Экология асослари ва табиатни муҳофаза қилиш (Ўқув- услубий қўлланма) наманган-2011 Ўзбекистон республикаси

VI.3. ОЗОН ҚОБИҒИ ВА УНИНГ АҲАМИЯТИ
ОЗОН ТЎҒРИСИДА БИЗ НИМАНИ БИЛАМИЗ? Озон- газсимон ўзига хос ҳидли модда бўлиб, унинг молекуласи 3 та кислород атомидан ибо-рат. Озон момақалдироқ бўлиб, чақмоқ чақнаганда, лаборатория шароитида паст электр разрядланишида ёки ультрабинафша нурларининг кислородга таъсири натижасида ҳосил бўлади. Озон - тез парчаланувчи моддадир. Унинг молекуласи атомларга осон бўлинади. Кислород атоми ёки кислороднинг эркин радикали турли кимёвий реакцияларда фаол оксидловчи моддадир. Турмушда ундан сув ва ҳавони тозалашда, кирни оқартиришда фойдаланилади. Озон кичик миқдорда (токсиклик-дан 50 баробар кам) антиоксидантдир, шу хусусияти туфайли у микроблар, замбуруғлар ва вирусларни йўқ қила олади, тиббиёт ва косметологияда ишлатилади. Озон диабет, вирусли гепатит, герпес, хламидиоз ва бошқа касалликларни озонотерапия усулида даволашда қўлланилади. Озон ҳайвонлар ва одамлар соғлиғи учун хавфли бўлиб, ис газига нисбатан заҳарлироқ ҳисобланади. У одамларда йўтал пайдо қилади, бош оғриғига сабаб бўлади, кўзга зарар етказади, нафасолишни бузади. Сайёрамизнинг ҳаво қобиғидаги кислород ҳавосидан доимий равишда озон пайдо бўлиб туради. Атмосферанинг юқори қатламлари озон пайдо бўлиши учун табиий макон
ҳисобланади. Шу ерда ўткир ультрабинафша нурланиши таъсирида икки атомли кислород молекуласи парчаланади ва ажралган атомлар уч атомли молекуласини ҳосил қилади. Бу молекула ноёб хусусиятга эгадир. У атроф-муҳит ва тирик организмлар учун зарарли бўлган қуёшнинг ультрабинафша нурларини ютади. Озон молекулалари ҳосил бўлиши билан бирга уларнинг диссоциацияси, яъни молекулаларнинг емирилиши кузатилади. Бу жараён Қуёш нурлари таъсири натижасида бўлиши мумкин, леяин ўзига хос «озон қотиллари» ҳам мавжудки, улар ҳақида кейинроқ сўз юритамиз.
Энг кўп озон стратосферада тўпланиб, у озон қатлами дебаталади. Шу ерда озоннинг пайдо бўлиши ва унинг емирилиш тезлиги тенглашади. Инсон фаолияти билан боғлиқ жараёнларни эътиборга олмасак, одатдаги табиий ҳодисалар натижасида бу жойда озон коцентрацияси деярли ўзгармайди. Озон концентрацияси (яъни 1 куб сантиметрда мавжуд бўлган молекулалар микдори) Добсон бирлиги деб аталган махсус концентрация бирлиги орқали ўлчанади. Бир Добсон бирлиги мзвжуд бўлган озон молекулалари сантиметрнинг юздан бири (ёки сантиметрнинг мингдан бири) қалинлик қатламини ҳосил қилади. Ўрта ҳисобда озон қатлами қалинлиги 200-300 Добсон бирлигини ташкил этади. Кенглик ва мавсумий ўзгаришлар ҳам (120 дан - 760 гача Добсон бирлиги) мавжуд. Сайерамизнинг шимолий ярим шарида озонннинг энг катта миқдори қишнинг схири ёзнинг бошида (февраль-март ойларида ), энг кичик микдори кузда 1сентябрь-октябрь ойларида) кузатилади.Сайёрамизнинг жанубий ярим шарида эса аксинча ҳолат содир бўлади.
.АТМОСФЕРА ОЗОНИ. Атмосферада мавжуд бўлган озон миқдори уч миллиард тоннадан иборат бўлиб у ҳавонинг миллиондан учфоизини ташкил этади. Бу эса мавжуд бўлган озон концентрациясининг ниҳоятда камлигини билдиради. Агар кўплаб километрга чўзилган атмосфера қатламини «сиқиб қўйсак», пайдо бўлган озон қатлами қалинлиги ўрта ҳисобда фақат уч миллиметрга тенг бўлади. Атмосферада жойлашган ўрнига қараб, озон ўзига хос физикавий хусусиятларга эга. Ер атмосфераси бир жинсли бўлиб кўринса ҳам, аслида кўп қатлам лидир. Ер атмосферасининг энг пастки қатлами тропосфера деб номланади, унинг баландлиги 15 километргача чўзилган. Бу ердаги озон инсон соғлиги учун зарарли бўлиб, у саноат чиқиндилари маҳсулидир. Этил киритилган бензин билан ишлайдиган автомобилдан чиққан газлар, фотохимик дудланиш (заҳарланган ҳаво), ишқорий ёмғир атмосферани ифлослантирувчи озон ҳосил бўлишига олиб келувчи омиллар қаторига киритилган. Тропосфера зонаси энг баланд тоғлар устида жойлашган, шу зонага кўтарилишимиз билан бирга ҳаво зичлиги ва ҳарорат пасаяди. Озон концентрацияси аста-секин ошиб боради, чунки у ерда озон кўп миқдорда пайдо бўла бошлайди. 15 километр баландликда мавжуд бўлган азот ва кислороднинг (ҳавонинг асосий таркибий қисмлари) миллион дона молекуласига озоннинг фақат битта молекуласи тўғри келади.
Стратосферада ҳаво умумий зичлигининг пасайиши натижасида ҳаво ҳарорати аста-секин кўтарилади, озон концентрацияси (баландлиги тахминан 15-50 километрни ташкил қилади) ошиб бориши кузатилади. Ҳаво қатлами яхши исийди, чунки Қуёш нурлари таъсирида бўлаётган озон парчаланиши иссиқлик чиқиши билан бирга кечади. Натижада Ер юзида ҳаётни ҳимоя қилиш учун энг асосий жараён юз беради, ўткир ультрабинафша нурланишининг бир қисми (тўлқин узунлиги 200-320 нмни ташкил этувчи ультрабинафша-В) ютилади. Ультрабинафша нурланишининг иккинчи қисми (ультрабинафша-А деб аталади, тўлқин узунлиги 320-400 нмни ташкил қилади) атмосферадан ўтиб, Ер юзигача етиб боради. Биологик тизимлар ушбу ультрабинафша нурларига мослашганлар. Ернинг учинчи ҳаво қобиғи денгиз сатҳидан 50 кмдан 80 километргача баландлкда жойлашган ва у мезосфера деб номланади. Бу қатламда ҳаво сийраклашганлиги сабабли, озон молекулаларнинг сони жуда кам, чунки амалда, ҳаво таркибига кираётган бошка газлар каби, кислород ҳам атом шаклида мавжуд. Ҳаво ҳарорати пасайган сари фотокимёвий реакциялар ҳам секинлашади.
ОЗОН ТУЙНУГИ. Озон қатлами турли сабабларга кўра сийраклашиши мумкин. Масалан, вулқон отилиши табиий сабаблардан бири ҳисобланади. Маълумки, вулқон билан бирга таркибида огггингугурт бирикмалари бўлган газлар ҳам отилб чиқади. Олтингугурт ҳавода бўлган бошқа газлар билан аралашади ва шу жараёнлар натижасида озон қатламини емирувчи сулъфатлар ҳосил бўлади. 1991 йилда Пинатубо номли вулқон отилиши стртосферанинг пастки қатамларида тарқалган сульфатлар миқдорининг кўпайиишига олиб келган. Натижада, озон йўқолишига олиб келадиган фотокимёвий реакцияларнинг тезлиги ошган. Фақат 1994 йилдагина Глобал озон қатламининг тикланиши қайд қилинган ва ўша вақтда ҳавода вулқон зарралари микдори камайган. Мана сиз бу ҳодисаларнинг ўзаро боғлиқлиги, яъни вулқон отилишининг озон концентрациясига таъсир қилиши тўғрисида хабардор бўлдингиз. Лекин стратосферада мавжуд бўлган озон микдорининг камайиши кўпинча зарар келтирувчи антропоген (инсон фаолияти) таъсирга боғлиқ.
Бу фаолиятнинг хилма-хиллиги барчага игаълум. Хўжалик фаолиятида ХФУ (хлорфторуглеродлар), бромли метил, галонлар, эритувчилар каби бирикмаларнинг ишлатилиши ҳам озон «атламининг сийраклашишига олиб келади. Кейинги пайтда авиация, космик ракеталар таъсири ҳам эътиборга олина бошланди. Товушдан тез учадиган самолётдан азот оксиди отилиб чиқиши стратосфера озонига таъсир кўрсатади. Озоннинг сийраклашган концентрацияси қуёшнинг ультрабинафша нурларини яхши юта олмайди. Бу нурлар Ер юзига етиб келиб, ҳайвон ва ўсимликларда кечадиган ҳаётий жара-ёнларга акс таъсир кўрсатади. Озон концентрациясининг пасайиши «озон туйнуклари» пайдо бўлишига олиб келди ва ҳозирда улар ҳақида кўплаб маълумотлар берилмоқда.
Энг катта «озон туйнуклари» Ернингжанубий ва шимолий қутбларида қайд этилган. 1957 йилдан бошлаб мутахассислар шу «туйнукни» Халли қўлтиғида, Антарктика, Британия антарктик станциясида кузатдилар. Озоннинг солиштирма зичлиги камайишининг биринчи аломатлари саксонинчи йилларда қайд этилди. Йил сайин ёз пайтида икки ой (сентябрь - октябрь) давомида Антарктика ҳудудининг кўп қисмида озон солиштирма зичлигининг кескин камайиши (ҳозирда 60 фоизгача) натижасида «озон туйнуги» сайёрамизнинг жанубий ярим шарида шаклланади. Арктика устида «озон туйнуги»нинг пайдо бўлиши янги ҳодисадир. Арктикада қиш мавсуми охири баҳор мавсумининг бошида стратосферада озон ҳажмининг 10-15 фоизи йўқолган-лиги аниқланган. Лекин озон қатлами фақатгина қутб минтақасида камаяди деб бўлмайди. Сўнгги 30 йил ичида қиш ойларида сайёрамизнинг шимолий ярим шари устида озон концентрацияси 3-5 фоизга пасаймоқца. Ернинг жанубий яримшарида озон қатламининг сийраклашиши экватор зонасидаҳам қайдэтилган.
(ОЕМ) ОЗОН ЕМИРУВЧИ МОДДАЛАР ОЕМ таркибида хлор, фтор, бром, углерод ва водород каби озонни емирувчи моддалар бўлган углеводородлар синфига тааллуқли кимёвий бирикмалар киради. Бу терминология-нинг маъносини тушуниб олиш лозим. Бромли метил (метилбромид) таркибида бром бор бўлган метан ҳосиласидир. У қишлоқ хўжалигида тупрокда ва қишлоқ хўжалиги маҳсулотларида (ёрма, сабзавот, мева) учрайдиган зарали ҳашаротларини қирувчи восита сифатида ишлатилади. Галонлар таркибида углерод ва галогенлар (фтор, бром, баъзиларда хлор мажуд) бўлган кимёвий бирикмалардир. Улар ўт ўчириш воситаларида ишлатилади. Тетрахлоруглеродлар (ТХУ) суюқ моддалар бўлиб, улар лаборатория ва саноат ишлаб чиқаришида эритувчи сифтида ишлатилади. ХФУ хладагент сифатида ҳамда аэрозоллар, дезодорантлар, инсектицидлар ва бошқа маҳсулотларда ишлатиалдиган, таркибида хлор-фтор-углерод мазжуд бўлган бирикмалардир. ХФУ шунингдек глобал истиснога тушадиган лаборатория ва таҳлилий мақсадларда ва тамаки баргига саноат мақсадида ишлов бериш учун ҳам қўлланилади. Ушбу моддалар ичида галлонлар озон қатламига энг катта зарар етказади. У катта миқдорда ўнлаб, юзлаб йиллар давомида атмосферада сақланиб қолиши ва озонни емириб бориши мумкин.
СОВУТГИЧЛАР ОЗОН ҚАТЛАМИГА ХАВФ ТУҒДИРАДИ Ўтган асрнинг 30 йилларида совутгич ускуналарида нотоксик, алангаланмайдиган, арзон газсимон кимёвий бирикмалар синфига кирувчи хлорфторлеродлар ёки фреонлар совуқлик тушувчилари сифатида ва маиший совутгичлар, савдо совутиш ускуналари транспорт воситалари учун (рефрежераторлар) термоушлагич сифатида, ҳавони совутиш учун муқим ва кўчма ускуналар, иссиқлик насослари билан сувни ускуналарини тайёрлашда фоййдаланилган. Улар нафақат ёнғин учун хавфсиз балки, инерт яъни, бошқа хил моддалар билан реакцияга киришмайдиган бўлиб чиқди. ХФУ қайнайди яъни, хона ҳароратида суюқ ҳолатдан газсимон ҳолатга ўтади ҳажмининг ортиши ҳисобига ҳарорати пасаяди ва совутиш саноатида фойдаланадиган ажойиб совутгични келтириб чиқаради, шунингдек, турли совутиш ускуналари учун иссиклик изоляцияларини тайёрлашда фойдаланилади. Лекин қулай деб ҳисобланган фреонларнинг битта катта камчилиги аниқланди: улар стратосферага етиб бориб, озон билан реакцияга киришади ва уни емиради, натижада озон қатлами сийраклашади. Монреаль Протоколи қабул қилингандан кейин қатнашувчи-мамлакатлар совутгичлар ишлаб чиқаришда озонга зарарли фреонлардан воз кечиш йўлини танладилар. Масалан, ривожланган мамлакатлар электр энергияни тежайдиган совутгичларни ишлаб чиқаришни йўлга қўйди. Бу совутгичларда қўлланилаётган табиий хладагентнинг озон ёмирувчи кучи ва глобал исиш потенциалининг ноль даражасини сақлашга кафолат беради
АЭРОЗОЛЛАР ГУРУҲИ. Суюқликнинг майда томчиларини муаллақ ҳолатда ўз ичига олган газсимон моддалар аэрозоллар деб аталади. Аэрозоллар анчадан бери ҳаётимизда турли вазифаларни бажа-риб келадилар. Улар дезодорант, соч локи, ҳашаротларни ҳайдайдиган каби гигиеник ва косметик воситалар, пропеллентлар сифатида ишлаб чиқаришда ишлатилди. Уларнинг таркибида ҳам ОЕМлар мавжуд, шу сабабли улар озон қатлами учун зарарли ҳисобланади. Аэрозолли қадоқланган ОЕМ яъни, айнан ХФУ маҳсулотларини ишлаб чиқарилишида, прополлентлар (пуркагич), эритувчилар, фаол компонент кўпиртирувчилари, қўшимчалар, фаол компонентларнинг ёнувчанлигини пасайтирувчи қўшимча сифатида, тадбиқ этишни жорий этишади. Прополлентнинг асосий сифати унинг тез буғланиш ва фаол компоненларни самарали тарқатиш моҳияти ҳисобланади. Сиқилган газ прополлент сингари фойдаланишнинг чегарасига эга,яъни аэрозолли қадоқланган контейнерда газ босими фойдаланиш туфайли пасаяди. Ушбу муаммо суюлтирилган газлар учун хос эмас ва саноатда ХФУ кенгроқ фойдаланадиган прополлентлардир. ХФУ шунинг учун ишлатилганки, яъни, улар алангаланмайдиган, портламайдиган ва нотоксик ҳамда яхшигина эритувчи ҳисобланган. Аэразол идишларда лок, дезодорант, соқол оладиган крем, атир, инсектицид, ойна тозалагич, бўёқ, фармацевтик ва ветеренар воситалар, ёғлаш учун ишлатиладиган мойлар ва ҳоказо ишлаб чиқарилган. Кўксов ва юрак фаолиятидаги етишмовчилик даволаш учун дозаланган ингаляторда ҳам ХФУ ишлатилмокда, чунки бунинг муқобили ҳозирча йўқ..
ХФУ баъзи аэрозолларда фаол компонет сифатида ишлатилган. Улар ўз ҳолича, масалан, анестизацияловчи модда сифатида кўпинча спортда фойдаланилган. ХФУнинг музлатувчи сифатларига кўра улар таъмирга муҳтож қувурларни музлатишда ва электрон техника тузатишда қўлланилган. Тез ва изсиз парланиши туфайли фотосурат, диск, киноплёнкалардаги чангни йўқотиш учун ХФУдан фойдаланилди. Ниҳоят сигнал ускуналарда ХФУнинг майда тешиклар орқали фаол дроселлаштириш хусусияти товуш чиқарувчи сифатида қўлланилди. Инсектицидлар, родентицидлар, фунгицидлар, гирбицидлар галоген-ланган (хлорли ва бошқа галогенлар) углеводородлар асосида ишлаб чиқариладиган маҳсулотлар ҳисобланади. Улар аэрозолли қадоқларда ишлаб чиқарилиб, таркибида пропеллент сифатида ОЕМдан фойдаланган. Кўп ҳолларда қўлланаётган воситаларни бошқа воситалар билан алмаштириш мумкин, масалан, суюқ (шарикли) ва қаттиқ, шунингдек, кукунсимон дезодорантлардан фойдаланиш мумкин.
ОЗОН ҚАТЛАМИНИНГ ҲИМОЯ ҚИЛУВЧИ ХУСУСИЯТЛАРИ. Озон цатлами қуёш спектрининг турли соҳаларида электромагнит тўлқинларини танлаб ютиш хусусиятга эга. Қуёш спектри инфрақизил (иссиқлик кўзга кўринадиган ва ультрабинафша нурлари) қисмлардан ибоарат. Иссиқлиқ тарқалиши тирик организмларнинг ҳаёт жараёнлари учун зарурдир. Лекин сайёрамизда яшовчи тирик организмларнинг биологик вазифаларини бажариши учун ҳарорат хам мавжуд. Озон қатлами инфрақизил нурларнинг бир қисмини ютиб маълум даражада қулай ҳароратни сақлаб туради.
Қуёш спектрининг ёруғлик нурланиши сайёрамизда яшовчилар учун катта аҳамиятга эга. Масалан, ўсимликларнинг яшил баргларида кечаётган фотосинтез жараёнларини олайлик. Улар бўлмаса, сайёрамиз эркин молекуляр кислороддан маҳрум бўлар, аэроб организмлар эса йўқолар эди, яъни сайёрамиз ҳувиллаб, фақат микроблар қолар эди. Ернинг ўз ўқи ва Қуёш атрофида айланиши билан боғлиқ ёруғликнинг суткалик ва мавсумий маромлари сайёрамизда яшайдиган организмларнинг физиологик, феъл-атвор ва биологик маромларини тартибга солиб туради. Озон қатлами кўзга кўринадиган ҳамма нур тўлқинларини ўтказади ва турли ҳаётий шаклда мавжуд бўлган тирик организмлар улардан ўз фаолиятида фойдаланади. Ультрабинафша нурлар бир хил эмас. Унинг ҳар бир қисми турли хусусиятларга эга. Ультрабинафша тўлқинларининг 400 дан 320 нмгача масофада жойлашган қисми УБ-А деб номланади. УБ-А одамга, айниқса ўсиш пайтида, зарур, чунки у иммунитетни оширади, «Д» витамини ҳосил бўлишида ёрдам беради ва шу билан бирга рахит касаллигининг олдини олади. УБ-А-нурларининг бу қисми озон қатламидан ўтиб, ер юзасигача етиб келади. Тирик организмлар уларга мослашганлар ва уни ҳаёт омили сифатида қабул қилганлар. УБ-В - бу тирик организмларни йўқ қилувчи нурланиш ҳисобланади. Ўткир ультрабинафша деб номланган нурланишнинг тўлқин узунлиги 200-300 нмни ташкил этади ва у озон қатламида бутунлай ютилади. Энг юксак энергетик хусусиятга эга бўлган УБ-С нинг тўлқин узунлиги 200 нмдан кам, лекин бу нурлар озон ва кислород қатламидан умуман ўтмайди. Агар УБ-В и УБ-С нурларини ўтказадиган «озон туйнуклари» кўп миқдорда пайдо бўлса, одам организмида нохуш ҳолатларни келтириб чиқаради.