بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به اهمیت مباحث زیست محیطی و لزوم حفاظت از منابع طبیعی به عنوان میراث مشترک بشریت، برای اثبات ورود خسارت به محیط زیست، نیازی به وجود رابطه سببیت میان اعمال خلاف و خسارات وارده، نیست، اصولی برای جبران خسارات ناشی از فجایع زیست محیطی پیش بینی شده است با این همه، فقدان یک مرجع بین المللی برای برخورد با جرایم زیست محیطی کاملا مشهود است، هم چنین تأکید بسیاری بر همکاری بین المللی در زمینه های اطلاع رسانی ، مذاکره، مشورت، مساعدت و ... شده است . اگر لایه ازون از بین برود، زندگی از کره زمین رخت بر خواهد بست. با از بین رفتن لایه حیاتی ازون ، نسل بشری ، پوشش گیاهی و حیات جانوری در مدت کوتاهی به صورت اسفباری منقرض خواهد گردید. در حال حاضر که این لایه آسیب دیده است، تشعشعات ماورای بنفش که به زمین میرسد شدت یافته و این مسأله باعث ایجاد سرطان های پوست ، تضعیف مکانیزم دفاعی و ایمنی بدن انسان و همچنین ایجاد آب مروارید گردیده است. علاوه بر آن به علت آسیب دیدن لایه ازون کل نظام زیست محیطی - اکوسیستم - در سراسر پهنه گیتی دچار ناهماهنگی و عدم توازون جدی و فزاینده شده است.
کلمات کلیدی: لایه اوزون، محیط زیست، نیروگاه هسته ای،
.1 مقدمه
لایه ازون قسمتی از استراتوسفر است که حاوی گاز طبیعی ازون O3 است. ازون توانایی جالب توجهی در جذب برخی از فرکانس های اشعه فرابنفش دارد. لایه ازون زیاد چگال نیست. اگر آن را در تروپوسفر متراکم شود ضخامت آن تنها در حد چند میلیمتر میشود. ازون در جو زمین عموما توسط شکستن مولکول دو اتمی اکسیژن به دو اتم تنها بوسیله نور فرابنفش بوجود میآید. اکسیژن تک اتمی با اکسیژن نشکسته ترکیب میشود و ازون را بوجود میآورند. مولکول ازون ناپایدار است و هنگامی که نور فرابنفش به آن برخورد میکند به یک مولکول اکسیژن و یک اکسیژن اتمی شکسته میشود. به این فرآیند مداوم واکنش زنجیرهای ازون اکسیژن نامیده میشود. بدین ترتیب لایه ازون در استراتوسفر بوجود میآید.[5] مولکولهای اکسیژن - O2 - به اکسیژن اتمیک - O - تبدیل میشوند. اکسیژن اتمیک به سرعت با مو لکولهای بیشتری ترکیب شده و به شکل ازون میشود. آن پوشش حرارتی که در سطح بالا رشد کرده و سلامتی لایه ازون را به خطر انداخته است و این مورد باعث شده است که اگراستراتوسفرنباشد ما نتوانیم بدون آن زنده بمانیم.
-2سوراخ شدن لایه ازون
"تهدید نامحسوس که واکنش سراسر دنیا را در پی داشت"در اواسط دهه 1980 پژوهندگان ودانشمندان متوجه تهدیدکننده جدید در محیط زیست شدندوآن نازک شدن لایه ازون بالای جو در قطب جنوب بود . میزان این نازکی در فصل بهارقطب جنوب که مصادف با ماه های اکتبر-نوامبراست از سایر فصول بیشتر بود. امروزه ضخامت لایه ازون در حدود70درصد قشر معمولی آناست . در دسامبر 1988 سازمان هواشناسی جهان طی گزارش تاسف آوری اعلام کرد که در عرض فصل بهار قطب جنوب سوراخ لایه ازون در این ناحیه بی سابقه ای بزرگ شده و طی چند روز متوالی در ماه دسامبر وسعت آن 25میلیون کیلومترمربع 5.2 برابر وسعت قاره اروپا بوده است .البته سوراخ شدن لایه ازون یک مشکل محیط زیستی کاملاجدیدی نبودچون از اوایل دهه 1970 پیش بینی شده بود که ممکن است لایه ازون در اثر پخش مواد شیمیایی به هوا صدمه ببیند و به همین علت درهمان زمان چند کشور تمهیداتی در این زمینه اندیشیدند مثلا مصرف گاز آسیب رسان به ازون را در قوطی های افشانه ممنوع کردند در هر حال خبرسوراخ شدن لایه ازون در قطب جنوب به منزله ساعتی شد ، چون بلافاصله درعرض چند سال سیاستمداران جهان با هم هم عقیده شدند که آن دسته از موادشیمیایی را که ازهمه بیشتر باعث صدمه لایه ازون می شود از رده خارج کنند. [1]
-3تخریب لایه ازون از کجا آغاز شد ؟
نخستین بار در دهه1920ازون اتمسفر از زمین و با استفاده از ابزاری به نام "طیف سنج ماورای بنفش دابسون" اندازه گیری شد . هنوز هم به طور معمول ازواحد دابسون در اندازه گیری تراکم ازون استفاده می شود. یک واحد دابسون معادل تراکم 01/0 میلی متر ازون است ونشان دهنده ضخامت لایه ازون استراتوسفری می باشد . در حال حاضر، اندازه گیریهای 30 ساله تراکم ازون از 30 منطقه مختلف در سرتاسر جهان موجوداست. بیشتر ایستگاه ها در عرض های میانه واقع شده است، اما دقت داده های آنها، وابسته به سطح کنترل کیفیت انجام شده، تفاوت می کند. [11] اندازه گیری ماهواره ای تراکم ازون از سال 1970 آغاز گردید و تا به امروز ادامه دارد ، تا اوایل دهه 1970 که دانشمندان بررسی پیرامون رابطه بین بین مواد شیمایی خاص و پدیده تخریب لایه ازون را در دستور کار خودقرار دادند ، کسی که از وقوع این پدیده اطلاعی نداشت . همانطور که قبلا نیز اشاره شد، دو دانشمند به نامهای ملریو مولینا و شروودرولند ، در سال 1974 ، فرضیه تهی شدن لایه ازون بر اثر وجود CFC ها را عنوان کردند .اندازه گیری های زمینی ازون و مشخص شدن مساله تهی شدن آن ، نخستین بار در قطب جنوب معلوم گردید . اعضای انگلیسی گروه تحقیق قطب جنوب ، اندازه گیری ازون را در سال 1975 آغاز کردند. [5]
سپس در اوایل دهه 1980 این محققان شروع به مشاهده کاهش مقدار ازون استراتوسفری بالای قطب جنوب در ماههای زمستان کردند که در ابتدا به مشاهدات خود شک کردند ، اما سرانجام در سال1985 ، پس از مشاهده کاهش هیجان آور مقدار ازون در فصل بهار - سپتامبر- نوامبر - کشفیات خود را گزارش دادند ، که سپس توسط دیگران تایید شد. آنها برآورد نمودند که میزان ازون بالای قطب جنوب در فاصله بین ماههای سپتامبر و نوامبر سال 1960 ، 50 درصد کاهش داشته است . تهی شدگی ازون ، که "حفره ازون" نامیده می شود ، بر روی قطب شمال مناطق بالای نیمکره شمالی و حتی مناطق حاره نیز مشخص شد . [7]
-1-3عوامل تخریب لایه ازون در استراتوسفر جهانی
ابعاد کاهش غلظت ازون کل در استراتوسفر ، هنوز محدود است و در نتیجه تعیین عوامل بوجود آورنده آن بسیار مشکل تر از بررسی عوامل بوجودآورنده حفره ازون درمنطقه قطب جنوب می باشد.غلظت ازون کل نه تنها متاثر از فعالیت های جوامع بشری است بلکه تحت تاثیر پدیده های ژئوفیزیکی طبیعی نیزمی باشد. تحقیقات ومطالعات نشان می دهند نتایج حاصل از محاسبات انجام شده توسط مدل های ریاضی ومشاهدات تجربی، ازهمخوانی بسارخوبی بروردارند. مع الوصف به دلیل پیچیدگی مسأله وعدم قطعیت علمی دراین رابطه تاکنون دلایل علمی معتبری جهت تصدیق قضایا فوق وجود ندارند.[10]
طبق محاسبات انجام شده توسط مدل های ریاضی،پیش بینی گردیدطی دوره زمانی 1979 الی1985 غلظت ازون حدود 4الی 9درصد، به دلیل افزایش غلظت گازهای جزئی، به ویژه ترکیبات cfc وحدود 1الی3 درصد به دلیل نقصان فعل وانفعالات خورشیدی در ارتفاع حدود40کیلومتری ازسطح زمین کاهش یافته است. براساس اطلاعات حاصل از ماهواره،طی سالهای1979الی1985در ارتفاع مزبور،تغییرات غلطت ازون 1+الی-7 در صدبوده است.درحالیکه اطلاعات بدست آمده ازامکر بیانگر%9کاهش درغلظت لایه ازون می باشد. درصورتیکه تنها فرایندهای تجزیه شیمیایی که تاکنون مورد مطالعه قرارگرفته اند مدنظر قرارگیرند،میزان احتمال کاهش غلظت ازون درمقیاس جهانی به نظر پایین می آید.اگرچه مکانیزم های ناشناخته ای که سابقا درمحدوده حفره ازون درقطب جنوب وجود داشته اند،ممکن است شرایطی کاملا متفاوت وغیرمنتظره رافراهم اورند.همچنین احتمال وقوع مکانیزم های بازخوری غیرخطی - مشابه آنچه در پدیده حفره ازون قطب جنوب شرکت داشته اند - درمنطقه قطب شمال نیز وجود دارد.علاوه بر آن مقادیر عمده کاهش غلظت ازون درمناطق قطبی،توسط فرآیندهای ترکیبی،استراتوسفر اطراف را نیز تحت تاثیر قرار می دهند
-2-3 تاثیرفعالیت های جامعه بشری بر لایه ازون
یک شرط لازم و ضروری برای انتقال گازهای جزئی درون استراتوسفر و تاثیر بروی لایه ازون ، برخورداری آنها از طول عمری طولانی درون استراتوسفراست که بافعل و انفعالات شیمیایی آنان ارتباط مستقیم دارد بسیاری از گازهای جزئی تحت تاثیر فرایندهای تبدیل شیمیایی درون استراتوسفر - که درآنهارادیکال های ohنقش مهمی دارند - دستخوش تغییراتی گشته ویاتوسط رسوبات به صورت خشک یا مرطوب در اتمسفر از بین می روند. در ارتفاع1کیلومتری درون اتمسفر بسیاری از ترکیبات از عمر کوتاهی برخوردارند - مانند - sio2 وبنابراین امکان انتشار آنها در استراتوسفربه میزان قابل ملاحظه ای وجود ندارد. [10] برخلاف این دسته از ترکیبات بخش دیگری موسوم به گازهای مرجع وجود دارند که معمولادر تروپوسفر چندان فعال نبوده و واکنش های شیمیایی آنان تنها هنگامی صورت می گیرد که در معرض تشعشعات خورشیدی CFCهالون هاو اکسید نیتروN2Oمی باشن ، مع الوصف لایه ازون نه تنها توسط گازهای مرجعی که از نظر شیمیایی خنثی بوده و از تروپوسفر برخاسته اند ، بلکه همچنین توسط مواد منتشره توسط موتور هواپیماها، انفجارات هسته ای و آتشفشانی در اتمسفر نیز از بین می روند.
-3-3 میزان پتانسیل از بین بردن لایه ازون
کلیدترکیبات کلر طی یک مکانیزم مشابه لایه ازون را از بین می برند ، میزان تاثیر ترکیبات گوناگون به دلیل فعالیت های شیمیایی معین درون استراتوسفر و تروپوسفر ، بسیار متغیر است. درحال حاضر میزان خسارات وارده بر لایه ازون از جانب متیل کلراید - CH3CLکه انتشار آن اساسا طی فرایندهای طبیعی صورت می گیرد - در مقایسه با میزان پتانسیل تخریبیCFC-12,CFC-11ساخته دست بشر بسیار اندک است . میزان پتانسیل از بین بردن لایه ازون ODPبرای ترکیبات مختلف، معمولا توسط مدل های ریاضی یک بعدی 1-D - - محاسبه گردیده و در مورد CFC-11به عنوان یک شاخص جهت انجام مقایسه ، مقدارOPD=1نسبت داده می شود. [10]
-4آینده تهی شدگی ازون
جنبه مشکل آفرین تهی شدگی ازون دراینجاست که حتی اگر تولید وانتشار مواد شیمیایی منهدم کننده لایه ازون همین امروز هم متوقف شود باز هم مشکل از میان نخواهد رفت زیرا در حال حاضر میلیونها تن ازاین مواد در لایه های پایین هواسپهر وجود دارد و راه خود را به لایه سپهر باز می کند.اگر همین امروز ساخت این مواد متوقف شود حداکثر سطح انهدام ازون بین سالهای 2000تا2020روی خواهد داد. عمر هوای سپهری چندین نوع از CFCsبین 75تا140سال است.بنابراین انتظار می رود که درسال 2010 نیز هنوز %25ازملکولهای CFC-12درهوای سپهر باقی مانده باشد وحدود %15 آن تا سال 2020 با ما بماند. به علاوه حدو 10تا15درصد از ملکولهای CFCتولید شده هنوز به هوای سپهر نرسیده زیرا اینها هنوز در فوم های عایق کاری، یخچالها وکولرهای گازی وامثال آن درگیرند.[4]
