CHƢƠNG 2 : Giáo dục môi trƣờng
3.3. Sự suy giảm tầng ozon
3.3.1. Tầng ozon
Danh từ "tầng ozon" được dùng để ám chỉ ozon ở tầng bình lưu (cách mặt đất 20- 30km tùy theo vĩ độ), nơi mà hơn 90% lượng ozon của Trái đất tồn tại. Ozon trong bầu khí quyển được tạo thành khi các tia cực tím chạm phải các phân tử oxi (O2), tạo thành hai nguyên tử oxi. Oxi nguyên tử kết hợp cùng với một phân tử oxi tạo thành ozon (O3). Phân tử ozon có hoạt tính cao, khi bị tia cực tím chạm phải, lại tách ra thành phân tử oxi và một oxi nguyên tử, một quá trình liên tục như vậy gọi là chu kỳ oxi - ozon.
Tầng ozon hấp thu 97-99% các tia cực tím (tia UV-B) của bức xạ mặt trời. Do đó có thể nói tầng ozon như một tấm lá chắn, ngăn tia tử ngoại, bảo vệ sự sống trên Trái đất.
3.3.2. Sự suy giảm tầng ozon[35],[14]
Việc suy giảm ozon ở tầng bình lưu được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1974. Từ năm 1979 cho đến năm 1990 lượng ozon trong tầng bình lưu tiếp tục suy giảm vào khoảng 5%. Vì lớp ozon ngăn cản phần lớn các tia cực tím có hại không cho xuyên qua bầu khí quyển Trái đất, tình trạng suy giảm ozon ngày càng tăng đã trở thành một mối quan tâm toàn cầu .
Hình 3. 36: Lỗ thủng tầng ozon ở Nam cực.
Thâm thủng ozon được quan sát thấy trên toàn cầu nhưng nhiều nhất là ở các vĩ độ cao (tức là gần các địa cực). Thí dụ được biết đến nhiều nhất là lớp ozon ở Nam Cực bị mỏng đi hằng năm vào mùa xuân. Khi lỗ thủng ozon trên Nam Cực tăng to đến mức bao phủ các phần phía nam của Úc và New Zealand, những người bảo vệ môi trường lo rằng các tia cực tím trên bề mặt Trái đất có thể gia tăng đáng kể.
Nguyên nhân chính của giảm sút ozon ở Nam Cực và các nơi khác là sự hiện diện của các khí gốc có chứa clo (trước nhất là các CFC và các hợp chất clo với cacbon như Cacbon tetraclorua, clorofom…) trong khí quyển, bị phân giải khi có tia cực tím tạo thành các gốc clo tự do trở thành chất xúc tác làm phân hủy ozon.
Người ta tính rằng một phân tử CFC mất trung bình là 15 năm để đi từ mặt đất lên đến các tầng trên của khí quyển và có thể ở đó khoảng một thế kỷ, phá hủy đến cả trăm ngàn phân tử ozon trong thời gian này. Các khí CFC được sử dụng trong sản xuất tủ lạnh, các dạng bình phun dưới áp suất và một số hóa chất đóng gói dạng bột…
Ngoài ra, một nghiên cứu mới của các nhà khoa học Mỹ khẳng định nitơ oxit (N2O), được nhiều người biết với cái tên “khí cười”, đã trở thành mối họa lớn nhất đối với tầng ozon và nó có khả năng tồn tại suốt nhiều thế kỉ. N2O được tạo ra bằng cách sản xuất phân bón nitơ hay xử lí nước thải.
Trong nỗ lực ngăn chặn sự suy giảm tầng ozon trên toàn cầu, các quốc gia trên thế giới đã công nhận Nghị định thư Montreal cấm việc sản xuất các hóa chất phá hủy tầng ozon, trong đó có CFC. Nhưng N2O là loại khí không có trong danh mục Nghị định thư Montreal. Và việc thải N2O có thể đảo ngược thành quả trên, thậm chí có thể khiến tình hình trở nên tồi tệ.
Tháng 11 năm 2011, tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) cho biết lượng ozon trong tầng bình lưu tại Bắc cực đã giảm 80% và trở nên mỏng đến nỗi có thể gọi là “lỗ thủng tầng ozon” như tại Nam cực. Như vậy, các vùng Bắc cực như Scandinavia, Greenland và Siberia sẽ phải nhận thêm một lượng tia cực tím nhiều hơn từ Mặt trời.
Hình 3. 37: Ảnh chụp lỗ thủng tầng ozon ở Bắc Cực 3.3.3. Hậu quả của suy giảm tầng ozon 3.3.3. Hậu quả của suy giảm tầng ozon
Tình trạng suy giảm tầng ozon sẽ tạo điều kiện cho các bức xạ cực tím đến mặt đất nhiều hơn. Các tia bức xạ cực tím có năng lượng cao được hấp thụ bởi ozon được công nhận chung là một yếu tố tham gia tạo thành các khối u ác tính (ung thư da) ở người, động vật và hủy diệt cây cối.
Tăng cường bức xạ tia cực tím có thể cũng ảnh hưởng đến mùa màng. Sản lượng nhiều loại cây trồng có tầm quan trọng về kinh tế như lúa phụ thuộc vào quá trình cố định nitơ của vi khuẩn lam cộng sinh ở rễ cây. Mà vi khuẩn lam rất nhạy cảm với ánh sáng cực tím và có thể bị chết khi hàm lượng tia cực tím gia tăng.
Bức xạ cực tím cũng đe dọa đời sống của các sinh vật thủy sinh. các phiêu sinh vật đặc biệt rất nhạy đối với tác động của tia cực tím và rất quan trọng trong dây chuyền thức ăn dưới biển. Nếu chúng bị tiêu diệt bởi các tia cực tím, các sinh vật thủy sinh khác cũng không thể tồn tại do thiếu lượng thức ăn.
3.3.4. Nỗ lực phục hồi tầng ozon[54]
Vì lớp ozon ngăn cản phần lớn các tia cực tím có hại không cho xuyên qua bầu khí quyển Trái đất, sự suy giảm ozon đang được quan sát thấy và các dự đoán suy giảm trong tương lai đã trở thành một mối quan tâm toàn cầu, dẫn đến việc công nhận Nghị định thư Montreal (ký ngày 16/9/1987 và có hiệu lực từ ngày 1/1/1989) hạn chế và cuối cùng chấm dứt hoàn toàn việc sử dụng và sản xuất các hợp chất CFC cũng như các chất hóa học gây suy giảm tầng ozon khác.
Việc cấm sử dụng gần 100 hợp chất gây hại cho tầng ozon, như hợp chất chlorofluorocarbons (CFC)– theo Nghị định thư Montreal, đã góp phần giúp lỗ thủng tầng ozon đang ngày càng thu nhỏ lại. Theo một báo cáo mới đây của các nhà khoa học thuộc Liên Hợp Quốc, lỗ thủng tầng ozon có khả năng phục hồi lại tình trạng như năm 1980 vào giữa thế thể kỷ 21.
"Nghị định thư Montreal được ký năm 1987 đã bảo vệ ozon không tiếp tục bị suy giảm trong những thập kỷ bằng việc kiểm soát các hóa chất gây hại tầng ozon”, bản báo cáo chung của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) và Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP), cho biết. Bản báo cáo này được đưa ra sau khi 300 nhà khoa học học thuộc WMO và UNEP tham gia đánh giá thực trạng tầng ozon trong 4 năm liên tục. Tuy vậy, nhóm nghiên cứu cũng cho biết lỗ thủng tầng ozon sẽ chỉ biến mất hoàn toàn sớm nhất là vào năm 2073.