Ozon - dobry czy zły?

Czym jest ozon i jak wpływa na życie na Ziemi?

Ozon to odmiana alotropowa tlenu. Cząsteczki tlenu, którym oddychamy i który jest podstawowym składnikiem powietrza, są zbudowane z dwóch atomów tlenu (O2), w skład cząsteczki ozonu wchodzą natomiast trzy atomy tlenu (O3). Ten trzeci atom tlenu sprawia, iż ozon w przeciwieństwie do dwuatomowej cząsteczki tlenu jest silnym utleniaczem fotochemicznym.

Ta właściwość powoduje, że ozon w górnej warstwie atmosfery – stratosferze, absorbuje prawie całkowicie niezwykle szkodliwe dla organizmów żywych, promieniowanie nadfioletowe o długości fali poniżej 295nm. Dzięki czemu do powierzchni Ziemi dociera tylko kilka procent biologicznie czynnego promieniowania UV.

Natomiast ozon w dolnej warstwie atmosfery – troposferze jest zanieczyszczeniem powietrza, które negatywnie wpływa na zdrowie ludzi. Podwyższone stężenie ozonu w powietrzu może prowadzić do reakcji zapalnych oczu czy chorób dróg oddechowych, w tym nasilenia objawów astmy oraz zmniejszenia wydolności płuc. Organizm człowieka broni się przed przedostającym się do płuc ozonem i zmniejsza ilość wdychanego tlenu, co w konsekwencji może powodować nasilenie chorób układu krążenia. Ozon może powodować senność, bóle głowy i znużenie oraz spadek ciśnienia tętniczego krwi. Ponadto podwyższone stężenia ozonu niszczą roślinność oraz przyspieszają korozję materiałów.

Jak powstaje ozon?

Ozon powstający przy powierzchni ziemi jest zanieczyszczeniem wtórnym i powstaje w wyniku reakcji fotochemicznych tlenków azotu i lotnych związków organicznych w atmosferze, reakcje te przyspiesza wysoka temperatura powietrza. Ozon ten nazywany jest  ozonem troposferycznym lub przyziemnym.

Ozon w stratosferze powstaje w wyniku oddziaływania promieniowania słonecznego na cząsteczki tlenu (O2), w wyniku czego cząsteczki te rozpadają się na dwa atomy tlenu (O). Następnie atomy tlenu reagują z tlenem cząsteczkowym i tworzą cząsteczki ozonu (O3). Ozon ten nazywany jest ozonem stratosferycznym lub warstwą ozonową.

Co sprzyja powstawaniu ozonu przyziemnego i kiedy się go bać?

Najwyższe stężenia ozonu przy powierzchni Ziemi występują wiosną i latem, ponieważ powstawaniu ozonu sprzyja słoneczna pogoda i wysoka temperatura powietrza. Ozon ma zdolność przenoszenia się na duże odległości, dlatego jego stężenia na obszarze Polski w dużej mierze zależą od stężeń ozonu w masach powietrza napływających nad teren naszego kraju – głównie z południowej i południowo-zachodniej Europy.

W słoneczne, gorące dni najwyższe stężenia ozonu występują najczęściej w godzinach od 10-14, w tym samym czasie przy bezchmurnym niebie ma miejsce również największe promieniowanie UV.

Potencjalne źródła przekroczeń poziomu alarmowego i docelowego ozonu na obszarze strefy mazowieckiej.

Ze względu na specyfikę zanieczyszczenia, jakim jest ozon trudno jest wskazać główne źródła emisji odpowiadające za przekroczenia. Ozon występujący przy powierzchni Ziemi tworzy się poprzez reakcje chemiczne pomiędzy lotnymi związkami organicznymi (NMLZO) i tlenkami azotu (NOx) w obecności promieniowania słonecznego. Źródłami NMLZO i tlenków azotu są m.in.:

• spalanie paliw w transporcie,
• przemysł i duże źródła spalania paliw,
• drobny przemysł, taki jak stacje benzynowe i drukarnie,
• produkty chemiczne, takie jak niektóre gatunki farb i środków czyszczących,
• spalanie paliw w samolotach, lokomotywach spalinowych, sprzęcie budowlanym oraz sprzęcie ogrodowym. Duży stopień skomplikowania procesów fizykochemicznych przebiegających w atmosferze związanych z występowaniem NMLZO oraz NOx i mających wpływ na powstawanie ozonu powoduje, że bardzo trudno jest określić zależności pomiędzy emisją prekursorów ozonu, a występowaniem ozonu w troposferze.

 Stężenia ponadnormatywne są w znacznej mierze związane z czynnikami naturalnymi, niezwiązanymi z działalnością człowieka, w tym szczególnie z czynnikami meteorologicznymi (wysokie nasłonecznienie, brak wiatru). Działalność ludzka natomiast przyczynia się do tworzenia się ozonu poprzez emisję prekursorów, czyli tlenków azotu oraz niemetanowych lotnych związków organicznych.

Sposób zachowania się obywateli w przypadku ogłoszenia alertu:

1. stosować się do zaleceń i nakazów organów samorządowych oraz instytucji porządkowych;
2. starać się nie przebywać na powietrzu oraz nie wietrzyć mieszkań, w dniach i w obszarach, gdzie występują przekroczenia poziomu alarmowego ozonu;
3. starać się ograniczyć swoją aktywność fizyczną na otwartej przestrzeni w dniach i w obszarach, gdzie występują przekroczenia poziomu alarmowego ozonu;
4. w miarę możliwości ograniczyć własną emisję zanieczyszczeń, poprzez: − zaniechanie korzystania z samochodów osobowych, − nieużywanie kosiarek spalinowych, − ograniczenie prac malarskich oraz prac w trakcie których niezbędne jest wykorzystywanie rozpuszczalników.

Grupy ludności wrażliwe na przekroczenia standardów jakości powietrza:

1. Grupa dzieci i młodzieży poniżej 25 roku życia: Szczególnie narażone na szkodliwe działanie podwyższonych stężeń są dzieci, które spędzają na powietrzu więcej czasu niż osoby dorosłe. Jednocześnie ich organizmy są w fazie wzrostu i ogólnego rozwoju, co sprzyja pojawianiu się zaburzeń zdrowotnych pod wpływem zanieczyszczeń powietrza.
2. Grupa osób starszych i w podeszłym wieku: Wrażliwość osobnicza przedstawicieli tej grupy wynika z ogólnego osłabienia organizmu związanego z procesem starzenia się, co w konsekwencji powoduje zwiększenie podatności na zachorowania.
3. Grupa osób z zaburzeniami funkcjonowania układu oddechowego: Zanieczyszczenia powietrza trafiają do organizmu wraz z wdychanym powietrzem i działają drażniąco na śluzówki dróg oddechowych. Szczególnie narażone na szkodliwe działanie zanieczyszczeń są osoby z przewlekłymi chorobami układu oddechowego, głównie osoby chore na astmę.
4. Grupa osób z zaburzeniami funkcjonowania układu krwionośnego: Powstające w ludzkim organizmie pod wpływem stężeń niektórych zanieczyszczeń, związki chemiczne mogą prowadzić do powstawania blokujących naczynia krwionośne złogów, a te z kolei mogą być przyczyną zawału lub udaru.
5. Grupa osób palących papierosy: Wdychanie dymu papierosowego znacznie osłabia błony śluzowe dróg oddechowych, co ułatwia przenikanie zanieczyszczeń z wdychanego powietrza do tkanek organizmu.
6. Grupa osób zawodowo narażona na działanie zanieczyszczeń: Wykonywanie niektórych zawodów wiąże się z długotrwałą ekspozycją na działanie podwyższonych stężeń substancji, przez co wzrasta narażenie zdrowotne związane ze szkodliwym ich działaniem. Do grupy tej należą m.in. osoby wykonujące prace na wolnym powietrzu lub obsługujące urządzenia emitujące zanieczyszczenia.

Gdzie są dostępne wyniki pomiarów ozonu?

Główny Inspektorat Ochrony Środowiska udostępnia wyniki pomiarów stężeń ozonu przyziemnego w trybie on-line poprzez portal „Jakość Powietrza” (www.powietrze.gios.gov.pl) oraz aplikację mobilną. Dane są aktualizowane co godzinę i są dostępne wraz z informacją o potencjalnym wpływie stężeń ozonu w powietrzu na zdrowie ludzi, ze szczególnym uwzględnieniem grup ludzi wrażliwych (dzieci, osoby chore, kobiety w ciąży, osoby starsze).

Wyniki pomiarów ozonu stratosferycznego są dostępne w postaci raportów na stronie internetowej GIOŚ pod adresem http://www.gios.gov.pl/pl/stan-srodowiska/monitoring-jakosci-powietrza.