CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1. Ozone trong khí quyền tầng thấp
1.1.3. Vai trò và tác động của ozone
Trong phổ bức xạ điện từ, vùng tử ngoại (ultraviolet-UV) được chia ra làm ba miền: UV-A có bước sóng 400-320 nm; UV-B có bước sóng 320-280 nm và UV-C có bước sóng <280 nm. Bức xạ UV-A cần thiết cho con người để giúp tổng hợp vitamin D. Tuy nhiên, các bước sóng UV, thậm chí cả UV-A nếu phơi q nhiều, đều gây nên sự cháy da, ung thư da, tiêu diệt hệ thống miễn dịch và làm đục thủy tinh thể [16].
Thành phần chủ yếu trong khí quyển là oxy đã lọc UV trong bức xạ mặt trời ở các bước sóng < 230 nm. Ở bước sóng 230 nm, chỉ 1 phần 1016 cường độ bức xạ Mặt trời bên ngồi khí quyển đi tới mặt đất. Với những bước sóng lớn hơn 230 nm, chỉ duy nhất có một thành phần của khí quyển có khả năng ngăn chặn một cách có ý nghĩa các bức xạ Mặt trời là ozone. Mặc dù khơng nhiều như oxy nhưng ozone có khả năng hấp thụ mạnh các bước sóng trong khoảng 240-300 nm (dải hấp thụ Hartley) (Hình 1.7). Ở bước sóng 250 nm, ozone trong tầng bình lưu chỉ cho xuyên tới mặt đất một lượng bé hơn 1 phần 1030 của bức xạ mặt trời. Vì vậy, ozone trong tầng bình lưu có một vai trị hết sức quan trọng đối với trái đất, nó là lá chắn che chở các tia bức xạ UV của mặt trời, duy trì sự sống trên hành tinh. Ngồi ra, do hấp thụ ánh sáng tử ngoại nên ozone trở thành nguồn nhiệt cho tầng bình lưu, góp phần gia tăng nhiệt độ và tạo ra cấu trúc nhiệt độ của tầng bình lưu [16].
Ngược lại với tác dụng tốt của ozone trong tầng bình lưu, ozone với hoạt tính oxy hóa mạnh, hiện diện trong tầng đối lưu, nhất là lớp khí quyển ngay bên trên mặt đất lại có tác động xấu đến sự sống. Dù chỉ chiếm thành phần nhỏ (cỡ vài chục phần tỷ - ppb), nhưng khí ozone là thành phần đóng góp quan trọng vào khói bụi ơ nhiễm (photochemical smog), đặc biệt là trong các đô thị lớn, các khu công nghiệp, là một trong những tác nhân chính ảnh hưởng đến sức khỏe con người, sự sống của các sinh vật, và đóng góp vào hiệu ứng nhà kính, gây nên sự nóng lên tồn cầu. Sự có mặt vượt ngưỡng cho phép của ozone sẽ gây nên các bệnh lý như đău ngực, ho, nơn ói, viêm họng, sung huyết, viêm cuống phổi, rối loạn tim, hen suyễn, v.v…. Ozone gây hại cho các vật liệu nylon, cao su và một số loại gạch trong cơng trình kiến trúc. Ozone cũng tác động tới nền kinh tế khi làm thiệt hại tới mùa màng và cây rừng [17]. Để phát triển bền vững, bảo vệ mơi trường sống, ngồi việc ký kết các công ước quốc tế nhằm thức đẩy việc hạn chế khí thải vào khí quyển hàng năm, việc quan trắc, theo dõi nồng độ và phân bố ozone trong các lớp khí quyển tầng thấp cũng như tầng cao là công việc rất cần thiết nhằm phục vụ tốt cơng tác dự báo, phịng chống ơ nhiễm khơng khí, nghiên cứu động học ozone khí quyển và sự xuất hiện các lỗ hổng trên tầng ozone.