Thủng tần Ozon

BÀI THUYẾT TRÌNH NHÓM 3
ĐỀ TÀI
SỰ SUY GIẢM TẦNG Ô ZÔN
Các thành viên nhóm 3:
Nguyễn Lê Văn Thanh
Nguyễn Văn Nhơn
Nguyễn Hữu Đợi
Nguyễn Thị Hằng
Nguyễn Thị Ngọc Huyền
Nguyễn Hồng Sáng
Phạm Thị Ngọc Anh
Trần Anh Thư
Nguyễn Quốc Mạnh
Ngô Văn Trương






1. Khái niệm

Ôzôn là gì? Ôzôn trong bầu khí quyển được tạo thành khi các tia cực tím chạm phải các phân tử ôxy (O2) chứa hai nguyên tử ôxy, tạo thành hai nguyên tử ôxy đơn, được gọi là ôxy nguyên tử (O).

Ôxy nguyên tử kết hợp cùng với một phân tử ôxy tạo thành phân tử ôzôn (O3). Phân tử ôzôn có hoạt tính cao, khi bị tia cực tím chạm phải, lại tách ra thành một phân tử ôxy và một ôxy nguyên tử. Đây là một quá trình liên tục gọi là chu kỳ ôxy - ôzôn.
2. Vai trò của tầng ô zôn

Lớp ôzôn ngăn cản phần lớn các tia cực tím có hại không cho xuyên qua bầu khí quyển Trái đất. Tầng ôzôn như lớp áo choàng bảo vệ trái đất trước sự xâm nhập và phá hủy của tia tử ngoại. Chiếc áo choàng quý giá ấy bị "rách" cũng có nghĩa sự sống của muôn loài sẽ bị đe dọa.

3. Hiện tượng suy giảm tầng ô zôn
3.1 Suy giảm tầng ôzôn là gì?
Sự suy giảm tầng ôzôn là hiện tượng giảm lượng ô zôn trong tầng bình lưu.

3.2 Nguyên Nhân
Việc sử dụng và sản xuất các hợp chất cácbon của clo và flo (CFC - chlorofluorocacbons) cũng như các chất hóa học gây suy giảm tầng ôzôn khác như tetraclorit cacbons, các hợp chất của brôm (halon) và methylchloroform. Các nguyên tố này có trong một số hợp chất bền nhất định, đi vào tầng bình lưu và được giải phóng bởi các tia cực tím.
Toàn bộ các khí CFC đều được sản xuất nhân tạo, chúng không có trong tự nhiên trước khi được con người tổng hợp ra. Các CFC được dùng trong các máy điều hòa nhiệt độ /các máy làm lạnh trước thập kỷ 1980, trong các quy trình làm sạch các thiết bị điện tử dễ hỏng và là sản phẩm phụ của một số quá trình hóa học.

Khi các hóa chất làm giảm sút ôzôn như vậy đi vào tầng bình lưu chúng bị phân tách ra bởi các tia cực tím, tạo thành các nguyên tử Cl. Các nguyên tử clo phản ứng như một chất xúc tác, có thể phá hủy hằng ngàn phân tử ôzôn trước khi được mang ra khỏi tầng bình lưu.

Nếu các CFC phân tử tồn tại lâu, thời gian tái tạo phải tính bằng thập kỷ. Người ta tính rằng một phân tử CFC mất trung bình là 15 năm để đi từ mặt đất lên đến các tầng trên của khí quyển và có thể ở đó khoảng một thế kỷ, phá hủy đến cả trăm ngàn phân tử ôzôn trong thời gian này.
Quan trọng nhất là các nguyên tử Cl được tạo thành như thế sẽ trở thành chất xúc tác hủy diệt các phân tử ôzôn trong một chu kỳ khép kín. Trong chu kỳ này, một nguyên tử clo tác dụng với phân tử ôzôn, lấy đi một nguyên tử ôxy (tạo thành ClO) và để lại một phân tử ôxy bình thường.
Tiếp theo, một ôxy nguyên tử tự do sẽ lấy đi ôxy từ ClO và kết quả cuối cùng là một phân tử ôxy và một nguyên tử clo, bắt đầu lại chu kỳ. Một nguyên tử clo đơn độc sẽ phân hủy ôzôn mãi mãi nếu như không có các phản ứng khác mang nguyên tử clo ra khỏi chu kỳ này bằng cách tạo nên các nguồn chứa khác như axit clohydric (HCl) và clo nitrat (ClONO2).

Phản ứng của nguyên tử Cl trong các nguồn chứa này thông thường chậm nhưng được gia tăng khi có các đám mây tầng bình lưu ở địa cực, xuất hiện trong mùa Đông ở Nam Cực, dẫn đến chu kỳ tạo thành lỗ thủng ôzôn.
Sự suy giảm ôzôn thay đổi tùy theo vùng địa lý và tùy theo mùa. Lỗ thủng ôzôn dùng để chỉ sự suy giảm ôzôn nhất thời hằng năm ở hai cực trái đất, những nơi mà ôzôn bị suy giảm vào mùa Xuân (cho đến 70% của Nam Cực và cho đến 30% ở Bắc Cực) và được tái tạo trở lại vào mùa hè. Nồng độ Cl tăng cao trong tầng bình lưu, xuất phát khi các khí CFC và các khí khác do loài người sản xuất ra bị phân hủy, chính là nguyên nhân gây ra sự suy giảm này.
4. Hậu quả
Tầng ôzôn của trái đất nằm ở tầng bình lưu thấp, ngay phía trên tầng đối lưu (bắt đầu từ bề mặt trái đất lên cao khoảng 12 km) đón nhận các tia cực tím có hại từ mặt trời.
Cường độ gia tăng của các bức xạ cực tím có năng lượng cao đang được coi là nguyên nhân gây ra nhiều hậu quả trong sinh học như gia tăng các khối u ác tính C (ung thư da). Theo một nghiên cứu, tăng 10% các tia cực tím có năng lượng cao được coi là liên quan với tăng 19% các khối u ác tính ở đàn ông và 16% ở phụ nữ.

Tăng cường bức xạ tia cực tím có thể tiêu hủy các sinh vật phù du trong tầng có ánh sáng của biển và ảnh hưởng đến mùa màng. Sản lượng nhiều loại cây trồng có tầm quan trọng về kinh tế như lúa phụ thuộc vào quá trình cố định ni tơ của vi khuẩn lam cộng sinh ở rễ cây. Mà vi khuẩn lam rất nhạy cảm với ánh sáng cực tím và có thể bị chết khi hàm lượng tia cực tím gia tăng.

Bên cạnh các ảnh hưởng trực tiếp của bức xạ cực tím đối với sinh vật, gia tăng tia cực tím trên bề mặt sẽ làm gia tăng lượng ôzôn ở tầng đối lưu. Ở mặt đất ôzôn thông thường được công nhận là một yếu tố gây nguy hiểm đến sức khỏe vì ôzôn có độc tính thể theo tính chất ôxy hóa mạnh. Vào thời điểm này ôzôn trên mặt đất được tạo thành chủ yếu qua tác dụng của bức xạ cực tím đối với các khí thải từ xe cộ.
5. Biện pháp khắc phục
Sự suy giảm ôzôn đang được quan sát thấy và các dự đoán suy giảm trong tương lai đã trở thành một mối quan tâm toàn cầu, dẫn đến việc công nhận Nghị định thư Montreal hạn chế và cuối cùng chấm dứt hoàn toàn việc sử dụng và sản xuất các hợp chất
Năm 1985, Công ước Viên và Nghị định thư Montreal bắt đầu có hiệu lực nhằm mục đích từng bước ngăn chặn việc sử dụng những loại hóa chất có thể phá hủy tầng ôzôn, đánh dấu sự ra đời của Ngày quốc tế bảo vệ tầng ô -zôn. Hiện nay, việc triển khai Nghị định thư Montreal đã góp phần đáng kể làm giảm hơn 1, 5 triệu tấn hóa chất hàng năm mà có thể phá hủy tầng ô-zôn.

Theo quy định của Nghị định thư Montreal về các chất suy giảm tầng ôzôn, với các nước phát triển phải loại trừ hoàn toàn sản xuất và sử dụng các chất CFC và Halon vào năm 1996 và chất HCFC vào năm 2020.

Đối với các nước đang phát triển như nước ta sẽ được ưu đãi sử dụng các chất CFC và Halon đến năm 2010 và chất HCFC đến năm 2040. Với mức tiêu thụ dưới 0,004 kg/ đầu người /năm, Việt Nam được coi là một trong những nước có lượng tiêu thụ CFC thấp gần 300 lần so với nhóm nước mà Nghị định thư quy định và được hưởng ưu đãi về hạn định loại trừ; đồng thời nhận được sự hỗ trợ không hoàn lại về công nghệ và tài chính từ Quỹ đa phương thông qua các dự án đầu tư.
Trong giai đoạn từ nay đến 2010, để có thể loại trừ được hoàn toàn tiêu thụ các chất CFC và Halon, các nước đang phát triển như Việt Nam cần được hỗ trợ kỹ thuật, tăng cường năng lực và hướng tới sử dụng R -134a. Hiện nay, R-134a đang được coi là gas lạnh an toàn và sử dụng trong hầu hết các loại tủ lạnh và điều hòa không khí ô tô (MAC) đời mới.
6. Khả năng phục hồi của tầng ô zôn

Theo Nghị định thư Montreal với sự tham gia của 191 quốc gia, các sản phẩm thải CFC đã bị loại bỏ vào năm 1996 trên toàn thế giới. Quan sát trong vài năm vừa qua cho thấy sự suy thoái tầng ôzôn đã bị ngăn chặn trên diện rộng có khả năng phục hồi hoàn toàn. Theo nghiên cứu mới, biến đổi khí hậu ở bán cầu Nam cũng sẽ có khả năng phục hồi
Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) cho thấy tầng ôzôn sẽ có khả năng phục hồi nhờ những nỗ lực của con người nhằm hạn chế lượng khí phát thải gây suy giảm tầng ôzôn và nhờ gió khí quyển.
Theo các số liệu của NASA. mặc dù lỗ thủng tầng ôzôn trên bầu trời Nam Cực vẫn không ngừng rộng ra và hiện đã tới 24 triệu km2, nhưng toàn bộ tầng ôzôn của Trái đất đã ngừng suy giảm trong suốt 9 năm qua, sớm hơn rất nhiều so với những tính toán khoa học dựa theo tiến độ giảm các loại khí CFC phá hoại tầng ôzôn trong 20 năm qua.

Các nhà khoa học đã xác định sự phục hồi tầng ôzôn trên tầng thượng của tầng bình lưu của khí quyển có thể hoàn toàn nhờ vào việc giảm lượng khí CFC thải vào khí quyển.
Nhưng ở tầng hạ của tầng bình lưu, sự phục hồi của tầng ôzôn phụ thuộc vào các loại gió khí quyển lưu chuyển khí ôzôn, được tạo ra ở độ cao thấp trên khu vực xích đạo nên các khu vực ở vĩ độ cao hơn, là nơi khí ôzôn bị phá hoại.

Các mô hình máy tính đã khẳng định quá trình này và dự báo tầng ôzôn của Trái đất sẽ được khôi phục lại mức như năm 1980 trong khoảng thời gian từ năm 2030 đến năm 2070. Vào thời điểm này, lỗ thủng tầng ôzôn ở Nam Cực cũng được lấp đầy.

Đây là kết quả hiển nhiên của Nghị định thư Montreal  một Hiệp ước quốc tế được coi là thành công nhất cho đến nay, đồng thời chứng minh rằng các Hiệp định quốc tế có thể mang lại những thay đổi tích cực tới hệ thống khí hậu toàn cầu.

Nỗ lực lấp kín lỗ thủng tầng ôzôn là một trong những câu chuyện thành công về môi trường mang tính toàn cầu mà chúng ta đáng phải suy ngẫm. /.
HÃY CÙNG CHUNG SỨC
BẢO VỆ HÀNH TINH CỦA CHÚNG TA