Yer seviyesinde ozon de denir kötü ozon ozon (O olduğu 3) daha düşük atmosferde oluşmuştur .
Bu a, sera gazı ( ortalama ışınımsal zorlamalara 0,35 (+/- 0.15) W / m olduğu tahmin 2 ve büyük kirletici olan konsantrasyon troposfer tabakasında, IPCC (göre olan 2001 ), iki ya da üç kat arttı. Sırasında . 20. yüzyıl hızı zaman ve mekan olarak önemli ölçüde değişir;. tropik okyanuslar boyunca 10 ppb ila 100 ppb troposfer üst tabakalarında, stratosfer ve oldukça üstünde bir kirlenmiş kentsel alanlar ile temas içinde O olduğu söylenir ikincil bunun nedeni öncülerden ( nitrojen oksitler ve uçucu organik bileşikler) gelir.Güneş UV ışınlarının etkisi altında, esas olarak insan faaliyetleri ve flora tarafından yayılır). Bu nedenle ozon zirveleri, çok fazla güneş ışığı olduğunda ve yüksek basınç koşullarında (öncüllerin birikmesini destekleyen zayıf dağılma koşulu) ortaya çıkar, yüksek basınç devam ederse bölüm daha da kötüleşir.
Ozon, troposferde birkaç gün kaldığından, yerleşim alanlarının rüzgar yönüne doğru yer alan kent çevresi ve kırsal bölgelere göç edebilir.
Bu süper oksidan, insan sağlığını etkiler . Gözleri ve ciğerleri tahriş eder ve solunum kapasitesini etkiler. Kükürt ve nitrojen oksitler gibi diğer kirleticiler , fiziksel efor ve uzun süreli maruz kalmanın yanı sıra etkilerini kötüleştirir. Aynı zamanda ekosistemleri etkiler ve tarım ve ormancılık verimini düşürür.
Bazı inşaat ve dekorasyon malzemelerini bozarak , aynı zamanda iç mekan havasında ikincil kirleticiler kaynağı olabilir . Bu etkiler, güneş ultraviyole ışınlarının zararlı bir bölümünü filtreleyen, 10 km'den daha yüksek irtifada bulunan stratosferik ozonun ("iyi ozon") koruyucu etkilerine zıttır.
Çok kirli alanlarda ve belirli güneş ışığı koşulları altında, yüksek NOx konsantrasyonları geceleri ozonun bir kısmını tahrip edebilir (titrasyon etkisi).
Küçük bir kısmı doğal olarak zorunlu bölgelerin üzerinde veya orman yangınlarından sonra doğal olarak üretilir, ancak ozonun yer seviyesinin çoğu antropojenik bir kirleticidir (insan faaliyetlerinin sonucu). İnsan faaliyetlerinden doğrudan ozon emisyonları yalnızca küçük miktarlarda meydana gelir:
Yer seviyesinde ozon kirliliği, karmaşık bir mekanizmadan kaynaklanır. Troposferik ozon, güneş radyasyonunun ( UV ) etkisi altında büyük ölçüde "öncü" kirleticilerden oluşur ; bu özellikle araçların, bacaların, çöp yakma fırınlarının ve orman yangınlarının egzozlarından yayılan nitrojen dioksit NO 2 ile ilgilidir (genellikle kasıtlı veya ikincil olarak drenaj ve küresel ısınma ile tetiklenir ).
Kısa dalga boylu güneş radyasyonunun etkisi altında HAYIR 2 → HAYIR + O sonra O + O 2 → O 3 (diğer oksidanların mevcudiyetinde , aksi takdirde, NO 2 yeniden biçimlendirilir: NO + O 3 → NO 2 + O 2 ).Bir ozon (O 3 ) molekülü her zaman bir oksijen molekülü (O 2 ) ile bir oksijen atomu (O) arasındaki bir reaksiyonun sonucudur . Bu ise FOTOLİZ azot dioksit (NO 2 Resim, gerekli oksijen atomu (O) üretir) olup, azot monoksit (NO) reaksiyona girer, öncelikle bir kök hidroperoksil (HO- 2 yerine O ile değil) 3 sıfır olurdu denge.
Hafif kirli alanlarda, HO 2 , doğal atmosferde bulunan karbon monoksit (CO) ve metanın (CH 4 ) oksidasyonu ile üretilir . Bu esas olarak, güneş ışını etkisi altında, dönüşüm sonucu azot oksitler (NO x ) ve uçucu organik bileşikler esas olarak insan faaliyetleri (tarafından yayılan (VOC) kötü ozon ).
Oksidasyonu için kirlenmiş bölgelerde, ozon üretimi tercih edilir uçucu organik bileşikler (VOC) hızlı CO veya CH olduğu daha 4 .
Ozon oluşumu için gerekli şartların karşılanması durumunda ortaya çıkar:
Zirveler genellikle rakımda daha güçlüdür; burada ozon, o zamanlar sağlık üzerinde yararlı olduğu düşünülen etkileri için bir zamanlar bir tanıtım argümanıydı. Bu, örneğin, Mercantour yakınlarındaki Nice hinterlandında (burada kıyı kirliliğinin katkılarının da devreye girdiği) gözlemlenebilir .
Küresel olarak, troposherin ozon içeriği, 20. yüzyılın başından beri, esas olarak ulaştırmayla ilgili antropojenik nedenlerden dolayı artmıştır, ancak hız ve artış oranları dünyanın bölgeleri arasında farklılık göstermektedir.
Uydu ölçümlerini ve atmosferin kimyasal modellemesini birleştiren yakın tarihli bir rapor (2019), yaklaşık 40 yıldan fazla bir süredir (1979'dan 2016'ya kadar) tüm cihazların, Yakın Doğu'dan Amerika Birleşik Devletleri'ne troposferik ozondaki güçlü artışları tanımladığını gösteriyor.Hindistan ve Doğu Asya ve Pasifik üzerinden daha doğuda. (Orta arka planda +% 15 ila% 20)). En güçlü artış, en son dönemde, 2005 ile 2016 arasında meydana geldi (yandaki grafiğe bakın). Modelleme, (+6'dan +7 DU'ya) en büyük artışların Hindistan ve Doğu Asya'nın üzerinde olduğunu gösteriyor ve doğruluyor.
Aynı kaynaklar, Orta Afrika ve tropikal Atlantik Okyanusu'nda troposferik ozonda (38 yıllık kayıtta +4'ten +5 DU'ya) bir artış olduğunu ortaya koyuyor. Ve ılıman bölgede, Kuzey Atlantik ve Pasifik'in Kuzey-Doğusu korunmadı (on yılda + 3 DU).
Belirli hava koşulları karşılandığında, Mart 2016'da Mexico City , Meksika'da olduğu gibi , bu ayın 14'ünde zirveye ulaşan uzun ozon tepe durumları meydana gelebilir (yer istasyonları saatte 171 ppb'lik bir rekor [hacimce milyar parça] kaydetmiştir. bir istasyonda ve diğer altı istasyonda 150 ppb aşıldı); Bu bölgeye odaklanan nadir bir depresyon durumu, stratosferin troposfere girmesine tam anlamıyla izin verdi (9'dan12 Mart, ancak bunu birkaç gün boyunca yer seviyesindeki ozonda sürekli bir artış izledi ve rüzgar olmadan atmosferik bir tersine dönme durumu devam etti.
Yer seviyesinde ozon çevre ve aynı kökenli veya etkisi yoktur sağlığı olarak yüksek irtifa stratosferik ozon sırayla bizi korur, zararlı ultraviyole güneş (UV) ışınlarına. Her iki durumda da aynı moleküldür , etkileri yüksekliğe ve havadaki içeriğine göre farklılık gösterir. Ozon eşiği, hava kirliliğinin bir göstergesidir . Bir metreküp havadaki mikrogram cinsinden ozon miktarını gösterir . Avrupa Birliği ülkeleri için ortalama 1 saatte metreküp başına 180 µg ozondan , nüfuslar kirlilik konusunda bilgilendirilir, aynı şekilde 1 saatte ortalama 240 µg / m 3'ten kirlilik uyarısı verilir. Avrupa standardı ortalama 8 saatte 120 µg / m 3'tür . Dünya Sağlık Örgütü 100 aşmayacak şekilde tavsiye ug / m 3 ortalama fazla 8 saat ile (120 karşı ug / m 3 , daha önce).
Yer seviyesindeki ozon gözleri, mukozaları ve üst solunum yollarını tahriş edebilir.
Büyük miktarda yer seviyesindeki ozonun varlığı da akciğer ödemine neden olabilir , ancak en yaygın problemler solunumdur: astım veya hastanede kalmayı gerektiren akciğer hastalıkları. Solunum yolu hastalıklarından kaynaklanan ölüm oranı ile ozon konsantrasyonu arasında hafif bir korelasyon vardır. Kardiyovasküler mortalite etkilenmiş görünmüyor. Tepki ve bağışıklık hücreleri ile ilgili olarak, ozon, miRNA'ları önemli ölçüde etkiler (özellikle: miR-143, miR-145, miR-199a *, miR-199b-5p, miR-222, miR-223, miR-25, miR-424 ), ozon konsantrasyonu ile doğru orantılıdır, bağışıklık düzenlemesinde bir bozulmaya neden olur ve oksidatif yolların aktivasyonu ile iltihaplanmaya neden olur.
Ozon zirveleri genellikle ozon habercisi emisyonlarının (rüzgara göre) bulunduğu yerlerin akış aşağısında görünür ve antropojenik ozon bakımından zengin hava kütleleri dolaşır. Bu kirlilik ve ölümlülük açısından etkileri sınır ötesi, okyanus ötesi, kıtalararası veya kıtalararası olabilir.
Ozon, stomalardan ( stoma akışı ) yapraklara nüfuz eder ve hücrelerle temas ettiğinde anında bozunarak hücrelerin ölümüne yol açabilecek zincirleme reaksiyonlara yol açar. Semptomlar yaprak nekrozu , erken yaprak düşmesi, stomaların açılmasında bir değişiklik ve bu nedenle birçok bitkiye ve özellikle mahsullere (buğday, patates, vb. ) Ve tarımsal verime zarar veren fotosentetik aktivite oranında bir azalma olabilir. bitkiler, antioksidanlar üreterek kendilerini bir dereceye kadar savunabilirler . Bu kayıplar, bitkilerin büyümesinin azalmasına ve zayıflamasına yol açarak onları parazitik saldırılara ve iklimsel tehlikelere (kuraklık) karşı daha duyarlı hale getirir. Bu etkiler, iklim değişikliği bağlamında daha da şiddetlenebilir .
Böylelikle, 2000'li yılların başında, yer seviyesindeki ozonun bölgesel ölçekte mahsul verimi üzerindeki ölçülebilir etkileri, Avrupa'da en az 23 ekilebilir mahsul için ekonomik kayıplara yol açtı (yılda 5,72 ila 12 milyar ABD doları. Bazı tahıllar ve özellikle buğday ( kış buğdayı da dahil olmak üzere , ozonla karşı karşıya) özellikle hassastır.Bir meta-analize göre (Çin dahil çeşitli ülkelerde yapılan otuz dokuz araştırmaya göre), havadaki yüksek ozon seviyesi, Buğdayın klorofil seviyesi , bitkinin gaz değişimi ve diğer verim faktörleri.Daha düşük tane ağırlığı (-% 18), kulakta azalan tane sayısı (-% 11), azalan tane sayısı nedeniyle tarımsal verim% 26 düşebilir. kulak sayısı (–5%) ve verimlilik indeksi% 11 azaldı (maruz kalmamış bir kültüre kıyasla) Yaprakların fizyolojik durumu, ışıkta fotosentez oranıyla daha da etkilendi. sertleştirilmiş (ASAT), ağıza ait iletkenlik (Gs) ve klorofil (Chl) içeriği sırasıyla% 40,% 31 ve% 46 azalmıştır. Yüksek O 3 seviyelerine yanıtlarbahar ve kış buğdayı için benzerdi. Çoğu değişken için, azalan eğilim, artan O 3 seviyeleri ile doğrusal olarak ilişkilendirilmiştir.. Bu meta-analizin yazarları, CO 2 düzeyindeki artışınyer seviyesindeki ozonun zararlı etkilerini kısmen dengeleyebilir. Büyük Britanya'daki yalnızca bir çalışma, AOT 40'taki % 10'luk bir artışın yalnızca küçük verim kayıplarına (-% 0,23) neden olduğunu bulmuştur . Yazarlar, test arazileri aracılığıyla, buradaki yetiştiricilerin farkında olmadan ozona dirençli buğday türlerini seçtikleri sonucuna varmışlardır. Bazı buğday çeşitleri aslında ozona daha toleranslıdır. Asit kirliliği açısından zengin olan ülkelerde, hiçbir de dahil olmak üzere diğer kirletici maddeleri azalma eğilimi varsa , x ozon kişilerce etkilerini ekleyebilir.
Aşırı troposferik ozon, hem polen canlılığını hem de stigma alıcılığını azaltır ; bunların her ikisi de, dikkate alınan çiçekli bitki türlerine ve çevresel koşullara bağlı olarak normalde 2 ila 5 gün boyunca uygulanabilirdir (yani, stigmanın alıcı kaldığı kabaca aynı dönem ) .
Örnek olarak:
İç mekan havası, dış ortam havasından ozon içerebilir ve bazen örneğin bazı elektrik motorlarından, bazı hava temizleyicilerden ve iyonlaştırıcılardan veya bir UV radyasyon kaynağı kullanan cihazlardan yerinde üretilebilir.
Yakın tarihli bir tezde (2006) , zengin ülkelerde yaygın olarak kullanılan 16 inşaat ve dekorasyon ürünü için CSTB deney evi "MARIA" 'da havalandırma yoluyla dış havadan ithal edilen ozonun mimari ("duvar efektleri" mümkün) ve iç mekan için etkileşimleri incelenmiştir. dekorasyon. Test edilen bu malzemeler ile temas içinde 16, kapalı hava hızında ozon önemli bir düşüş (küçük bir damla,% 8 oldu emaye boya bir 89% ulaşan paneller arasında çam değişken hızlarda ham 0.158 cm / s) (0.003. Belirli Bu nedenle iç dekorasyon unsurları bir ozon yutucusu gibi davranır .
Bununla birlikte, kimyager için şaşırtıcı olmayan bir şekilde, normal malzeme emisyonlarının ozon varlığında ( stiren ve alkenler C 12 azalırken diğer gelirler önemli ölçüde arttığını da not ediyoruz. ( özellikle formaldehit , asetaldehit , benzaldehit , C5 ila C10 içeren aldehitler ), aynı zamanda ketonlar ve karboksilik asitler . çam paneller üzerinde testler yaptı (dokuz), karmaşık heterojen mekanizmaların ozonun kaybolmasını açıkladığını gösterdi; % 5 ve% 20.
Bu vesileyle NO, NO2 ve O3'ün neden olduğu dış kirliliğin havalandırma sistemi ile tamamen odaya aktarılır, ancak daha sonra bu ozonun% 80 ila% 95'i, odadaki nesnelerin oksidasyonu (heterojen reaktivite) ve daha az gaz fazındaki moleküllerle etkileşim yoluyla, örneğin ozonoliz ile ortadan kaldırılır. çam panelli bir odada gözlenen alfa-pinen reaksiyonları ); formaldehit , hekzaldehit , benzaldehit ve nonanal gibi reaksiyon yan ürünleri yeni, ikincil bir kirlilik oluşturur.
İç hava sıcaklığı (hava yenileme hızı ve nem kadar ) belirli malzemelerin emisyonlarını ve dolayısıyla iç ortam havasındaki seviyelerini değiştirebilir. Basit bir model, dış ortam hava kirleticilerinden iç mekan hava kirletici seviyelerini tahmin edebilir. Ozon için tahmin tatmin edicidir, NO için model neredeyse mükemmeldir, ancak iç ortam NO2 konsantrasyonunu olduğundan fazla tahmin etmektedir (belki de modelin kapalı yüzeylere NO 2 adsorpsiyonu olgusunu göz ardı etmesinden dolayı). Lütfen bu otomatik ve kontrollü evde yaşayanlar, evcil hayvanlar, yeşil bitkiler veya havalandırma sistemine ek olarak belirli hava girişlerini veya çıkışlarını artırabilecek çatlaklar veya çatlaklar bulunmadığını unutmayın.
Metroloji kirliliği ve sağlık risklerini değerlendirmek ve kirlenmiş hava kütlelerinin hareketini tahmin etmek gereklidir. Bu nedenle, atmosferin farklı yüksekliklerinde yapılmalıdır.
Ozon öncülerinin emisyonlarını sınırlamayı hedeflerler. Birçok ülke ve Avrupa Birliği hava kalitesi yasaları oluşturmuştur ve ozon dahil (örneğin eşik değer bilgisi) hava kalitesi standartlarını ve eşiklerini güncellemektedir . Avrupa'da 180 µg / m 3'tür ve 120 µg / m 3 aşılmamalıdır . fazla sekiz saat, bir eşik ötesine sağlığa zarar belli kabul edilir). Bu, ulusal veya yerel makamların belirli faaliyetleri (örneğin, ağır yakıtın yakılması) veya araçların hızını yasaklamasına veya azaltmasına izin verir. Ayrıca üretti önerileri (değerler rehber).
Sistemleri cezası ve / veya vergi teşvikleri veya sübvansiyonları lokal az kirleten için üreticileri, toplulukları ve bireyleri teşvik ederiz. Belirli çalışma süresi düzenlemeleri , uzaktan çalışma ve trafik akışkanlaştırma cihazları, güneş UV ışınlarının en aktif olduğu zamanlarda ozon öncüllerinin emisyonlarının azaltılmasına yardımcı olur.
Meteorolojiye sahip hava kalitesi uyarı ve ölçüm ağları (2007'de AB'de 700'den fazla ölçüm cihazı), emisyonlardan sorumlu olanların gün içindeki kirletici faaliyetlerini sınırlayarak gönüllü olarak veya zorunlu olarak tahmin etmelerine yardımcı olur. "Ozon zirvesi" riski altında veya kritik zamanlar.
Avrupa'da, bu cihazlar genel etkinliklerini göstermeye başlıyor; 2007'de yaz ozon seviyeleri, özellikle "bilgi eşik değerinin aşılmadığı" kuzey Avrupa ülkelerinde on yılın en düşükleri arasındaydı . İtalya en çok maruz kalan ülke olmaya devam etmektedir (479 µg / m 3 Sicilya'da ölçülmüştür , 2007'deki ikinci rekor Romanya'da 363 µg / m 3 olmuştur ). Fransa, Yunanistan, İtalya ve Romanya'da 300 ila 360 µg / m 3 seviyeler altı kez ölçülmüştür ve direktifin öngördüğü uzun vadeli eşik, diğer Avrupa ülkelerinde olduğu gibi (bazıları insan sağlığının korunması için genellikle hedef değeri aşmıştır). 2007'de ve Avrupa'da: Bilgi eşiğinin toplam aşımlarının% 45'i, uyarı eşiğinin% 39'u ve uzun vadeli hedefin aşılmasının% 12'si, 14'üncü ile 14'ü arasında gözlemlenmiştir.21 Temmuz.
2019'da Çinli bir yazar (Shaocai Yu), kentsel ve endüstriyel alanlarda meydana gelen ozonu , atmosfere yapay bir sis püskürterek jeomühendislik sisi ile tedavi etmeyi önerdi . Havanın bağıl nemi arttığında ozon seviyelerinin doğal olarak daha düşük olmasıyla süreci haklı çıkarır, "Bu nem, kimyasal radikal yükselticilerin zincir uzunluğunu azaltarak havanın sıcaklığını düşürür. Peroksi (HO2, RO2 ve RC (O) O2) ve NO2 zincirinin uzunluğunu azaltarak ve fotokimyayı sınırlandırarak ” ; cevabın hızlı olacağına, teknolojik fizibilite nispeten düşük maliyetle buna izin verdiğine inanıyor. Ozonun maksimumda olduğu yaz aylarında kaynakları en düşük seviyede olan su tüketimi sorunundan bahsetmiyor. Sıhhi nedenlerden dolayı püskürtülen su da çok temiz olmalıdır. Ek olarak, ozonun (zirve) büyük bir kısmı şehrin kendisinde değil, şehirlerin hakim rüzgarında üretilir.
Örneğin, araçlara aşağıdaki kirlilik önleyici cihazlar takılmıştır:
% 100 elektrikli araçların kullanılması, kimyasal reaksiyondan sonra troposferik ozon oluşumunu sınırlayacaktır .