيستم حمل و نقل و جلوگيري از سوختن سوختهاي فسيلي
۳- انهدام و دفن صحيح زباله ها به روشي غير از سوزانيدن
۴- دقت و توجه به چگونگي كار در كارخانجات و كارگاهها و خروج كارگاهها و كارخانجات دودزا و آلوده كننده از چرخه صنعت و توليد
۵- معدوم كردن مواد زايد كارخانه ها و كارگاهها به شيوه هاي صحيح و علمي
۶- توسعه و گسترش فضاي سبز و جنگل كاري
۷- تعويض مواد سوختي به موادي كه آلودگي هاي كمتري را در پي دارد(مثلاً استفاده از گاز طبيعي به جاي نفت، بنزين و يا نفت گاز)
۸- جلوگيري از تردد وسايط نقليه با عمر بالا
۹- كاهش رقابتهاي خانمانسوز هسته اي چه در مقياس كوچك و چه در مقياس بزرگ و بين المللي
۱۰- گسترش فرهنگ استفاده از دوچرخه به جاي اتومبيل در بين مردم
۱۱- استفاده كمتر و بلا استفاده نمودن هواپيماهاي مافوق صوت كه در ارتفاعات بالا پرواز مي كنند
۱۲- خاموش كردن خودروها در حالت ايستاده و سكون(مانند پشت چراغهاي قرمز راهنمايي و رانندگي و ايستگاههاي مبدأ و مقصد اتوبوسها و ميني بوسها)
۱۳- استفاده صحيح و بهينه از كودهاي ازته و در صورت امكان پيدا كردن جايگزين براي آنها
۱۴- الزام مؤسسات، كارخانجات و كارگاه ها به رعايت بهداشت و حفظ محيط زيست و استفاده آنها- در صورت لزوم- از وسايلي مانند قيف هاي تصيفه كننده و پالايش دهنده و...
۱۵- قدرتمند ساختن مجامع و نهادهاي داخلي و بين المللي در جهت جلوگيري از گسترش اقدامات مغاير با برنامه هاي محيط زيست.
بهتر است در باب تخريب پرده ازون يك نتيجه گيري كنيم:
«بي اعتنايي به آينده لايه ازون كم كم تبديل به اسلحه اي خشونت بار عليه دستگاه حيات مي گردد. دستگاهي كه از طرفي بسيار ظريف و آسيب پذير است و از سوي ديگر به طرز شگفت آوري خشن و قادر به نشان دادن عكس العمل از راه هاي غيرمنتظره است. به فكر باشيد، هنوز دير نشده است.»
گازهايي با اثرات گلخانه اي
همان طور كه مي دانيد فقط حدود نصف يك ميلياردم كل انرژي متصاعده از خورشيد توسط زمين، يك ذره از فضاي نامتناهي، جذب مي شود.(۳) انرژي خورشيد كه به صورت يك نور مرئي ديده مي شود و ما آن را نور خورشيد مي ناميم طيفي است كه شامل اشعه هايي با انرژي زياد- همچون گاما، ايكس و ماوراي بنفش- و اشعه هايي با انرژي كمتر- همچون مادون قرمز و امواج راديويي- است.
جذب انرژي خورشيد توسط زمين سبب بالا رفتن دماي متوسط سطح زمين مي شود. اما مشكل اساسي اينجاست كه آن قسمتي از تشعشعات كه جذب نمي شوند و معمولاً مضر هستند(اشعه هايي با انرژي زياد و طول موج كوتاه) منعكس شده، به فضا مي روند و توسط بخار آب و همچنين گازهايي موسوم به گازهاي گلخانه اي (NO2 ، CO2 ، CH4، C2H6، و...) جذب شده و به زمين برگردانده مي شوند و همين فرايند باعث بالاتر رفتن دماي زمين مي شود. اين مشكل اساسي از آنجا نمود بيشتر يافت كه بعد از انقلاب صنعتي مقدار گازهاي گلخانه اي در اتمسفر افزايش يافته و زمان افزايش دما را كوتاه كرده است كه به اين پديده اثر گلخانه اي اضافي مي گويند. لازم به توضيح است كه تغيير پرتوهاي زمين و قدرت انعكاسي آنها توسط گازهاي گلخانه اي از سال ۱۸۸۰ ميلادي تاكنون باعث شده دماي متوسط كره زمين ۸/۰ كلوين افزايش پيدا كند. اين مقدار از آن جهت حائز اهميت مي باشد كه طبق گفته دانشمندان افزايش تنها ۳ درجه كلوين باعث آب شدن يخ قطب ها، بالا رفتن سطح آب درياها، زير آب رفتن شهرها، بوجود آمدن طوفانهاي سهمگين، بالا رفتن درصد رطوبت در كره زمين و در نهايت تغييرات مهم آب و هوايي مي باشد.(به همين ترتيب كاهش فقط چند درجه ميانگين دماي كره زمين مي تواند يك دوران يخي ديگر بوجود آورد.) نحوه و مقدار آزادسازي گازهاي گلخانه اي با توجه به اثراتي كه بر روي تشعشعات خورشيد مي گذارند موردي است كه ملزم به توجه به آن هستيم و كمي اهمال و تسامح نسبت به اين مورد حاصلي جز پشيماني ندارد و باور كنيد كه اين پشيماني در عالم طبيعت حتي نوشداروي بعد از مرگ سهراب نيز محسوب نمي گردد.!
به راستي آيا بايد منتظر روزي بود كه اثر گازهاي گلخانه اي به حدي رسيده باشد كه زمين از سيلاب پوشيده شود و پس از آن نيز دامنه سوزان نور خورشيد هر روز تنگ تر گردد تا با نابودي اين كره آبي، هاله سوزاني متولد گردد كه هيچ حيات و جاذبه اي براي حيات ندارد؟
محمدمكي آبادي- كارشناس محيط زيست
پانوشتها:
۱) نخستين نشانه آسيب ديدگي لايه ازون، سوراخ بزرگي بود كه دانشمندان در لايه ازون بالاي قطب جنوب كشف كردند كه در هر بهار پديدار مي شود و در اواخر سال به هم مي آيد.
۲) سازمان جهاني حفظ محيط زيست با انتشار بيانيه اي در سال ۱۹۷۸ استفاده از (CFC) را در قوطي هاي افشانه ممنوع كرده است.
۳) كل انرژي متصاعده از خورشيد در حدود ۱۰۲۶ ژول انرژي در ثانيه و يا ۸/۳ ميليارد كيلوگرم از توده خورشيد در ثانيه مي باشد.
منابع و مآخذ :
- زيستن در محيط زيست، ترجمه دكتر مجيد مخدوم، انتشارات دانشگاه تهران، ۱۳۷۷
- بهار خاموش، ترجمه وهاب زاده، كوچكي، عليزاده، انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد، ۱۳۷۶
- چقدر كافيست؟، ترجمه عبدالحسين وهاب زاده، انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد، ۱۳۷۴
- حمايت كيفري از محيط زيست، ميرعظيم قوام، انتشارات سازمان محيط زيست، ۱۳۷۵
- كتب شيمي دوره چهار ساله دبيرستان.
