1.1 Khái niệm: Danh từ "tầng ozone" được dùng để ám chỉ ozone ở tầng bình lưu, nơi mà hơn 90% lượng ozone của Trái đất tồn tại. Ozone là một chất khí không màu, có tính ăn mòn và kích thích, có mùi giống như mùi dây điện bị đốt.
1.2. Tính chất và chức năng của tầng ozon:
Tầng ozone hấp thu 97-99% các tia cực tím của bức xạ mặt trời. Nếu tầng ozone bị suy giảm 1% sẽ dẫn đến việc gia tăng tia cực tím ở tầng đối lưu khoảng 2%. Đơn vị để đo hàm lượng ozone là đơn vị Dobson (DU). Một DU tương đương với 27 triệu phân tử ozone trên một cm2 . Tầng ozone ở Mỹ khoảng 300 DU, trong khi đó tầng ozone ở Nam cực ở cuối mùa xuân chỉ còn khoảng 117 DU.
97-99% tia cực tím của bức xạ mặt trời (UV-B và UV-C) được hấp thụ ở tầng bình lưu để tạo thành và phá hủy ozone theo các quá trình tự nhiên. Hiệu suất chuyển đổi giữa ozone và oxy là 300 triệu tấn/ngày.
Sắc tố võng mạc của mắt chúng ta hấp thu ánh sáng có bước sóng từ 400nm-700nm (ánh sáng nằm trong vùng khả kiến). Tia cực tím (UV) có bước sóng từ 150nm-300nm chia làm 3 thành phần: UV-A; UV-B và UV-C. Trong đó UV-B có bước sóng từ 270nm-320nm.
Chúng ta có thể sản xuất thêm ozone hay không?
Câu trả lời ngắn gọn là không. Ozone được sản sinh và phân hủy tự nhiên bởi tác dụng của của các tia UV có bước sóng khác nhau. Bình thường thì quá trình này cân bằng, do đó hàm lượng ozone ở tầng bình lưu được giữ ổn định. Nếu chúng ta sản xuất ozone và đưa nó vào tầng bình lưu thì quá trình phân hủy ozone sẽ tăng tốc cho tới khi nào hàm lượng ozone được duy trì ổn định ở một mức nào đó. Thêm vào đó, để sản xuất ozone chúng ta phải tiêu thụ một lượng lớn năng lượng. Để sản xuất ozone đạt mức bình thường, ta phải tiêu thụ gấp hai lần lượng điện năng tiêu thụ của nước Mỹ. Do đó không có cách nào để sản xuất
nhanh và nhiều ozone để thay thế quá trình tự nhiên. Như thế tầng ozone là một tài nguyên của trái đất mà con nguời cần đặc biệt bảo vệ.
1.3. Các nguy hại do suy giảm tầng ozon gây ra:
Như đã biết, khi tầng ozone suy giảm, lượng hấp thụ bức xạ UV-B và UV-C từ bề mặt sinh quyển sẽ tăng nhanh chóng.
Các ADN bị tổn thương hấp thu năng lượng của tia UV-B, và năng lượng mà các gene hấp thụ được có thể phá vỡ liên kết của ADN. Đa số AND có thể được khôi phục lại, nhưng các ADN không thể khôi phục lại có thể dẫn đến chứng ung thư da. Nếu tầng ozone bị suy giảm 1% có thể dẫn đến việc gia tăng 2% tia UV-B, làm tăng 4% ung thư tế bào nền (basal carcinomas) và 6% ung thư tế bào vẩy (squamous-cell carcinomas). Ở hàm lượng cao, UV-B gây tổn thương mắt (kéo mây giác mạc) và nếu kéo dài sẽ gây đục nhân mắt (cataract). UV-B làm cho các thực vật biển sống ở tầng trên (2,0m) phải lặn xuống sâu hơn để tránh nó, do đó khả năng hấp thu ánh sáng khả kiến để quang hợp của các thực vật này bị giảm, đưa đến khả năng sinh trưởng và sinh sản của chúng cũng giảm theo. Các thực vật trên cạn cũng bị ảnh hưởng của tia UV-B, người ta đã làm thí nghiệm trên hơn 200 loài cây trồng và hơn 50% số đó tỏ ra nhạy cảm với UV-B.