Chlorofluorocarbons เป็นอันตรายต่อชั้นโอโซนอย่างไร?

โลกได้รับประโยชน์มากมายจากดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ตั้งแต่อุณหภูมิปานกลางและ การดำรงอยู่ของน้ำและออกซิเจนในชั้นของโมเลกุลโอโซนที่ปกป้องผู้อยู่อาศัยจากอันตรายของดวงอาทิตย์ พลังงาน. การถือกำเนิดของคลอโรฟลูออโรคาร์บอนหรือ CFCs คุกคามชั้นโอโซนและการอยู่รอดของชาวโลก ผู้ผลิตคิดว่าสารเคมีเป็นยาครอบจักรวาลสำหรับอาการปวดหัวจากการผลิต เนื่องจากสาร CFC ที่ปล่อยไม่มีกลิ่น มีความคงตัว ไม่ติดไฟหรือเป็นพิษ และสามารถผลิตได้ในราคาถูก ผู้ผลิตเหล่านี้ไม่ค่อยรู้ว่าความหวังของพวกเขาจะพังทลายในอีกไม่กี่ทศวรรษต่อมา

ชั้นโอโซนและรังสีอัลตราไวโอเลต

ชั้นของโอโซนที่ห่อหุ้มโลกและป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตหรือยูวีที่เป็นอันตรายไม่ให้เข้าถึงสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวโลก ชั้นโอโซนส่วนใหญ่อยู่ในสตราโตสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือพื้นผิวโลกตั้งแต่ 10 ถึง 50 กิโลเมตร (ประมาณ 6 ถึง 30 ไมล์) รังสียูวีทำให้เกิดผลร้ายต่างๆ ในมนุษย์ รวมทั้งมะเร็งผิวหนังและต้อกระจก ทำให้เลนส์ตาขุ่นมัว โอโซนประกอบด้วยออกซิเจนสามอะตอมที่ถูกผูกมัดกันทางเคมี ในขณะที่ออกซิเจนในรูปแบบปกติคือไดอะตอมมิก ซึ่งหมายความว่ามีออกซิเจนสองอะตอมที่พันธะทางเคมี โมเลกุลของโอโซนดูดซับรังสียูวีโดยใช้พลังงานนี้เพื่อแยกอะตอมออกซิเจนออกจากโมเลกุลของโอโซน สิ่งนี้ใช้พลังงานของรังสี UV และทำให้ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต จากรังสี UV ทั้งสามประเภท UVB เป็นอันตรายที่สุดเนื่องจากแผ่ออกไปไกลที่สุด แม้กระทั่งใต้พื้นผิวมหาสมุทร

กำหนดคลอโรฟลูออโรคาร์บอน

คลอโรฟลูออโรคาร์บอนหรือซีเอฟซีเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยคลอรีน ฟลูออรีน และคาร์บอนรวมกัน สเปรย์ สารทำความเย็น และโฟมมีสาร CFCs เมื่อสาร CFC เหล่านี้เข้าสู่อากาศ พวกมันจะลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศเพื่อพบปะและทำลายโมเลกุลของโอโซน ใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2471 นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา สาร CFC ก็กลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น เนื่องจากมีการสร้างสารประกอบ CFC อื่นๆ สารซีเอฟซีที่รู้จักกันดีบางชนิด ได้แก่ สารประกอบฟรีออน ซึ่งใช้เป็นส่วนผสมในการทำความเย็นในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ แต่หลังจากนั้นก็เลิกผลิตในสหรัฐอเมริกา รัฐบาลสหรัฐฯ ยังคงอนุญาตให้ใช้ Freon ในเครื่องใช้และยานพาหนะได้ตราบเท่าที่มีเสบียง สารประกอบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้เปลี่ยน Freon เป็นสารทำความเย็นเป็นส่วนใหญ่

พลังทำลายล้างของคลอโรฟลูออโรคาร์บอน

เมื่อรังสี UV ของดวงอาทิตย์สัมผัสกับ CFCs อะตอมของคลอรีนก็จะหลุดออกมา อะตอมของคลอรีนเหล่านี้เดินไปรอบ ๆ บรรยากาศจนกระทั่งพบกับโมเลกุลของโอโซน อะตอมของคลอรีนและหนึ่งในอะตอมออกซิเจนของโอโซนรวมกัน โดยปล่อยให้ออกซิเจนไดอะตอมมิกหรือโมเลกุล เมื่ออะตอมของออกซิเจนอิสระสัมผัสกับสารประกอบคลอรีน-ออกซิเจน อะตอมของออกซิเจนทั้งสองจะรวมกันเป็นโมเลกุลออกซิเจน และคลอรีนจะสลายตัวเพื่อทำลายล้างโมเลกุลของโอโซนมากขึ้น โมเลกุลออกซิเจนซึ่งแตกต่างจากโมเลกุลของโอโซนไม่สามารถกันรังสี UV ไม่ให้ไปถึงพื้นผิวโลกได้ สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาประเมินว่าคลอรีนหนึ่งอะตอมสามารถทำลายโอโซนได้มากถึง 100,000 โมเลกุล ในปี 1974 M. เจ โมลิน่าและเอฟ เอส Rowland ตีพิมพ์บทความที่สรุปว่า CFCs ทำลายโมเลกุลโอโซนในชั้นบรรยากาศได้อย่างไร

การสูญเสียโอโซน

CFCs ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการรั่วไหลของอุปกรณ์ เนื่องจาก CFCs เป็นสารประกอบที่เสถียรและไม่ละลายในน้ำ พวกมันจึงมักจะเกาะอยู่เป็นเวลานาน ตั้งแต่หลายทศวรรษจนถึงหลายร้อยปี โดยทั่วไป โอโซนจะก่อตัวและถูกทำลายอย่างต่อเนื่อง แต่ปริมาณโอโซนทั้งหมดในชั้นบรรยากาศควรอยู่ที่จำนวนคงที่ สาร CFCs ทำให้เครื่องชั่งนี้เสีย กำจัดโอโซนได้เร็วกว่าที่สามารถเปลี่ยนได้

ผลเสียของการสูญเสียโอโซน

รังสี UVB ทำลาย DNA ซึ่งเป็นโมเลกุลที่เก็บสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด สิ่งมีชีวิตสามารถซ่อมแซมความเสียหายบางส่วนได้ด้วยตนเอง แต่ DNA ที่ไม่ได้รับการซ่อมแซมทำให้เกิดมะเร็งและส่งผลให้เกิดผลกระทบจากการกลายพันธุ์อื่นๆ เช่น แขนขาขาดหายไปหรือส่วนเกินในสัตว์ ในปี พ.ศ. 2521 หลังจากการตีพิมพ์ผลงานวิจัยหลายชิ้นเกี่ยวกับผลกระทบของสาร CFCs ต่อโอโซน สหรัฐฯ ตัดสินใจแบน CFCs ที่ใช้ในละอองลอย กับอีกหลายประเทศ ดังต่อไปนี้

  • แบ่งปัน
instagram viewer