كيف يتكون غاز الأوزون؟

كيفية تكون غاز الأوزون

غاز الأوزون هو عددٌ هائلٌ من الجزيئات التي تتكوّن من 3 ذرات من الأكسجين رمزها (O3)، ويتكوّن هذا الغاز نتيجة الحرارة وأشعة الشمس التي تسبب التفاعلات الكيميائية بين أكسيد النتروجين (NOX) والمركبات العضوية المتطايرة (VOC)، وتحدث هذه التفاعلات بالقرب من الأرض وفي أعالي الغلاف الجوي، ولكن تكمن فائدة الأوزون في بعده عن الأرض؛ أي أنّه كلّما اقترب للأرض أصبح ضارًا وسيئًا، فالأوزون المتواجد في طبقة الستراتوسفير، والذي يُشكّل طبقة من 10-30 ميلًا فوق سطح الأرض، يحمي الكرة الأرضية من الأشعة فوق البنفسجية (UV) الضارّة، أما الأوزون الذي يتشكّل بالقرب من مستوى الأرض فهو سيء ويضرّ بصحة الإنسان، ويتشكّل بفعل عوامل ضارّة من صنع الإنسان، مثل المركبات العضوية المتطايرة وأكاسيد النيتروجين التي تنبعث من المنشآت الصناعية وعوادم السيارات.

وتزداد نسبة غاز الأوزون على مستوى سطح الأرض عادةً في فصل الصيف، نتيجةً لازدياد الأشعة فوق البنفسجية التي تبعثها الشمس خلال الأيام الطويلة، ولكن لا يقتصر تشكله على فصل الصيف؛ فيمكن أن يتشكل في فصل الشتاء الربيع والخريف إن توفرت الظروف المناسبة، كما يمكن للرياح القوية أن تنقله من المناطق الحضرية إلى المناطق الريفية، مما يتسبب بانتشاره في كافة أنحاء الأرض، ويشعر الأشخاص المصابين بأمراض الجهاز التنفسي بضيق في التنفس مرفقًا بالسعال والصفير عندما يستنشقون غاز الأوزون في الأيام التي تزداد نسبته في الجو^[١].

أهمية طبقة غاز الأوزون

تُعدّ طبقة الأوزون أحد طبقات الغلاف الجوي، ويتشكّل 90% منها في طبقة الستراتوسفير التي تمتاز بدرجات حرارة عالية، وتزداد باستمرار نتيجة امتصاص طبقة الأوزون لأشعة الشمس المنبعثة نحو الأرض، لذا فإنها تحجب جميع الإشعاعات الشمسية التي يقل الطول الموجي لها عن 290 نانو مترًا، فتمنعها من الوصول إلى الأرض، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية وأنواع أخرى من الأشعة، وتكمن فائدة طبقة الأوزون بأنها تصد هذه الإشعاعات الضارة جدًا، والتي إن وصلت للأرض قد تقتل معظم الكائنات الحية، ويعتقد العلماء أنّ تشكيل طبقة الأوزون له دورٌ مهمٌ في تطوّر الحياة على الأرض، وذلك من خلال فرز المستويات المميتة للأشعة فوق البنفسجية، وبالتالي تسهيل انتقال أشكال الحياة المختلفة على الأرض، من المحيطات إلى اليابسة.

ومن الجدير بالذكر أنّ كمية الأوزون في طبقة الستراتوسفير تختلف على مدار العام، وذلك اعتمادًا على نسبة الأنشطة الكيميائية التي تخلق أو تُدمّر نسبة الأوزون، وكذلك سرعة الرياح التي تُحرّك جزيئاته من مكان إلى آخر فوق الأرض، وقد لوحظ منذ السبيعينات تلاشي طبقة الأوزون جزئيًّا في بعض المناطق بسبب الأنشطة البشرية، ويُعدّ هذا النضوب واسع النطاق لدرجة أن تُسمّى المناطق ذات تغطية الأوزون المنخفضة بشدة بثقوب الأوزون، وهي أكثر وضوحًا في المناطق القطبية، وذلك نتيجةً لزيادة نسبة الكلور والبروم في طبقة الستراتوسفير، وهذه المواد الكيميائية وغيرها من المركبات، مثل الكلوروفلوروكربون والهالوكربونات تُدمّر طبقة الأوزون، فتُجرّد ذرات الأكسجين المفردة من جزيئات الأوزون، ومع انخفاض كمية الأوزون وازدياد ثقوبه، تزداد كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الأرض، مما يؤثر على أشكال الحياة على الأرض^[٢].

استخدامات غاز الأوزون

الأوزون هو غاز عديم اللون، ويُستخدَم في عدة مجالات للاستفادة بسبب ميزاته، وفيما يلي بعض هذه المجالات^[٣][٤]:

1. يُحقَن الأوزون بالماء لتصنيع الماء المُعالَج بالأوزون، وذلك بحقن الأوزون من قاع الخزان لتذوب بعض هذه الجزيئات في الماء عند ارتفاعها للأعلى، ويُعدّ هذا الماء أحد أروع المواد التي عرفتها البشرية؛ إذ يهاجم الأوزون البكتيريا والطفيليات والمواد الكيميائية الموجودة في الماء ليتركه نظيفًا ونقيًّا.
2. يُستخدَم في عيادات الأسنان، لتنظيف أسنان المرضى والمساهمة في منع ظهور السواد والبقع.
3. يُستخدَم الأوزون الطبي لتطهير الإمدادات الطبية، ويساعد أيضًا في منع الإصابة بالجروح، إذ عند تلامس الأوزون مع سوائل الجسم، فإنّه يعمل على زيادة إمداد الجسم بالأكسجين، الأمر الذي يُحدِث تفاعلات تُشكّل المزيد من البروتينات وخلايا الدم الحمراء.
4. قد يستخدم الأوزون في مجال علاج المرضى أيضًا، بما يُعرَف باسم العلاج بالأوزون (بالإنجليزية: Ozone therapy) لتخفيف وعلاج العديد من الحالات الصحية، منها ما يأتي:
   1. تعطيل العمليات غير الصحية التي تحدث في الجسم، وبهذا يعتقد العلماء والباحثون أنه قادر على التصدّي لهجوم البكتيريا، والفطريات، والفيروسات، وغيرها من الكائنات الأولية التي على الجسم، ممّا قد يساعد في علاج الحالات المرضية التي تُسبّبها هذه الكائنات.
   2. علاج اضطرابات التنفس من خلال إمداد الجسم بالأكسجين اللازم، وتقليل الجهد الواقع على الرئتين خلال ضخ الأكسجين للدم، كما قد يساعد في علاج حالات الانسداد الرئوي المزمن، من خلال العلاج بالأوزون عن طريق الوريد، إذ يسمَح للأشخاص بالعيش بطريقة أفضل، وممارسة الرياضة، والتحرّك بحرية.
   3. الحدّ من مخاطر مضاعفات مرض السكري، التي من الممكن أن تحدث في الجسم نتيجة الإجهاد التأكسدي، نظرًا لأنّ غاز الأوزون قد يُنشّط جهاز المناعة ومضادات الأكسدة ويُقلل الالتهاب، بالإضافة إلى أنه يُغلق الجروح التي تسببها قرحة القدم السكرية، ويُقلّل فرصة الإصابة بها.
   4. يحسّن الصحة على المدى الطويل من خلال تحفيز جهاز المناعة، كما وإنّ حقن الأوزون الممزوج بالدم في الأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية، يقلل من الحمل الفيروسي على مدى عامين.

أسئلة تُجيب عنها حياتكِ

هل غاز الأوزون سام؟

يُعدّ غاز الأوزون ضارًا وسام أيضًا في بعض الأحيان، وقد يسبب عواقب صحية وخيمة، كأن يتسبب في تلف الرئتين عند استنشاقه بكثرة، وآلامًا في الصدر، وسعال، وضيق في التنفس، وتهيج في الحلق، فيؤدي لتفاقم أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو، ويُضعف قدرة الجسم على التصدي لالتهابات الجهاز التنفسي، كذلك فإنّ ممارسة الرياضة أثناء التعرض للأوزون تؤدي إلى استنشاق كمية أكبر منه، وتزيد من مخاطر الآثار التنفسية الضارة؛ فالأوزون له خصائص كيميائية سامة تختلف عن الأكسجين، وعلى الرغم من فوائده الكثيرة، إلا أنه يسبب أضرارًا عند استنشاقه، ويمكن أن يحدث التعافي من الآثار الضارة بعد التعرض قصير المدى لمستويات منخفضة من الأوزون، ولكن الآثار الصحية قد تصبح أكثر ضررًا والتعافي أقل عند المستويات الأعلى أو التعرض الأطول^[٥].

ما إجراءات المحافظة على طبقة الأوزون؟

في ما يلي أهم الإجراءات التي يمكن اتخاذها للمحافظة على طبقة الأوزون^[٦]:

1. تجنب إصدار الغازات الخطيرة على طبقة الأوزون مثل: مركبات الكربون الكلوروفلورية، والهيدروكربون المهجن، وبروميد الميثيل، وأكسيد النيتروز.
2. التقليل من استخدام السيارات، والمشي على الأقدام أو استخدام الدراجات الهوائية للذهاب إلى الأماكن القريبة، أو استخدام المواصلات العامة، أو مشاركة السيارة مع الآخرين لتقليل تلوث البيئة.
3. الابتعاد عن المنظفات ومنتجات التعقيم الضارة بالبيئة، واستخدام مواد أكثر أمانًا مثل الخل والبيكربونات.
4. شراء المنتجات المحلية، وتجنب شراء المنتجات التي تحتاج إلى قطع مسافات طويل، فكلما زادت المسافة المقطوعة، زاد إنتاج أكسيد النيتروز بسبب الطريقة المستخدَمة في نقل هذا المنتج.
5. الصيانة الدورية لمكيفات الهواء والتأكد من سلامتها، نظرًا لأن أعطالها تسبب تسرب مركبات الكربون كلوروفلورية إلى الغلاف الجوي.

المراجع

1. ↑ "How is Ozone Formed?", scdhec, Retrieved 10/1/2021. Edited.
2. ↑ "Ozone layer", britannica, Retrieved 10/1/2021. Edited.
3. ↑ Carrie Madormo, Erika Klein (12/8/2020), "What Is Ozone Therapy?", healthline, Retrieved 10/1/2021. Edited.
4. ↑ "Uses of Ozone Gas When Dissolved in a Liquid", analyticaltechnology, 12/2/2020, Retrieved 10/1/2021. Edited.
5. ↑ "Ozone Generators that are Sold as Air Cleaners", epa, Retrieved 12/1/2021. Edited.
6. ↑ "5 Ways to Protect the Ozone Layer", nuttyscientists, 1/8/2018, Retrieved 10/1/2021. Edited.