Tiếp theo loạt bài từ Báo cáo giám sát môi trường về sự suy giảm tầng ozone, chúng tôi xin giới thiệu thêm với các bạn loạt bài của Cục Môi Trường Mỹ (EPA) và Chương trình Môi Trường của Liên Hiệp Quốc (UNEP) về hóa học của ozone, diện tích lổ thủng ở tầng ozone và các ảnh hưởng của UVB đến sức khoẻ con người và môi trường.
Lổ thủng tầng ozone năm 1995
Giảm thiểu các tác động gây ảnh hưởng xấu đến môi trường
Các câu hỏi và trả lời về sự suy giảm tầng ozone
•
Tầng ozone là gì? Tại sao nó lại có vai trò quan trọng?
•
Sự suy giảm tầng ozone diễn ra như thế nào?
•
Tại sao chúng ta biết là các nguồn tự nhiên không ảnh hưởng đến sự suy giảm tầng ozone?
•
Những hoạt động nào đã được con người tiến hành để đối phó với sự suy giảm tầng ozone?
•
Có sự thống nhất giữa các nhà khoa học về cơ chế suy giảm tầng ozone hay không?
Bầu khí quyển bao quanh Trái đất của chúng ta được chia ra làm nhiều tầng khác nhau: từ mặt đất lên đến độ cao 10 km là tầng đối lưu và từ 10 km trở lên đến 50 km là tầng bình lưu. Tầng ozone là sự tập trung các phân tử ozone ở tầng bình lưu. Khoảng 90% lượng ozone trong khí quyển của chúng ta tập trung ở tầng bình lưu. Tầng ozone rất quan trọng đối với sự sống trên Trái đất vì nó hấp thụ phần lớn tia cực tím của bức xạ mặt trời, không cho các tia này đến được Trái đất. Nếu tầng ozone bị suy giảm, bức xạ UV sẽ đến Trái đất nhiều hơn và làm tăng bệnh ung thư da, đục nhân mắt (cataract), làm giảm sản lượng lương thực, ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển.
Theo
Bcao giám sát Tầng ozone bị suy giảm do con người thải các chất khí CFC (Chlorofluorocarbon) và các chất ODS (Ozone depleting substances) khác vào khí quyển. CFCs được sử dụng làm chất sinh hàn, chất tạo bọt, dung môi... Các chất ODS khác bao gồm: methyl bromide (làm thuốc trừ sâu), halons (trong các bình chữa cháy), methyl chloroform (dùng làm dung môi trong nhiều ngành công nghệ)... Mặc dầu CFC nặng hơn không khí, nhưng nó có thể lên đến tầng bình lưu bằng một quá trình kéo dài từ 2 - 5 năm. Người ta đo nồng độ CFC ở tầng bình lưu bởi các khinh khí cầu, phi cơ và các vệ tinh. Khi CFCs đến được tầng bình lưu, dưới tác dụng của tia cực tím nó bị phân hủy tạo ra Chlor nguyên tử, và Chlor nguyên tử có tác dụng như một chất xúc tác để phân hủy Ozone. Một nguyên tử Chlor có thể phá hủy 100.000 phân tử ozone. Methyl bromide khi lên đến tầng bình lưu sẽ bị tia cực tím phân hủy để cho ra Brom nguyên tử, một nguyên tử brom có khả năng phá hủy các phân tử ozone gấp 40-50 lần một nguyên tử chlor.
Với sự tài trợ của UNEP và WMO (cơ quan khí tượng thế giới), các khía cạnh của sự suy giảm tầng ozone được báo cáo môi trường. Hơn 300 nhà khoa học đã viết và gởi bài về cho hai cơ quan này.
Có rất nhiều sự hiểu lầm về các khía cạnh khoa học của việc suy giảm tầng ozone, bài viết này nhằm làm rõ các vấn đề đó.
•
CFCs nặng hơn không khí, do đó nó không thể lên đến tầng ozone được
•
Núi lửa và các đại dương gây ra sự suy giảm tầng ozone
•
Sự suy giảm tầng ozone chỉ diễn ra ở Nam Cực
•
Không có mối quan hệ giữa sự suy giảm tầng ozone và việc tăng tia cực tím đến Trái đất
CFCs nặng hơn không khí, nếu CFCs hiện diện trong một căn phòng không có gió, nó sẽ lắng xuống sàn nhà. Bầu khí quyển chúng ta luôn luôn xáo động bởi gió, CFCs và không khí sẽ trộn lẫn vào nhau và cuối cùng chúng sẽ đến được tầng bình lưu. Hàng ngàn phép đo đạc trong nhiều thập kỷ đã chứng minh sự hiện diện của các chất khí nặng hơn không khí này ở tầng bình lưu.
Vào tháng 12 năm 1994, 300 nhà nghiên cứu hàng đầu đã công bố các kết quả của mình. Họ kết luận là hàm lượng ozone biến thiên theo vĩ độ và theo mùa. Theo họ, tầng ozone ở các khu vực có vĩ độ trung bình suy giảm 10% vào mùa đông và 5% vào mùa hè. Kể từ năm 1979, tầng ozone ở các khu vực này đã suy giảm ở tốc độ 5% trong một thập kỷ. Tuy nhiên, sự suy giảm xảy ra mạnh hơn ở các khu vực có vĩ độ cao (vùng cực).
Các nghiên cứu ở Nam Cực cho thấy có sự quan hệ rõ ràng giữa việc suy giảm tầng ozone với sự gia tăng của tia cực tím. Trong thời gian xuất hiện lổ thủng tầng ozone hàng năm, lượng tia cực tím đo được ở đây cao gấp hai lần so với các khu vực có cùng góc chiếu của mặt trời. Các nghiên cứu ở Toronto cho thấy rằng có mối liên hệ giữa những ngày có hàm lượng ozone thấp và cường độ bức xạ cực tím cao, các nghiên cứu ở Đức, Hy Lạp, Iceland cũng cho các kết quả tương tự.
Báo cáo môi trường định kỳ Cuối cùng, các nghiên cứu tiến hành trong phòng thí nghiệm cho thấy ozone cũng hấp thụ tia cực tím.
Lổ thủng của tầng ozone theo định nghĩa của Cục Môi Trường (EPA) Mỹ là khu vực có hàm lượng ozone thấp hơn 220 đơn vị dobson (DU). Ở Nam cực hàm lượng ozone thấp nhất xảy ra ở những khu vực khác nhau, trong những thời điểm khác nhau. Kỷ lục thấp nhất của tầng ozone là 88 DU được ghi nhận vào năm 1994. Trung bình diện tích lớn nhất của lổ thủng tầng ozone là 23 triệu km2 được ghi nhận vào năm 1994 (so với diện tích của Nam cực là 13 triệu km2). Diện tích lớn nhất ở một thời điểm xác định là 26 triệu km2 (lớn hơn diện tích của Bắc Mỹ [khoảng 24 triệu km2]) ghi nhận được vào năm 1996. Hàng năm lổ thủng tầng ozone bắt đầu xuất hiện vào tháng 8, đạt đến cực đỉnh vào tháng 10 và biến mất vào tháng 12.
Can we make more ozone?
Chúng ta có thể sản xuất thêm ozone hay không?
Câu trả lời ngắn gọn là không. Ozone được sản sinh và phân hủy tự nhiên bởi tác dụng của của các tia UV có bước sóng khác nhau. Bình thường thì quá trình này cân bằng, do đó hàm lượng ozone ở tầng bình lưu được giữ ổn định. Nếu chúng ta sản xuất ozone và đưa nó vào tầng bình lưu thì quá trình phân hủy ozone sẽ tăng tốc cho tới khi nào hàm lượng ozone được duy trì ổn định ở một mức nào đó. Thêm vào đó, để sản xuất ozone chúng ta phải tiêu thụ một lượng lớn năng lượng. Để sản xuất ozone đạt mức bình thường, ta phải tiêu thụ gấp hai lần lượng điện năng tiêu thụ của Mỹ. Do đó không có cách nào để sản xuất nhanh và nhiều ozone để thay thế quá trình tự nhiên.
Ozone depletion over North America
Sự suy giảm tầng ozone ở Bắc Mỹ
Các số liệu đo đạt
Báo cáo giám sát môi trường định kỳ của vệ tinh Nimbus -7 cho thấy ở Bang Seatle, Miami, Los Angeles từ tháng 3/1979 đến tháng 3/1994 tầng ozone ở khu vực này đã bị suy giảm. Cụ thể là ở Seatle giảm từ 391 DU (1979) xuống còn 360 DU (1994); ở Los Angeles từ 368 DU (1979) xuống còn 330 DU (1994); ở Miami từ 303 DU (1979) xuống còn 296 DU. Các số liệu này đã chứng minh sự suy giảm ozone mang tính toàn cầu chớ không phải chỉ xảy ra ở Nam Cực.
Nguồn: http://www.ctu.edu.vn/colleges/tech/bomon/ttktmoitruong/Giaotrinh/MrViet/Bai4.htm
