ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศโอโซน การเกิดหลุมโอโซนในชั้นบรรยากาศ • ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศโอโซน โอโซนเป็นก๊าซที่ประกอบด้วยออกซิเจน 3 อะตอม มีสูตรเป็น O3 โดยพบว่าทุก ๆ10 ล้านโมเลกุลของบรรยากาศที่ระดับความสูง 10-50 กม. จะพบโอโซนประมาณ 3 โมเลกุลเท่านั้น ชั้นโอโซนจะทำหน้าที่ดูดซับรังสีทุกชนิดที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ไว้โดยเฉพาะรังสี UV-B ที่มี อันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและทำลายความสมดุลของธรรมชาติ โดยเฉพาะมนุษย์การได้รับรังสีนี้เป็นระยะเวลานานๆ จะมีความเสี่ยงในการเกิด อันตรายต่อดวงตา โดยพบว่าหากโอโซนในบรรยากาศชั้นสตราโทสเฟียร์ ลดลงเพียงร้อยละ 1 จะมีผลทำให้อัตราการเกิดต้อกระจกเพิ่มขึ้น ร้อยละ 0.6-0.8 นอกจากนี้ยังทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการเป็นโรคมะเร็งผิวหนัง โดยเฉพาะโรคมะเร็งผิวหนังเมลาโนมาซึ่งพบว่าเป็นกันมาก ในหมู่คนผิวขาวรวมทั้งทำให้ภูมิคุ้มกันโรคต่าง ๆ ลดลงซึ่งทำให้เกิดการระบาดของโรคหรือติดโรคต่าง ๆ มากขึ้น นอกจากจะมีผลต่อมนุษย์แล้วสัตว์และพืชก็ได้รับผลกระทบจากรังสีดังกล่าวนี้เช่นกัน โดยเฉพาะสัตว์น้ำ รังสี UV-B จะไปทำลายการ เจริญเติบโตของสัตว์น้ำในช่วงแรกและทำให้แพลงตอน ซึ่งเป็นรากฐานของปฏิกิริยาลูกโซ่ อาหารในน้ำมีปริมาณลดลง ในส่วนของพืช พบว่ารังสี UV-B จะ ทำให้การเจริญเติบโตของพืชลดลง นอกจากนี้ยังมีผลต่อวัตถุสังเคราะห์ต่าง ๆ เช่น พลาสติก ยาง และวัตถุที่เกิด ขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ไม้ โดยทำให้เกิดการเปลี่ยนสีหรือสูญเสียประสิทธิภาพในการใช้งานได้ จากผลกระทบดังกล่าวจะเห็นว่าชั้น โอโซนทำหน้าที่เสมือนเกราะกำบังช่วยป้องกันอันตรายที่อาจเกิดจากรังสี UV-B ได้ • การเกิดหลุมโอโซนในชั้นบรรยากาศ ในปี พ.ศ. 2521 นักวิทยาศาสตร์ที่เฝ้าติดตามปริมาณของก๊าซต่างๆ ในชั้นบรรยากาศได้พบว่า ปริมาณของโอโซนมีแนวโน้มลดลงตลอดเวลา ในปี พ.ศ. 2528 นักสำรวจขั้วโลกชาวอังกฤษ ค้นพบว่าปริมาณโอโซนบริเวณขั้วโลกใต้ในช่วงฤดูใบไม้ผลิลดลงร้อยละ 50 ถึง 95 ซึ่ง นักวิทยาศาสตร์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่าหลุมโอโซนที่ขั้วโลกใต้ (Antartic Ozone Hole) จากการค้นพบนี้ทำให้เกิดการตื่นตัวอย่างมากและพยายามค้นหาสาเหตุที่ทำให้ชั้นโอโซนถูกทำลาย ซึ่งต่อมาพบว่าปริมาณโอโซนที่ลดลง มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของออกไซต์ของคลอรีนเสมอ จึงได้มีการศึกษาติดตามแหล่งที่มาของคลอรีนในบรรยากาศและพบหลักฐาน ที่เชื่อได้ว่าปริมาณคลอรีนที่เพิ่มขึ้นในชั้นสตราโทสเฟียร์นั้นมาจากสารเคมีจำพวกฮาโลคาร์บอน (Halocarbons) ซึ่งประกอบด้วย คลอรีน, ฟลูออรีน, โบรมีน, คาร์บอนและไฮไดรเจน ซึ่งในเวลาต่อมาเรียกสารจำพวกนี้ว่าสารทำลายชั้นโอโซน (Ozone Depleting Substances, ODSs) สารทำลายชั้นโอโซนที่รู้จักกันมาก คือ สารจำพวกคลอโรฟลูออไรคาร์บอน หรือ สารซี เอฟ ซี (Chlorofluorocarbons,CFCs) ที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นเพื่อใช้เป็นน้ำยาทำความเย็นในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศต่อมามีการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมโฟม ใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมอิเล็คทรอนิคส์ ใช้เป็นสารผลักดันในกระป๋องสเปรย์ เนื่องจากสารดังกล่าวมีคุณสมบัติที่ดีหลายประการ เช่น มีความคงตัวสูงไม่เป็นพิษ ราคาถูกและง่ายต่อการเก็บรักษาจึงทำให้มีการใช้สารนี้อย่างแพร่หลายในเวลาอันรวดเร็วทำให้การผลิตสารกลุ่มนี้ของทั่วโลกเพิ่ม ขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ 5 ปี ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2513 เป็นต้นมา สารหลักในกลุ่มนี้ ได้แก่ CFC-11, CFC-12, CFC-113, CFC-114 และ CFC-115 และต่อมาได้พบว่าสารเฮลอน คาร์บอนเตตระคลอไรด์ เมทิลคลอโรฟอร์ม เมทิลโบรไมด์ รวมทั้งสารจำพวก ไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (Hydrochlorofluorocarbons, HCFCs) ที่นำมาใช้แทนสาร CFCs เป็นสารทำลายชั้นโอโซนด้วย แต่มีค่าในการทำลายชั้นบรรยากาศโอโซนน้อยกว่าสาร ซีเอฟซี จากคุณสมบัติความคงตัว จึงทำให้สารทำลายชั้นโอโซนที่ถูกปล่อยออกมาลอยตัวขึ้นไปสู่บรรยากาศชั้นสตราโทสเฟียร์ได้ในขณะที่รังสี UV จากดวงอาทิตย์จะทำให้สารดังกล่าวแตกตัวเกิดอะตอมของคลอรีนอิสระและทำปฏิกิริยากับโอโซนในลักษณะของปฏิกิริยาลูกโซ่ ทำให้โอโซนถูกทำลายอย่างต่อเนื่องและสารทำลายชั้นโอโซนตัวอื่น ๆ ก็จะทำปฏิกิริยาก่อให้เกิดการทำลายโอโซนทำนองเดียวกัน • Related Links :   http://www.uneptie.org http://www14.brinkster.com/hazdiw http://www.worldbank.com http://www.unep.org