오존은 원소 산소의 동소체 변종 중 하나입니다. 성층권에서는 오존층이라는 보호막을 형성합니다. 최근 수십 년 동안 이 층에서 오존이 손실되었습니다. 이 현상은 특히 극지 주변 지역에서 관찰되며 그곳에 사는 유기체에 큰 위협이 됩니다. 오존층에서 증가하는 오존 손실은 오존 구멍으로 명명되었으며 현재 주요 지구 기후 문제 중 하나입니다.
오존층이 왜 중요한가요?
전 세계적으로 (주로 자외선) 복사선에 장기간 노출된 결과 오존을 많이 포함하는 공기층이 형성되었습니다. 이 코팅은 오존층으로 명명되었지만 오존층 이라고도 합니다. 10km에서 60km에 이릅니다. 오존층은 천연 보호 필터 역할을 합니다. 지구에 도달하는 UV 방사선은 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
- UV-A : 태양 복사의 약 7%를 차지합니다. 315nm에서 400nm까지의 파장을 다룹니다. 그것은 살아있는 유기체에 위험을 초래하지 않습니다. 때때로 UV-A 방사선은 예를 들어 일광욕 중에 특정 비타민의 합성을 촉진하기 때문에 유익한 것으로 언급됩니다.
- UV-B : 이 유형의 방사선은 전체 태양 플럭스의 약 1.5%를 차지합니다. 280nm에서 315nm까지의 파장을 다룹니다. 이러한 유형의 방사선에 장기간 노출되면 동식물을 포함한 살아있는 유기체에 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다.
- UV-C : 태양 복사의 0.5%에 불과합니다. UV-C 방사선은 280nm 미만의 파장에 해당합니다. 이러한 유형의 방사선이 가장 위험합니다. 가장 많은 양의 에너지가 그것과 함께 지구로 전달되며, 그것은 살아있는 유기체에 파괴적인 영향을 미칩니다.
오존층을 구성하는 오존 분자는 200~315nm 범위의 방사선을 흡수하는 능력이 있으므로 유해한 UV-B 및 UV-C 방사선은 흡수하지만 UV-A 방사선은 흡수할 수 없습니다. 이러한 특성 덕분에 오존층과 여기에 포함된 오존은 살아있는 유기체를 유해한 방사선으로부터 보호하고 안전하게 기능할 수 있도록 합니다.
오존 구멍의 원인
지구를 둘러싸고 있는 오존층은 매우 얇습니다. 주로 인위적 활동으로 인해 일부 특정 지역에서 오존 농도가 감소합니다. 오존 구멍은 문자 그대로 구멍 이 아니라는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 오존층을 파괴하여 오존 구멍을 형성하는 원인은 다음과 같습니다.
- 오존 산화를 일으키는 화학 물질을 성층권으로 방출합니다. 이 그룹에는 특히 메탄 및 탄화수소 용매가 포함됩니다. 이러한 물질의 특징은 끓는점이 낮아서 휘발성이 높다는 것입니다. 그들은 기체 형태로 대기에 들어가 공기 이동 덕분에 성층권에 도달합니다. 이러한 화합물의 증기는 오존층에 포함된 오존 및 산소와 상호 작용합니다. 이러한 과정의 결과로 오존 농도가 고갈됩니다.
- 오존을 분자 산소로 분해하는 것을 촉매하는 물질의 배출. 이러한 화합물은 성층권 오존층에 특히 위험합니다. 주기율표 의 17족 원소를 포함하는 탄화수소 유도체, 즉 할로겐화 탄화수소 는 특히 공격적입니다. 이 화합물은 자체 분자 구조를 변경하지 않고 다량의 오존을 촉매 방식으로 분해하는 능력이 있습니다. 이 그룹에는 주로 지난 수십 년 동안 예를 들어 냉장고의 냉매로 널리 사용된 소위 CFC 및 할론이 포함됩니다. 그것들은 단계적으로 제거되었지만 약 20~30년 동안 CFC, 할론 및 기타 유사한 화합물이 성층권에 도입된 결과를 경험해 왔습니다. 성층권에 도달한 후, 이 화합물은 UV 방사에 의해 분해되어 무엇보다도 염소 를 방출합니다. 오존을 파괴하는 것은 바로 이 원소입니다.
오존홀이 사람과 환경에 미치는 영향
몇 년 동안 오존 구멍의 형성과 확장 문제에 대한 세계적 인식이 커지고 있습니다. 지금까지 엄청난 양의 오염 물질이 대기에 유입되는 결과를 최소화하기 위해 여러 가지 조치가 취해졌습니다. 그 결과 오존 고갈은 이미 사람과 환경에 심각한 결과를 초래하고 있습니다. 성층권의 오존이 적으면 UV-A 및 UV-B를 포함하여 더 많은 UV 방사선이 지구에 도달합니다. 그들에 장기간 노출되면 주로 피부에 병변이 생기며 특히 자극과 화상에 취약합니다. 햇빛에 자주 노출되면 세포, 섬유 조직 및 혈관에 퇴행성 변화가 발생할 수 있습니다. 자외선은 피부암 , 즉 흑색종을 유발할 수 있습니다. 피부 병변 외에도 백내장을 포함한 눈 질환 과 면역 체계의 전반적인 약화를 유발하여 바이러스 또는 기생충 감염에 대한 감수성을 증가시킬 수 있습니다. 환경은 오존층 고갈로 인한 변화에 똑같이 취약합니다. 이러한 현상으로 인해 지구의 온도가 상승하거나 사막화가 심화되거나 증발량이 증가하는 등의 기후변화가 발생할 수 있습니다. 사람과 마찬가지로 동물도 피부병에 걸리기 쉽습니다. 대부분의 피부는 모피로 보호되지만 노출된 부분은 방사선에 많이 노출됩니다. 또한 동물의 전반적인 면역력 약화는 특정 종의 멸종을 초래할 수 있습니다. 오존 구멍의 다른 희생자는 식물입니다. 그들의 공중 부분은 매우 섬세하여 공격적인 UV 방사선에 쉽게 손상됩니다. 지구 표면에서 일부 식물이 사라지면 전체 생태계가 붕괴될 것입니다. 무엇보다도 식물은 토양에 수분을 유지하며, 수분이 없으면 더 많은 사막화가 발생하고 경작지에서 수확되는 작물이 크게 감소합니다.