Nguyên nhân chủ yếu gây ra sự suy giảm tầng ozon

SỰ SUY GIẢM OZON

Sự suy giảm ozon bao gồm hai sự kiện liên quan được quan sát thấy kể từ cuối những năm 1970. Sự giảm đều đặn khoảng 4% tổng lượng ozon trong bầu khí quyển của Trái Đất (tầng ozon). Và sự sụt giảm lớn hơn nhiều vào mùa xuân của ozon tầng bình lưu xung quanh các vùng cực của Trái Đất.

Hiện tượng sụt giảm ozone tại các vùng cực được gọi là lỗ thủng ozon. Ngoài các sự kiện tầng bình lưu này còn có các sự kiện suy giảm tầng ozon ở tầng đối lưu tại các cực vào mùa xuân.

Nguyên nhân chính của sự suy giảm tầng ozon và lỗ thủng ozon. Là do các hóa chất được hình thành trong sản xuất. Đặc biệt là chất làm lạnh halocarbon, dung môi, thuốc phóng. Và tác nhân tạo bọt (các chất chlorofluorocarbon (CFCs), HCFCs, haloalkan). Được gọi là các chất làm suy giảm tầng ozon (ozone-depleting substances, ODS).

Các hợp chất này được đưa vào tầng bình lưu bằng cách trộn một cách hỗn loạn sau khi phát ra từ bề mặt. Tốc độ trộn nhanh hơn nhiều so với tốc độ các phân tử có thể lắng xuống. Khi ở trong tầng bình lưu. Chúng giải phóng các nguyên tử từ nhóm halogen thông qua quá trình phân ly quang học. Việc này trở thành xúc tác cho sự phân hủy ozon (O3) thành oxy (O2). Cả hai loại suy giảm tầng ozon đều làm gia tăng khi lượng khí thải halocarbon tăng lên.

Hóa chất trong khí quyển

CFC và các hợp chất liên quan trong khí quyển

Các chlorofluorocarbon (CFCs) và các chất làm suy giảm tầng ozon halogen hóa khác (ODS). Là nguyên nhân chính gây ra sự suy giảm tầng ozon do con người tạo ra. Tổng lượng halogen hiệu dụng (clo và brom) trong tầng bình lưu. Có thể được tính toán và được gọi là lượng clo hữu hiệu tương đương ở tầng bình lưu (EESC).

CFC với tư cách làm chất làm lạnh được Thomas Midgley, Jr. phát minh vào những năm 1930. Chúng được sử dụng trong điều hòa không khí và các thiết bị làm mát, làm chất đẩy phun aerosol trước những năm 1970, và trong quy trình làm sạch các thiết bị điện tử tinh vi. Chúng cũng xuất hiện như là sản phẩm phụ của một số quá trình hóa học.

Không có nguồn khai thác tự nhiên quan trọng nào cho các hợp chất này – sự hiện diện của chúng trong khí quyển hầu như do con người sản xuất. Như đã đề cập ở trên, khi các hóa chất làm suy giảm tầng ozon đến tầng bình lưu, chúng sẽ bị tia cực tím phân ly để giải phóng các nguyên tử clo. Các nguyên tử clo hoạt động như một chất xúc tác, và mỗi nguyên tử có thể phá vỡ hàng chục nghìn phân tử ozon trước khi bị loại bỏ khỏi tầng bình lưu.

Với tuổi thọ của các phân tử CFC, thời gian phục hồi tầng ozon được tính bằng thập kỷ. Người ta tính rằng một phân tử CFC mất trung bình khoảng 5 đến 7 năm để đi từ tầng mặt đất lên đến tầng trên của bầu khí quyển, và nó có thể ở đó khoảng một thế kỷ, phá hủy tới một trăm nghìn phân tử ozone trong thời gian đó.

1,1,1-Trichloro-2,2,2-trifluoroethane, còn được gọi là CFC-113a, là một trong bốn chất hóa học nhân tạo mới được phát hiện trong khí quyển bởi một nhóm nghiên cứu tại Đại học East Anglia. CFC-113a là loại CFC duy nhất được biết đến có lượng khí dồi dào trong khí quyển vẫn đang tăng lên. Nguồn gốc của nó vẫn còn là một bí ẩn, nhưng việc sản xuất bất hợp pháp bị một số người nghi ngờ. CFC-113a dường như đã được tích lũy mà không suy giảm kể từ năm 1960. Từ năm 2012 đến năm 2017, nồng độ của khí này trong khí quyển đã tăng 40%.

Một nghiên cứu của một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế được công bố trên tạp chí Nature cho thấy từ năm 2013, khí thải chủ yếu từ Đông Bắc Trung Quốc đã giải phóng một lượng lớn hóa chất bị cấm Chlorofluorocarbon-11 (CFC-11) vào bầu khí quyển. Các nhà khoa học ước tính rằng nếu không có hành động nào, lượng khí thải CFC-11 này sẽ làm trì hoãn quá trình phục hồi lỗ thủng tầng ozon tới một thập kỷ.

Các nguyên nhân của lỗ thủng Ozon

Lỗ thủng tầng ozon ở Bắc Mỹ trong suốt năm 1984 (ấm bất thường, làm giảm sự suy giảm tầng ozon) và năm 1997 (lạnh bất thường, dẫn đến gia tăng sự suy giảm theo mùa). Nguồn: NASA

Lỗ thủng ozon ở Nam Cực là một khu vực của tầng bình lưu ở Nam Cực, trong đó mức ozon gần đây đã giảm xuống mức thấp nhất, chỉ còn 33% so với giá trị trước đó năm 1975. Lỗ thủng tầng ozon xảy ra vào mùa xuân ở Nam Cực, từ tháng 9 đến đầu tháng 12, khi gió Tây mạnh bắt đầu lưu thông quanh lục địa này và tạo ra một bình chứa khí quyển. Trong vòng xoáy địa cực này, hơn 50 phần trăm ozon ở tầng bình lưu thấp hơn bị phá hủy trong mùa xuân ở Nam Cực.

Như đã giải thích ở trên, nguyên nhân chính của sự suy giảm tầng ozon là sự hiện diện của các khí nguồn chứa clo (chủ yếu là CFC và các halocarbon liên quan). Khi có tia cực tím, các khí này phân ly, giải phóng các nguyên tử clo, sau đó trở thành chất xúc tác phá hủy ozon. Sự suy giảm tầng ozon do Cl xúc tác có thể diễn ra trong pha khí, nhưng nó được tăng cường đáng kể khi có các đám mây tầng bình lưu ở cực (PSC).

Những đám mây ở tầng bình lưu ở hai cực này hình thành trong mùa đông, trong điều kiện cực kỳ lạnh giá. Mùa đông vùng cực là bóng tối, bao gồm ba tháng không có bức xạ mặt trời (ánh sáng mặt trời).

Việc thiếu ánh sáng mặt trời góp phần làm giảm nhiệt độ và các xoáy cực bẫy và làm lạnh không khí. Nhiệt độ dao động xung quanh hoặc dưới −80 ° C. Những nhiệt độ thấp này tạo thành các hạt mây. Có ba loại mây PSC — mây trihydrat axit nitric, mây băng nước làm lạnh chậm và mây băng nước (xà cừ) làm lạnh nhanh — cung cấp bề mặt cho các phản ứng hóa học mà các sản phẩm của chúng, vào mùa xuân sẽ dẫn đến phá hủy tầng ozon.

Các quá trình quang hóa liên quan rất phức tạp nhưng được hiểu rất rõ. Quan sát chính là, thông thường, hầu hết clo trong tầng bình lưu nằm trong các hợp chất “hồ chứa”, chủ yếu là clo nitrat ( ClONO2) cũng như các sản phẩm cuối cùng ổn định như HCl. Sự hình thành các sản phẩm cuối cùng về cơ bản loại bỏ Cl từ quá trình suy giảm tầng ozon.

Trình tự đầu tiên cô lập Cl, mà sau này có thể được tạo ra nhờ sự hấp thụ ánh sáng ở bước sóng ngắn hơn 400nm.[41] Tuy nhiên, trong suốt mùa đông và mùa xuân ở Nam Cực, các phản ứng trên bề mặt của các hạt đám mây ở tầng bình lưu ở cực chuyển đổi các hợp chất “hồ chứa” này thành các gốc tự do phản ứng (Cl và ClO).

Quá trình khử nitơ là quá trình các đám mây loại bỏ NO2 từ tầng bình lưu bằng cách chuyển nó thành axit nitric trong các hạt PSC, sau đó chúng bị mất đi do lắng đọng. Điều này ngăn không cho ClO mới hình thành chuyển đổi trở lại thành ClONO

Vai trò của ánh sáng mặt trời đối với sự suy giảm tầng ozon là lý do tại sao sự suy giảm tầng ozon ở Nam Cực diễn ra mạnh nhất vào mùa xuân.

Trong mùa đông, mặc dù PSC ở mức dồi dào nhất, nhưng không có ánh sáng nào trên cột ozon để thúc đẩy các phản ứng hóa học. Tuy nhiên, trong suốt mùa xuân, ánh sáng mặt trời quay trở lại và cung cấp năng lượng để thúc đẩy các phản ứng quang hóa và làm tan chảy các đám mây ở tầng bình lưu ở cực, giải phóng một lượng đáng kể ClO, dẫn đến cơ chế lỗ thủng. Nhiệt độ ấm lên hơn nữa vào gần cuối mùa xuân phá vỡ vòng xoáy vào khoảng giữa tháng 12.

Do không khí ấm, luồng không khí tràn đầy ozon và NO2 chảy từ các vĩ độ thấp hơn lên các vĩ độ cao, các chất PSC bị phá hủy, quá trình suy giảm tầng ozon tăng cường ngưng lại và lỗ thủng ozon bị đóng lại.

Hầu hết ozon bị phá hủy nằm ở tầng bình lưu thấp hơn, ngược lại với sự suy giảm ozon nhỏ hơn nhiều thông qua các phản ứng pha khí đồng nhất, xảy ra chủ yếu ở tầng bình lưu trên.

Quan tâm đến sự suy giảm tầng ozon

Công chúng nhận thức sai và hiểu sai về các vấn đề phức tạp. Như suy giảm tầng ozon là phổ biến. Kiến thức khoa học hạn chế của công chúng. Đã dẫn đến sự nhầm lẫn về sự nóng lên toàn cầu. Hoặc nhận thức về sự nóng lên toàn cầu như một tập hợp con của “lỗ thủng ozon”.

Ban đầu, các tổ chức phi chính phủ xanh cổ điển đã hạn chế sử dụng CFC để vận động tranh cử. Vì họ cho rằng chủ đề này quá phức tạp. Họ trở nên tích cực hơn nhiều sau đó. Ví dụ như sự hỗ trợ của Greenpeace cho tủ lạnh không chứa CFC do công ty VEB dkk Scharfenstein của Đông Đức trước đây sản xuất.

Các phép ẩn dụ được sử dụng trong các cuộc thảo luận về CFC (lá chắn ozon, lỗ thủng ozon). Là không “chính xác” theo nghĩa khoa học.

“Lỗ thủng ozon” giống một chỗ lõm hơn. Kiểu như “một lỗ thủng trên kính chắn gió”. Ozon không biến mất, cũng như không có sự “mỏng” đồng đều của tầng ozon. Tuy nhiên, các cách gọi này gây được tiếng vang tốt hơn. Đối với những người không hiểu biết về khoa học. Lỗ thủng tầng ozon được coi là “vấn đề nóng”. Và nguy cơ sắp xảy ra vì người dân lo ngại những hậu quả cá nhân nghiêm trọng. Như ung thư da, đục thủy tinh thể, thiệt hại cho thực vật. Và giảm số lượng sinh vật phù du trong vùng nước biển nông của đại dương.

Không chỉ ở cấp độ chính sách. Quy định về ozon so với biến đổi khí hậu. Được đánh giá tốt hơn nhiều trong dư luận. Người Mỹ đã tự nguyện từ bỏ bình xịt aerosol trước khi luật được thực thi. Trong khi biến đổi khí hậu. Không đạt được mối quan tâm tương đương và hành động cụ thể của công chúng.

Việc xác định đột ngột vào năm 1985 rằng có một “lỗ hổng” ozon đáng kể. Đã được báo chí đưa tin rộng rãi. Sự suy giảm tầng ozon đặc biệt nhanh chóng ở Nam Cực. Trước đây đã bị coi là một lỗi đo lường. Sự đồng thuận khoa học được thiết lập sau khi có các quy định được đưa ra.

Hậu quả

Vì tầng ozon hấp thụ tia cực tím từ mặt trời. Giảm sút tầng ozon dự đoán sẽ làm tăng cường độ tia cực tím ở bề mặt Trái Đất. Có thể dẫn đến nhiều thiệt hại bao gồm cả gia tăng bệnh ung thư da. Đấy là lý do dẫn đến Nghị định thư Montreal.

Mặc dù các giảm sút của ozon ở tầng bình lưu gắn liền với các CFC. Và có nhiều lý lẽ trên lý thuyết để tin rằng. Giảm sút ozon sẽ dẫn đến tăng tia cực tím trên bề mặt Trái Đất. Chưa có nhiều quan sát trực tiếp chứng minh. Liên hệ giữa giảm sút ozon và gia tăng tỷ lệ phát bệnh ung thư da ở con người.

Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tư vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng 

Tự hào là Đơn vị tiên phong về chất lượng, uy tín hàng đầu và giá rẻ nhất hiện nay. Với kinh nghiệm lâu năm trong ngành. Tân Huy Hoàng cam kết cung cấp cho Quý Khách hàng các sản phẩm phù hợp nhất, chất lượng cao nhất.  Phù hợp với đặc điểm từng ngành nghề sản xuất với giá thành cạnh tranh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng chu đáo. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn có chuyên môn với từng ngành nghề sản xuất. Và đội ngũ giao hàng nhanh chóng sẽ luôn mang đến sự hài lòng cho Quý Khách hàng. Để được sự tư vấn hoàn toàn miễn phí. Quý khách hàng xin vui lòng liên hệ  0902.695.765 – 0898.946.896 (Ms. HẢI YẾN).

————————————-

Dịch vụ trọn gói – Giá cả cạnh tranh – Chất lượng vượt trội

Còn chần chờ gì nữa mà không liên hệ với chúng tôi. Để nhận được sự tư vấn nhiệt tình về các vấn đề môi trường. Cùng mức giá cạnh tranh nhất thị trường miền Nam?

Liên hệ ngay:

Hotline: 0902 695 765 – 0898 946 896 (Ms.Yến)

Fanpage: Tư Vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng

Tham khảo thêm các dịch vụ khác tại đây

CÔNG TY TNHH TMDV TƯ VẤN MÔI TRƯỜNG TÂN HUY HOÀNG

Địa chỉ: B24, Cx Thủy Lợi 301, Nguyễn Văn Thương, P.25, Q.Bình Thạnh, Tp.HCM.

CN1: 10/46 Lê Quí Đôn, KP4, P. Tân Hiệp, Tp. Biên Hòa, Đồng Nai.

CN2: Lê Hồng Phong, Tân Đông Hiệp, Dĩ An, Bình Dương