Ozon przyziemny…
W naszych ostatnich artykułach pisaliśmy dość sporo o ozonie stratosferycznym – tym, który tworzy warstwę ozonową i który działa z korzyścią dla organizmów żywych. Niestety, kiedy ozon pojawia się w warstwach atmosfery położonych tuż przy powierzchni Ziemi – musimy traktować go jako truciznę i zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi, zwierząt i roślin. Krótko pisaliśmy o tym w naszym zeszłorocznym artykule poświęconym „dobremu” i „złemu” ozonowi, teraz w kilku artykułach rozwiniemy ten temat.
Skąd ozon w troposferze?
Ozon troposferyczny, czyli przyziemny, nie jest emitowany bezpośrednio do powietrza, ale powstaje w wyniku reakcji chemicznych między tlenkami azotu (NOX), tlenkiem węgla (CO) a lotnymi związkami organicznymi (LZO). Zanieczyszczenia te emitowane są do powietrza m.in. przez samochody, elektrownie, kotły przemysłowe, rafinerie, zakłady chemiczne. Ozon powstaje w wyniku reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy tymi związkami w obecności światła słonecznego (a właściwie jego składowej UV).
Schemat powstawania i pochłaniania ozonu w troposferze. Na rysunku dodano roczne wielkości poszczególnych strumieni O3, obliczone przy użyciu globalnego modelu przemian chemicznych i transportu ozonu. Strumienie te obejmują wymianę pomiędzy stratosferą a troposferą, produkcję i destrukcję ozonu troposferycznego w wyniku reakcji chemicznych oraz strumień osadzania na powierzchniach lądowych i morskich. Źródło: http://www.apis.ac.uk/overview/pollutants/overview_o3.htm
Tak więc, aby przy powierzchni Ziemi, w warstwie powietrza którym oddychamy i z którym mamy bezpośredni kontakt powstał ozon, muszą zostać spełnione dwa warunki:
- W powietrzu muszą pojawić się prekursory ozonu – NOX, CO i LZO
- Aby reakcja powstawania ozonu zachodziła efektywnie, musi zostać zapewniony odpowiednio duży dopływ promieniowania słonecznego
Największe narażenie na ozon jest więc tam, gdzie często występuje bezchmurna słoneczna pogoda zapewniająca odpowiedni zasób promieniowania dla reakcji fotochemicznych (np. w obszarach objętych klimatem suchym i gorącym, a w klimacie umiarkowanym – w czasie słonecznej pogody miesięcy letnich), a jednocześnie tam gdzie występuje odpowiednio dużo prekursorów ozonu – np. w centrach dużych miast (choć nie tylko).
Jak z tego wynika, duży problem z zanieczyszczeniem powietrza ozonem będą miały ludne i ruchliwe miasta położone w suchym i gorącym klimacie. Właśnie dlatego sytuacje z wysoką koncentracją ozonu (czyli tak zwanym smogiem fotochemicznym) nazywane są także smogiem typu Los Angeles – to miasto wszak doskonale ilustruje idealne warunki dla powstawania ozonu troposferycznego.
