Autor: Miroslava Mitić, dipl. prostorni planer

Svakog dana ljudi obavljaju bezbroj aktivnosti, zaokupljeni svojim obavezama i problemima, ne razmišljajući šta sve priroda čini kako bi oni mogli nesmetano da funkcioništu. Milionima godina ustrojeni sistem marljivo štiti život na Zemlji i čini da on opstaje. Desetinama kilometara visoko iznad naših glava, daleko od naših mikrosvetova, obitava jedan tanak štit. „Radi“ neprekidno, dozira i filtrira sunčevo zračenje, eliminišući negativne delove spektra. Upravo taj štit omogućava život na Zemlji pretvarajući smrtonosne sunčeve zrake u saveznike živog sveta. Njegovo ime je ozonski omotač. Nežan i tanan a ipak tako moćan, predstavlja poslednju liniju odbrane života na Zemlji. Baš on je taj koji nas deli od opasnih kosmičkih zračenja kobnih po naše zdravlje. Bez ozonskog omotača ne bi postojao život na Zemlji. Sada kada je on sve ugroženiji usled negativnog delovanja antropogenih faktora, pitanje je – koja će biti naša poslednja linija odbrane ozonskog omotača?

Ozon je gas bledoplave boje, troatomni oblik kiseonika (Oᵌ), čiji molekul umesto uobičajena dva, ima tri atoma ovog hemijskog elementa. Nastaje u gornjim slojevima atmosfere pod snažnim dejstvo ultraljubičastog zračenja koje dolazi sa Sunca. Jednostavno objašnjeno, sunčevo zračenje razbija “normalne” (dvoatomske) molekule kiseonika, otpuštajući slobodne atome, od kojih se neki vezuju sa drugim molekulima kiseonika koji nisu razloženi, stvarajući molekule ozona. Na ovaj način se stvara oko 90% ozona u atmosferi. To se dešava na visini između 15-55 km iznad površine Zemlje u sloju atmosfere koji se naziva stratosfera. Ovaj sloj ozona u donjem sloju ovog dela atmosfere, naziva se ozonski omotač. Najveća gustina mu je između 20 i 35 km. Vrlo je tanak a debljina mu varira iznad različitih delova Zemlje i zavisno od godišnjeg doba. Od milion molekula vazduha manje od 10 su molekuli ozona, što jasno pokazuje koliko je njegova količina u atmosferi skromna. Ipak, ovaj delikatni štit apsorbuje između 93-99% Sunčevog zračenja visokih frekvencija koje je štetno za živi svet na Zemlji. Ozonski omotač je ključan za održavanje života na našoj planeti. Upravo je njegovo stvaranje pre više stotina miliona godina bilo preduslov da život iz vode pređe na kopno.

Kao što je već napomenuto, Sunčevo zračenje omogućava stvaranje ozona ali isto tako ono ga i razgrađuje. Ozon je vrlo nestabilan molekul te su procesi njegovog stvaranja i ponovne razgradnje konstantni. Baš ova dinamika ravnoteže između brzine njegovog stvaranja i brzine razgradnje određuju njegovu koncentraciju u stratosferi.

Potrebno je napomenuti još jednu važnu stvar, a to je da postoji i ozon u nižim slojevima atmosfere, tačnije u troposferi. Ovaj prizemni ozon je za razliku od onog u višem sloju atmosfere, vrlo štetan. Posledica je emisija izduvnih gasova vozila i drugih antropogenih izvora. Sastavni je deo gradskog smoga (losanđeleskog tipa) i izaziva disajne probleme kod ljudi, dok kog biljaka izaziva niz oštećenja. Najosetljivije su vinova loza, agrumi, duvan, paradajz…

Ozon je vrlo prepoznatljivog mirisa koji se može javiti posle grmljavine ili oko električnih uređaja koji varniče (tako je i otkriven). Hemijska formula mu je otkrivena 1872. godine. Ozonski omotač i njegovo postojanje prvi su otkrili francuski fizičari Charles Fabry (Šarl Fabri) i Henri Buisson (Anri Bison) 1913. godine uz pomoć UV spektroskopskog merenja. Osobine ovog omotača prvi je utvrdio britanski fizičar i meteorolog Gordon Dobson koji je razvio spektrofotometar koji se koristio za merenje stratosferskog ozona sa tla. Između 1928. i 1958. Dobson je uspostavio svetsku mrežu stanica za praćenje ozona, koje i danas rade. Godine 1985. postalo je jasno da se ozonski omotač stanjuje iznad polova. Industrijsko zagađenje je označeno kao glavni krivac. Te iste godine potpisana je Bečka konvencija o zaštiti ozonskog omotača koja je imala za cilj „zaštitu zdravlja čoveka i životne okoline od štetnih efekata koji su posledica promene ozonskog omotača.“ Glavni predmet zaštite je ozonski omotač koji je prema odredbama Konvencije definisan kao „omotač ozona u atmosferi iznad planetarnog graničnog sloja“ (čl.1). Strane ugovornice Bečke konvencije su obavezne u skladu sa svojim mogućnostima, da sarađuju tako što će vršiti monitoring, istraživati i razmenjivati informacije u cilju boljeg razumevanja posledica koje ljudske aktivnosti imaju na ozonski omotač. Potrebno je da ostvare saradnju u usklađivanju politika vezanih za kontrolu, ograničavanje ili smanjivanje aktivnosti čoveka za koje je utvrđeno da mogu imati štetne posledice po ozonski omotač.

Drugi važan dokument koji štiti ozonski omotač potpisan je 1987. godine. To je Montrealski protokol o supstancama koje oštećuju ozonski omotač. Prvobitno je potpisalo 46 zemalja a danas više od 150 (među kojima je i Srbija). On identifikuje glavne supstance koje ga oštećuju ali i usvaja ograničenja u vezi nivoa njihove proizvodnje i potrošnje u budućnosti. Osnovni dokument sadrži i aneks A u kojem su navedene dve grupe supstanci koje oštećuju ozonski omotač: grupa I – hlorofluorougljenici (CFC-11,CFC-12, CFC-113, CFC-114, CFC-115) i grupa II – haloni (halon-1211, halon-1301, halon-2402).

Montrealski protokol je konstantno inoviran i dopunjavan u skladu sa naučno-tehnološkim razvojem i utvrđivanjem novih saznanja. Sa tim u skladu, usvojena su 4 amandmana kojim se on delimično dopunjuje. Londonski amandman (1990. godine) – skraćuje vreme za eliminaciju supstacnci navedenih u Aneksu A i dodaje nove supstance koje treba kontrolisati u Aneksu B i Aneksu C (novi hlorofluorougljenici i novi haloni). Kopenhaški amandman (1992. god.) na Aneks C se pored postojeće grupe I uvodi i grupa II i uveden Aneks D koji obuhvata metil bromid. Montrealski amandman (1997. god.) traži od strana ugovornica da u periodu od godinu dana od stupanja na snagu, ukinu uvoz kontrolisanih supstanci koje su navedene u Aneksu D (metil bromid) iz bilo koje države koja nije potpisnica Montrealskog protokola, odnosno ukinu izvoz istih supstanci u bilo koju državu koja nije postpisnica Montrealskog protokola. Pekinški amandman (1999. god.) uvodi nova ograničenja za potrošnju supstanci obuhvaćenih grupom I Aneksa C (predviđeno je zamrzavanje potrošnje tih supstanci na nivou utvrđenom za 1989. godinu); početak primene ovog amandmana je 1. januar 2004. god.

Ozonska rupa je ustaljeni termin kada se govori o oštećenjima koja su nastala na ozonskom omotaču. Zapravo ovaj naziv nije adekvatan, jer se radi o istanjenju sloja a ne o njegovom potpunom izostanku. Količina ozona iznad neke tačke na Zemljinoj površini izražava se u Dobsonovim jedinicama (DU). One mere vertikalno integrisanu gustinu ozona u atmosferi. Uprošćeno, zamislite zapreminu vazduha iznad recimo Evrope, veličine 10 stepeni geografske širine x 5 stepeni geografske dužine i koja se prostire od površine Zemlje do gornje granice atmosfere. Kada bi svu ovu količinu ozona kompresovali na temperaturi od 0°C pod pritiskom od jedne atmosfere, a zatim tu količinu raspršili preko pomenute površine 10×5 geografske dužine i širine, dobili bi sloj debljine oko 3,5mm što odgovara vrednosti od 350 DU (sloj 0,01mm odgovara 1 Dobsonu). U 1 DU ima 2,69x¹⁰¹⁰ molekula ozona. Ozonska rupa je definisana kao površina na Zemlji natkrivena omotačem u kojem je količina ozona manja od 220 DU. Najveće oštećenje ozonskog omotača otkriveno je ’70-ih godina prošlog veka, iznad Antarktika (Južni pol). Veličina mu dostiže dimenzije afričkog kontinenta. Tu maksimalnu veličinu dostiže svake godine u proleće. To je zbog toga što se iznad Antarktika podudara određeni broj faktora koji zajedno omogućavaju niz hemijskih reakcija koje stvaraju i održavaju ovu pojavu (ozonsku rupu). Godine 1986. utvrđeno je još jedno veliko istanjenje ozonskog omotača, i to iznad Arktika (Severnog pola). Ova oštećenja nisu konstantna, ona osciliraju zavisno od godišnjih doba, geografske širine, temperature i niza drugih faktora. Najmanja su iznad ekvatora a ka polovima se povećavaju. Najniža vrednost ozona (najdublja rupa, najveće istanjenje) od 73 DU koja je ikada zabeležena, merena je 30. septembra 1994. Najšira rupa dogodila se 29. septembra 2000. godine kada se prostor osiromašen ozonom protezao na 29 900 000 km².

Ozonske rupe uzrokuju supstance koje oštećuju ozon (a koje su proizvod ljudskih aktivnosti) nazvane zajedničkim imenom ODS (ozone depleting substances). U njih spadaju freoni (zbrino ime za više vrsta gasova koji u različitim oblicima sadrže hlor, fluor i ugljenik – skraćenice za najvažnije tipove freona su CFC i HCFC), haloni (najčešće se koriste u aparatima za gašenje požara), metil-bromid (koristi se u poljoprivredi kao pesticid), različite vrste rastvarača. Funkcionisanje ljudskog društva današnjice ne bi bilo zamislivo bez ovih supstanci. Freoni su rashladni mediji u frižiderima i uređajima za hlađenje ili mogu poslužiti kao potisni gas (kod dezodoranasa, lakova za kosu…), kao sredstvo za uduvavanje u proizvodnji fleksibilnih jastuka i dušeka. Njihova sinteza je izvršena još 1928. godine od strane Tomasa Midlija (Thomas Midgley), američkog hemičara i inženjera. Haloni nalaze primenu u aparatima za gašenje požara. Potrebno je naglasiti da su ove supstance na površini Zemlje potpuno neškodljive ali i veoma postojane. Netopive su u vodi i otporne na biološke i fizičke uticaje. Ali kako imaju malu specifičnu težinu i lakši su od vazduha oni se bez problema probijaju do viših slojeva atmosfere gde se pod uticajem jakog sunčevog zračenja razlažu. Tada se iz ovih supstanci izdvajaju atomi hlora i broma koji reaguju sa molekulima ozona razlažući ih. Jedan molekul hlora može provesti više od sto godina u atmosferi uništavajući ozon.

Pored pomenutih antropogenih izvora postoje i prirodni izvori koji emituju supstance opasne po ozonski omotač. To su veliki požari i vulkanske erupcije, ali je njihov uticaj mnogo manji i kratkotrajniji nego ljudski. Primer je erupcija vulkana Mount Pinatubo na Filipinima 1991. godine ubrizgala je oko 20 miliona tona sumpor dioksida u atmosferu, što je doprinelo zabeleženom povećanju oštećenja ozonskog omotača u 1992. i 1993. godini. U atmosferi se sumpor dioksid brzo pretvorio u aerosol sumporne kiseline te je na taj način povećao stopu oštećenja omotača.

Zakonska regulativa u Srbiji

Devedesetih godina prošlog veka Republika Srbija prihvata međunarodnu konvenciju o zaštiti ozonskog omotača. U julu 2004. godine odobren je Nacionalni plan zaštite ozonskog omotača, kojim je zabranjena proizvodnja, uvoz i upotreba supstanci štetnih za ozonski omotač. Iako je primena Nacionalnog programa za zaštitu ozonskog omotača krenula dosta kasno u odnosu na neke druge zemlje, u Srbiji je iz upotrebe izbačeno 650 tona supstanci koje oštećuju ozonski omotač. Dan 16. septembar proglašen je međunarodnim danom zaštite ozonskog omotača, a obeležava se od 1994. godine. Ovaj datum je izabran jer je baš na taj dan 1987. godine potpisan Montrealski sporazum.

Uticaj na zdravlje ljudi

Kao što je već pomenuto na početku, ozon je uslov života na Zemlji. Obavijen oko naše planete visoko u atmosferi poput nevidljivog štita, njegov zadatak je da filtrira smrtonosne sunčeve zrake, propuštajući samo onaj deo spektra koji nije koban po živi svet Zemlje. Ultraljubičasto (UV) zračenje sa Sunca je talasnih dužina između vidljivog svetla i rendgenskih zraka. UV-B (280-320 nm) je jedno od tri područja UV zračenja i štetno je za život na Zemlji. Pojava oštećenja ozonskog omotača i njegovog istanjenja, prouzrokovala je niz poremećaja zdravstvenog stanja kod ljudi. Pojačano ultraljubičasto (UV) zračenje može izazvati rak kože, može dovesti to mutacije genetskog materijala, oštećenja oka, pojave katarakte a takođe i narušava imuni sistem ljudi i životinja. Pored toga, dodatan negativan uticaj može imati u područijima gde postoji ozbiljan problem sa zaraznim bolestima poput lišmenijaze, malarije i herpesa, jer se protiv njih telo bori kožom. Istraživači upozoravaju da će u budućnosti oboljevanje od raka kože rasti za 2% za svaki novi postotak oštećenja ozonskog omotača. Ovome su podložniji ljudi blede puti, svetlih očiju, sa pegicama, većim brojem mladeža kao i svi oni koji u porodici imaju nekog ko je oboleo od raka kože. Preporuke Svetske zdravstvene organizacije (WHO) su da bebe mlađe od godinu dana ne treba izlagati Suncu, ako boravimo na otvorenom treba nositi šešire i naočare za sunce, mazati kreme sa zaštitinim faktorom većim od 15, ukoliko radimo na otvorenom ili smo duže vreme izloženi sunčevim zracima treba dobro zaštititi osetljiva mesta poput nosa, vrhova ušiju i usana. Posebno oprezni moraju biti skijaši, planinari, jedriličari i plivači zbog odbijenog zračenja. Jedan vrlo praktičan savet je pratiti svoju senku, jer što je ona kraća veća je opasnost od UV zračenje. Leti je dobro potražiti hlad ali treba imati na umu da voda, beton, pesak, stene reflektuju UV zračenje što može povećati ukupnu količinu UV zračenja. Stoga i u hladu treba nanositi zaštitu. Izloženost povećanom negativnom UV zračenju može uticati i na sposobnost reakcije organizma na vakcine.

Osim na ljude, UV zračenje štetno utiče i na ostatak prirode. Na vodene ekosisteme utiče tako što ograničava proizvodnju fitoplanktona i zooplanktona (glavne karike u okeanskom lancu ishrane) i nanosi štetu u ranim fazama razvoja riba, rakova, vodozemaca i drugih vrsta. Kod kopnenih biljaka utiče na njihov rasta, mada određeni broj vrsta ima sposobnost prilagođavanja povećanom zračenju. Ali prekomerno štetno UV zračenje ne utiče samo na živi svet, već i na neke materijale upotrebljene na građevinama, na boje, gumu, drvo i plastiku, odnosno pospešuje njihovo raspadanje.

Šta mi možemo uraditi?

Ovaj neumorni čuvar je ugrožen i to našom krivicom. Sada je red da mi njega zaštitimo i pomognemo mu da se oporavi i vrši svoju funkciju punim kapacitetom. To nas ponovo vraća na pitanje sa početka – koja će biti naša poslednja linija odbrane? Krupnorazmerni koraci na međunarodnom nivou su preduzeti i odavno se sprovode. A šta mi kao pojedinci u svojoj svakodnevici možemo primeniti i na taj način dati svoj doprinos očuvanju ozonskog omotača?

Postoji niz preporuka kojih bismo trebalo da se pridržavamo. Za održavanje domaćinstava treba odabrati proizvode sa natpisima toxic free ili prirodni proizvodi, pri izboru dezodoranasa, lakova za kosu i sličnih sprejeva naš izbor bi trebalo da budu oni sa oznakama ozone friendly, koji označavaju da oni nemaju štetne CFC-e.

Klima uređaji, kako oni u objektima tako i oni u vozilima, nezaobilazni su deo života savremenog čoveka. Kao rashladni medij koriste freone (naročito stariji uređaji), tako da brigu oko njih treba poveriti kvalifikovanim tehničarima, koji imaju licencu za zamenu i rukovanje ovim materijama. U slučaju nestručnog baratanja one mogu dospeti u atmosferu i narušiti strukturu ozonskog omotača. A prilikom kupovine novih rashladnih uređaja i frižidera treba se raspitati kod prodavca da li oni sadrže freone i naravno odabrati one koji koriste neku alternativu koja nije štetna po ozon.