الأوزون: ما هو؟

الأوزون هو غاز شديد التفاعل والأكسدة

الأوزون

الصورة: صور مجانية من Pixabay

الأوزون هو غاز غير مستقر للغاية يحتوي على ثلاثة جزيئات من الأكسجين. هذا يعني أنه لا يمكنه الحفاظ على هيكله مع جزيئات الأكسجين الثلاثة هذه لفترة طويلة من الزمن. لذلك ، يرتبط الأوزون بالجزيئات الأخرى ، مكونًا عناصر أخرى بسهولة بالغة.

لكن هل تعرف ما هي الأدوار المختلفة التي يلعبها الأوزون؟ ا بوابة eCycle يريك.

أوزون الستراتوسفير

أولاً ، لدينا طبقة الأوزون الموجودة في الستراتوسفير ، وهي إحدى طبقات الغلاف الجوي التي تقع على بعد بين 10 كم و 50 كم من سطح الأرض. يتكون هذا الأوزون من تفاعلات كيميائية ضوئية ، أي أن الإشعاع الشمسي عند أطوال الموجات فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء يفصل جزيئات الأكسجين ، مكونًا الأكسجين الذري (O) ، والذي يتفاعل مع O2 لتكوين الأوزون (O3). هذا هو المكان الذي يتم فيه تدمير الأوزون ، والتفاعل مع جزيئات الأكسجين الذري الأخرى أو مع O2. بعد تدميرها ، تبدأ الدورة التدريبية من جديد. نظرًا لارتفاع تركيز الأوزون في الستراتوسفير ، تُعرف هذه الطبقة أيضًا باسم طبقة الأوزون ، وهي في الواقع ليست طبقة بالمعنى الحرفي ، ولكنها منطقة ذات تركيز عالٍ من الأوزون.

يمتص هذا الأوزون الستراتوسفير جميع الأشعة فوق البنفسجية B (UV-B) وجزءًا من الأنواع الأخرى من الأشعة فوق البنفسجية ، مما يحمي الكائنات الحية الموجودة على سطح الأرض ، وكذلك نحن البشر.

عندما يتعلق الأمر بتدمير طبقة الأوزون ، فإن هذا ينطوي على عملية خارج الدورة العادية لتدمير تكوين الأوزون ، أي أن الغازات مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFC) تسرع تدمير الأوزون ، مما يسهل دخول الأشعة فوق البنفسجية على الأرض. السطح.

الأوزون التروبوسفيري

يقع الدور الثاني الذي يفترضه الأوزون في طبقة أخرى من الغلاف الجوي ، طبقة التروبوسفير ، وهي الطبقة التي نعيش فيها. يمكن أن يحدث أوزون التروبوسفير بشكل طبيعي بتركيزات منخفضة. ما يجعل الأوزون ملوثًا شديد السمية هو وجود ملوثات أخرى تسبب اختلالًا في عمليات استهلاك وتشكيل الأوزون. هذه الملوثات هي: المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) باستثناء الميثان وأول أكسيد الكربون (CO) وأكاسيد النيتروجين (NO و NO2). منهم ، يتشكل الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي (دخان - دخان إطلاق النار - الضباب) ، وهو نوع من التلوث الذي يسببه ضوء الشمس والذي يولد الأوزون كمنتج.

بسبب هذا الخلل ، يزداد تركيز الأوزون في طبقة التروبوسفير ، مما يجعله سامًا للكائنات الحية. الآثار المتعلقة بالأوزون كمادة ملوثة واسعة النطاق. يتأثر نمو النبات ، مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاجية الزراعية ، وخاصة محاصيل الفول وفول الصويا والقمح والقطن ، مما يتسبب في آثار اقتصادية كبيرة في الحاضر والمستقبل.

بالنسبة للإنسان والحيوانات الأخرى ، يمكن للأوزون أن يهيج العيون والجهاز التنفسي ، ويقلل من قدرة الرئة ، ويؤدي إلى تفاقم مشاكل القلب والأوعية الدموية ، بالإضافة إلى زيادة وفيات الرضع لأسباب الجهاز التنفسي في الأيام والأماكن ذات المستويات العالية من التلوث ، وفقًا لبحث أجراه البروفيسور الدكتور. الدكتور باولو سالديفا.

الأوزون في أجهزة تنقية الهواء

نظرًا لأنه غاز شديد التفاعل والأكسدة ، يستخدم الأوزون كعامل من المحتمل أن يعمل ضد الملوثات التي تشكل خطرًا على الصحة والموجودة في الهواء في البيئات الداخلية (المنزل والمكاتب). ومع ذلك ، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) وإدارة الصحة العامة في كونيتيكت (DPH) ، تم إجراء الاختبارات باستخدام أجهزة تنقية الهواء ، والمعروفة أيضًا باسم أجهزة تنقية الهواء بالأوزون ، وأظهرت أن تنقية الهواء بواسطة الأوزون غير فعالة. بالنسبة للتركيزات التي يسمح بها القانون والتركيزات أعلاه ، فإن الأوزون ليس مطهراً فعالاً للهواء. لأنه عند تركيزات أعلى من تلك التي يسمح بها القانون ، تكون الآثار السلبية التي يسببها الأوزون على الصحة أسوأ من الآثار التي تسببها الملوثات الأخرى الموجودة في الهواء الداخلي.

غالبًا ما تعلن أجهزة تنقية الهواء هذه القائمة على خصائص الأوزون أنها تستخدم الأكسجين المنشط والأكسجين الفائق والأكسجين ثلاثي التكافؤ والأكسجين المتآصل والأكسجين المشبع وهواء الجبال النقي والأكسجين المنشط كمكون نشط ، لكنها في الواقع تعطي أسماءًا رائعة للأوزون. .

بالنسبة للقضايا المتعلقة بإزالة الرائحة من السجاد ، على سبيل المثال ، يبدو أن الأوزون فعال. ومع ذلك ، من خلال إخفاء الرائحة ، تحدث تفاعلات أخرى ويتفاعل الأوزون مع مختلف المواد الموجودة في الهواء الداخلي ، مكونًا مركبات مثل الفورمالديهايد ، التي تعتبرها الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) مسببة للسرطان. بالإضافة إلى حقيقة أن هذه المعدات تزيد من تركيز الأوزون في البيئة الداخلية وتعزز تكوين مركبات خطرة ، هناك أيضًا آثار ضارة على الصحة. هذه التأثيرات هي نفسها التي يسببها أوزون الستراتوسفير ، ولكن بكثافة أكبر ، لأن تركيزات الأوزون التي تنتجها "أجهزة تنقية الهواء" يمكن أن تكون أعلى في الداخل منها في الخارج.

على سبيل المثال ، وفقًا لمسح ، نعلم أنه في الداخل مع المعدات التي تطلق الأوزون ، يمكن أن يتراوح التركيز من 0.12 إلى 0.80 جزء في المليون ، ووفقًا لمعايير جودة الهواء الوطنية ، يجب أن يصل تركيز الأوزون في البيئة الخارجية إلى 0.00016 جزء في المليون.

يتفاعل الأوزون أيضًا بسهولة مع المركبات العضوية المتطايرة (VOC) التي توجد بشكل شائع في منتجات التنظيف المنزلية ومنتجات العناية الشخصية ومعطرات الهواء ، حيث يتميز برائحة لطيفة وله خصائص مضادة للميكروبات. وفقًا لـ DHP ، ينتج عن الأوزون ، عند تفاعله مع المركبات العضوية المتطايرة ، تكوين الفورمالديهايد ومركبات أخرى خطرة على الصحة.

لذلك ، يجب أن نكون حذرين بشكل خاص عند شراء المعدات التي تُباع كمنقي للهواء بناءً على قوة الأوزون المضادة للميكروبات ، وذلك بسبب الآثار السلبية التي يسببها هذا الغاز على صحتنا. كما تقول العبارة التي استخدمتها وكالة حماية البيئة في دراساتها حول الأوزون: "جيد فوق مرتفع - سيئ قريب" مما يعني ، في ترجمة فضفاضة ،: مفيد على ارتفاعات أعلى ، وسيء بجانبنا. الأوزون مهم جدًا ، ولكن لتنقية الهواء هناك طرق أخرى أكثر فاعلية وأقل خطورة.

العلاج بالأوزون

حول العلاج بالأوزون ، تكشف الأبحاث عن قوة الأوزون المضادة للبكتيريا لاستخدامها في إجراءات طب الأسنان وفي مجالات الطب الأخرى. على الرغم من وجود هذه الخاصية ، فقد ثبت أن للأوزون درجة عالية من السمية لاستخدامها في مثل هذه الإجراءات ، مما يجعل تطبيقه في المنطقة أمرًا صعبًا.

الأوزون في الماء

حتى الآن ، من الممكن أن نرى أن للأوزون استخدامات عديدة ، وكل تطبيق للعنصر يمكن أن يفيدنا أم لا. عندما يتم استخدام الأوزون في الماء ، فإن له العديد من الفوائد لصحتنا. وفقًا لدراسة ، نظرًا لكونه شديد التأكسد ، فإن الأوزون قادر على كسر جدار الخلية من البكتيريا والفطريات ، وتعطيل هذه الكائنات الدقيقة ومنعها من الإضرار بالصحة. لذلك ، وفقًا للبحث ، يمكن استخدام الأوزون في تطهير الأواني ، مثل جالونات الماء ، في الماء للتطهير من خلال أكسدة المركبات العضوية وغير العضوية.

هناك أيضًا تطبيق الأوزون لمعالجة المياه في حمامات السباحة ، لتحل محل الكلور الذي يسبب ضررًا للصحة ، وفي معالجة مياه الصرف الصحي ومعالجة المياه الجوفية ، والتي غالبًا ما تحتوي على مستويات عالية من الحديد والأوزون في ترسيب المعادن والمعادن الثقيلة.

في العلاجات التقليدية التي يتم إجراؤها في محطات معالجة المياه (WTP) ، لا يزال من غير الممكن إزالة المركبات التي تسبب اختلال وظائف الغدد الصماء ، مثل المبيدات الحشرية والهرمونات. ومع ذلك ، تشير الأبحاث إلى استخدام الأوزون في هذه العلاجات.

ولكن كيف يتسبب الأوزون الموجود في طبقة التروبوسفير والهواء الداخلي في ضرر للصحة وهل يستخدم الأوزون كمطهر في الماء والغذاء والأشياء؟ الأوزون ، وفقًا للتحليل الكيميائي ، يتحلل بسرعة في الماء. أي عند كسر جدار الخلية للفطر أو البكتيريا ، فإنه ينتج الأكسجين ومادة أخرى ، اعتمادًا على المادة التي تفاعلت معها قبل بدء التفاعل. لذلك ، لا ينتج عنه أي منتج يمكن أن يضر بالصحة عند استخدامه لهذه الأغراض.