هناك العديد من المركبات الكيميائية التي تتسبب في تآكل طبقة الأوزون وهي:
- رباعي كلوريد الكربون: وهو عبارة عن سائل عديم اللون، ذو سُمية عالية وغير قابل للاشتعال، يتم استخدامه في تعقيم الحبوب بالبخار وعمليات التنظيف الجاف، ويمكن أن يظل في الغلاف الجوي لفترة تصل إلى 42 عامًا.
- الهالونات: يُعرف غاز الهالونات باسم غاز البرومو-ثلاثي فلورو-ميثان، والهالون هو عبارة عن غاز بلا لون أو رائحة، يحتوي على نسبة بسيطة من السم، ولكنه يحل محل الهواء فيسبب الاختناق، والاستخدام الرئيسي لغاز الهالون هو إطفاء الحرائق، مما يستنفذ طبقة الأوزون؛ لأنه يحتوي على عنصر البروم، وهو العنصر المدمر لغاز الأوزون.
- كلوريد الميثيل: وهو عبارة عن غاز عديم اللون، يتم استخدامه كسائل تنظيف أو مذيب، ويؤدي إلى تآكل طبقة الأوزون بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي حيث يتفاعل الكلور مع غاز الأوزون، ويمكن أن تمتد فترة بقائه في الغلاف الجوي إلى سنة كاملة.
- مركبات الكلوروفلوروكربون: وهي المركبات التي يقع عليها العامل الأكبر في تآكل طبقة الأوزون، حيث يدخل في تكوينها نسب متباينة من ذرات الكربون، والهيدروجين والكلور والفلور، وهي مركبات خالية من السم، وغير قابلة للاشتعال، وعندما تقوم الأشعة فوق البنفسجية بتكسير روابط جزيئات تلك المركبات في طبقة الستراتوسفير، تنبعث ذرات الكلور إلى الغلاف الجوي، والتي تدمر غاز الأوزون بعد تفاعلها معه، وتنبعث تلك المركبات نتيجة استخدام غاز الثلاجات والصابون ورذاذ البخاخات ومكيفات الهواء ومبيدات الحشرات والدهانات، والتي يُستخدم البعض منها بشكل يومي.
- العوامل الطبيعية: فهناك بعض العوامل التي تحدث بشكل طبيعي، تتسبب في تآكل طبقة الأوزون، أبرزها الانفجارات البركانية ورياح طبقة الستراتوسفير.
أسباب تآكل طبقة الأوزون
وهناك العديد من الغازات التي تؤدي إلى تآكل طبقة الأوزون وهي:
- غاز الكلور: حيث تُعد مركبات الكلوروفلوروكربون الناتجة عن الأنشطة الصناعية، من أهم مصادر غاز الكلور، كما أن هناك عوامل أخرى تؤدي إلى انبعاث تلك المركبات وهي البراكين، المعززات الصاروخية، مبيضات الكلور المنزلية، الكلور المُستخدم في أحواض السباحة ومحطات معالجة المياه، رذاذ البحر، احتراق الكتلة الحيوية.
- غاز بروميد الميثيل: ويُعرف أيضًا باسم برومو ميثان، وهو غاز بلا لون ولا رائحة، يتم استخدامه في تعقيم التربة بالبخار والقضاء على الآفات، وقد تكون مصادر هذا الغاز طبيعية مثل احتراق الكتلة الحيوية، أو المحيطات.
- بخار الماء: المصدر الأساسي لانبعاث بخار الماء هو المسطحات المائية الطبيعية، مثل البحيرات والأنهار والمحيطات، كما تنبعث من عمليات أكسدة الميثان والأنشطة الصناعية.
- أكسيد النيتروس: ويُعرف أيضًا باسم غاز الضحك وهو غاز عديم اللون، مصادره الرئيسية البرق الذي يحدث خلال العواصف الرعدية، دورة النيتروجين الطبيعية، كما ينتج عن حرق الوقود في محركات الاحتراق الداخلي، ويستعين به الأطباء خلال معالجة المرضى كمخدر.
- غاز الميثان: وهو غاز قوي والعنصر الأساسي للغاز الطبيعي، وينبعث غاز الأوزون من مصادر طبيعية في الغالب، فهو ينتج عن تحلل الحيوانات الميتة والنباتات القديمة في الرواسب والمستنقعات، كما يتكون في معدة الحيوانات المجترة في الظروف اللاهوائية، وفي حقول الأرز، ومن المصادر الأخرى لانبعاث غاز الميثان هو الأنشطة البشرية مثل تدمير الغابات.
كيف يتكون الأوزون
- يتكون غاز الأوزون عند كسر التساهمية الثنائية في جزيء الأكسجين عن طريق الأشعة فوق البنفسجية، فينتج عن ذلك ذرتي أكسجين نشطتين، كل ذرة منهما تتفاعل مع جزيء أكسجين (O2)، فيتكون جزيء أوزون (O3).
العامل الحفاز في تحلل الأوزون
- يتفكك غاز الأوزون عندما تُمتص الأشعة فوق البنفسجية ذات الطاقة العالية بواسطة جزيء الأوزون، ومن ثم ينقسم هذا الجزيء إلى غاز أكسجين ثنائي الذرة وذرة أكسجين.
- وتجدر الإشارة إلى أن جزيئات الأوزون يُشار إليها بالرمز O3، أما ذرة الأكسجين المنفردة فرمزها هو O، ورمز غاز الأكسجين ثنائي الذرة هو O2.
- وبالتالي فإن المعادلة الكيميائية لتحلل جزيء الأوزون هي: O3= O+ O2.
