Vai trò của tầng ozon là gì? Vấn đề lỗ thủng tầng ozon

Một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu trong nhiều thập kỉ gần đây là ô nhiễm môi trường và lỗ thủng tầng ozon. Vậy tầng ozon là gì, tầng ozon bị thủng có ảnh hưởng như thế nào đến Trái Đất của chúng ta? Hãy cùng tìm hiểu về các vấn đề này thông qua bài viết dưới đây nhé.

Tìm hiểu tầng ozon là gì?

Tầng ozon là tầng bình lưu của khí quyển Trái Đất nơi có nồng độ ozon cao. Phần tập trung lượng ozon nhiều nhất nằm ở độ cao 20-25 km. Nếu điều chỉnh độ dày của tầng ozon về tình trạng tiêu chuẩn, thì độ dày của nó trung bình chỉ khoảng 3mm.

tang-ozon-la-gi
Tầng ozon là tầng bình lưu có hàm lượng khí ozon cao

Hàm lượng ozone thay đổi theo vĩ độ, mùa và thời tiết. Bức xạ cực tím được ozon hấp thụ ở độ cao lớn, có tác dụng làm ấm khí quyển, đồng thời bảo vệ các sinh vật sống trên trái đất khỏi tác hại của bức xạ cực tím. Nó cũng có một số tác dụng diệt khuẩn và rất có cho các sinh vật sống.

Ozon trong tầng ozon chủ yếu được tạo ra nhờ tia cực tím. Tia cực tím trong ánh nắng mặt trời được chia thành sóng dài và sóng ngắn, khi các phân tử oxy trong khí quyển (21%) bị tia cực tím sóng ngắn chiếu xạ, các phân tử oxy sẽ bị phân hủy thành trạng thái nguyên tử. Các nguyên tử oxi phản ứng với O2 để tạo ra ozon (O3).

Vai trò của tầng ozon đối với con người và Trái Đất

Tầng ozon có rất nhiều tác dụng quan trọng đối với Trái Đất cũng như các sinh vật sinh sống trên hành tinh của chúng ta.

Tác dụng bảo vệ của tầng ozon

Tầng ozon có thể hấp thụ tia cực tím có bước sóng dưới 306,3nm trong ánh sáng mặt trời, chủ yếu là một phần UV-B (bước sóng 290-300nm) và toàn bộ UV-C (bước sóng <290nm). Điều này giúp bảo vệ con người và các sinh vật trên Trái Đất khỏi tia cực tím bước sóng ngắn.

Chỉ có tia cực tím sóng dài UV-A và một lượng nhỏ tia cực tím sóng trung bình UV-B mới có thể chiếu xuống mặt đất, và tác hại của tia cực tím sóng dài đối với tế bào sinh học nhẹ hơn nhiều so với tia cực tím sóng ngắn. Vì vậy, tầng ozon được ví như chiếc ô che chở cho các loài sinh vật trên trái đất được tồn tại và sinh sôi.

vai-tro-tang-ozon
Tầng ozon có vai trò quan trọng với Trái Đất

Tác dụng sưởi ấm của tầng ozon

Tầng ôzôn cũng đóng vai trò duy trì nhiệt độ của Trái đất, hấp thụ tia cực tím trong ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thành nhiệt năng đốt nóng khí quyển. Những phân tử này cũng sẽ bẫy năng lượng phản xạ từ bề mặt, ngăn không cho Trái Đất bị quá lạnh ngay cả khi không có ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào (ban đêm).

Nguyên nhân gây ra thủng tầng ozon

Hiện tượng thủng tầng ozon là hiện tượng mà mật độ ozon trên tầng bình lưu của Trái Đất bị suy giảm đến mức báo động, gây ra những lỗ hổng không có ozon. Vậy lỗ thủng tầng ozon ở đâu? Lỗ hổng tầng ozon lớn nhất đã được phát hiện cho đến nay là ở Nam Cực.

Nguyên nhân trực tiếp

Ozon trong khí quyển có thể bị tiêu thụ và phá hủy bằng cách phản ứng với nhiều chất. Các chất có chứa một số nguyên tố như carbon, hydro, clo và nitơ, chẳng hạn như oxit nitơ (N2O), nước (H2O), carbon tetrachloride (CCl4), metan (CH4), chlorofluorocarbons (CFC) là những chất dễ dàng có thể phản ứng với ozon.

Những chất này thường ổn định trong tầng khí quyển thấp hơn nhưng trở thành chất làm suy giảm tầng ozon khi được kích hoạt bởi bức xạ cực tím trong tầng bình lưu. Các phản ứng này tiêu thụ ozon trong tầng bình lưu, phá vỡ sự cân bằng của ozon và dẫn đến sự gia tăng bức xạ cực tím mặt đất, gây ra hàng loạt vấn đề cho hệ sinh thái trái đất và con người.

Nguyên nhân thúc đẩy quá trình thủng tầng ozon

Việc thúc đẩy quá trình làm tầng ozon bị suy yếu có thể do các nguyên nhân như sau:

  • Sự thay đổi cường độ bức xạ mặt trời do các hoạt động của mặt trời gây ra, sự thay đổi trường nhiệt độ khí quyển và trường áp suất do chuyển động của khí quyển gây ra đều ảnh hưởng đến nồng độ ozon trong tầng bình lưu.
  • Tác động do hoạt động của con người, chủ yếu ở việc sản xuất, tiêu thụ và phát thải các chất làm suy giảm tầng ozon.

Hậu quả của việc tầng ozon bị thủng là gì?

Sau khi tầng ozon bị suy giảm với số lượng lớn, khả năng hấp thụ bức xạ tia cực tím bị suy yếu đi rất nhiều, dẫn đến lượng tia cực tím UV-B chiếu đến bề mặt trái đất tăng lên đáng kể, gây ra nhiều mối nguy hại cho sức khỏe con người và động vật, thực vật, hệ sinh thái dưới nước, chu trình sinh hóa, thành phần khí quyển tầng đối lưu và chất lượng không khí…

Ảnh hưởng đối với sức khỏe con người

Việc giảm lượng ozon và phá hủy tầng ozon làm tăng lượng bức xạ cực tím chiếu xuống mặt đất. Sự gia tăng của bức xạ tia cực tím UV-B sẽ có tác động lớn đến sức khỏe con người.

Các nghiên cứu liên quan đã chỉ ra rằng, ngoại trừ việc sản xuất VD trong da người, tia cực tím không có tác dụng có lợi nào mà đa số sẽ có hại hơn cho cơ thể con người. Nó chủ yếu biểu hiện ở việc ảnh hưởng đến da, mắt và hệ thống miễn dịch của con người.

lo-thung-tang-ozon-anh-huong-toi-con-nguoi
Lỗ thủng tần ozon có nhiều ảnh hưởng không tốt đến Trái Đất

Ảnh hưởng xấu đến các sinh vật trên Trái Đất

Mặc dù thực vật đã phát triển các cơ chế bảo vệ chống lại mức độ cao của tia UV-8, nhưng các nghiên cứu đã chỉ ra rằng 2/3 trong số các nhóm thực vật trên cạn bị ảnh hưởng ở nhiều mặt khi tiếp xúc với tia cực tím.

Các loài nhạy cảm như đậu tương, dưa hấu, bắp cải… phát triển chậm và một số hạt không nảy mầm. Tia cực tím còn có thể làm hỏng hoóc-môn và chất diệp lục của thực vật, do đó làm giảm quá trình quang hợp của chúng.

Tác động của tia cực tím đối với sức khỏe động vật cũng giống như đối với con người, gây ra các vấn đề về da và mắt.

Tác động đến khí hậu toàn cầu

Ozon ở tầng bình lưu có hai tác động trái ngược nhau đối với quá trình điều hòa khí hậu, nếu nồng độ ozon ở tầng bình lưu giảm thì khả năng hấp thụ bức xạ cực tím ở đây cũng giảm tương ứng, bản thân tầng bình lưu cũng nguội đi, do đó làm lạnh Trái đất. Mặt khác, lượng bức xạ cực tím chiếu xuống mặt đất tăng lên sẽ làm trái đất nóng lên. Hai quá trình này thường triệt tiêu nhau nếu sự suy giảm ozon đồng đều.

Tuy nhiên sự suy giảm ozon ở tầng bình lưu Trái Đất không đồng đều, dẫn đến những lỗ thủng tầng ozon. Từ đó gây ra nhiều hiện tượng khí hậu khắc nghiệt.

Làm thế nào để bảo vệ tầng ozon?

Để bảo vệ và phục hồi tầng ozon, chúng ta cần giảm thiểu việc sản xuất và thải các chất có thể phá huỷ tầng ozon ra môi trường.

  • Giảm sử dụng các chất làm suy giảm tầng ozon. Ví dụ: tránh sử dụng CFC trong tủ lạnh và máy điều hòa không khí, thay thế bình chữa cháy thông thường bằng bình chữa cháy gốc halogen…
  • Giảm thiểu việc sử dụng phương tiện giao thông: Các phương tiện giao thông thải ra một lượng lớn khí nhà kính dẫn đến sự nóng lên toàn cầu cũng như sự suy giảm tầng ozon. Do đó, việc sử dụng các phương tiện cá nhân nên được giảm thiểu càng nhiều càng tốt.
bao-ve-tang-ozon
Bảo vệ tầng ozon để bảo vệ Trái Đất
  • Sử dụng các sản phẩm tẩy rửa thân thiện với môi trường: Hầu hết các sản phẩm tẩy rửa đều có các hóa chất giải phóng clo và brom và ảnh hưởng đến tầng ozon. Thay vào đó bạn nên sử dụng các sản phẩm tự nhiên để bảo vệ môi trường.
  • Không sử dụng các oxit nitơ trong sản xuất công nghiệp. Mọi người nên tìm hiểu về tác hại của oxit nitơ và các sản phẩm thải ra khí để giảm thiểu khí thải ở cấp độ cá nhân.

Trên đây là những thông tin về tầng ozon và những vấn đề liên quan đến thủng tầng ozon. Tầng ozon có vai trò rất lớn đối với Trái Đất và các sinh vật trên Trái Đất, trong đó có con người. Mỗi người cũng cần có ý thức bảo vệ môi trường và tầng ozon thông qua việc giảm thiểu chất thải trong sinh hoạt hàng ngày.