ازن چیست (O3): منابع و اثرات سلامتی

تشکیل اوزون

ازن از طریق واکنش های شیمیایی شامل مولکول های اکسیژن (O2) و اتم های اکسیژن آزاد (O) تشکیل می شود. این واکنش ها در قسمت های مختلف جو رخ می دهد و منجر به تشکیل ازن استراتوسفر و تروپوسفر می شود.

ازن استراتوسفر

ازن استراتوسفر، که معمولاً به عنوان لایه ازن شناخته می شود، در استراتوسفر، تقریباً 10 تا 50 کیلومتر بالاتر از سطح زمین یافت می شود. از طریق واکنش های فتوشیمیایی زیر تشکیل می شود:

1. تفکیک اکسیژن:

   نور O2 + UV-C → 2O

   نور فرابنفش (UV-C) از خورشید، اکسیژن مولکولی (O2) را به اتم‌های اکسیژن منفرد (O) تجزیه می‌کند.

2. تشکیل اوزون:

   نور O2 + UV-C → 2O

   اتم های آزاد اکسیژن با اکسیژن مولکولی واکنش داده و ازن (O3) را تشکیل می دهند.

3. برهم کنش اوزون-UV:

   نور O3 + UV-B → O2 + O

   ازن نور ماوراء بنفش (UV-B) را جذب می کند و دوباره به اکسیژن مولکولی و یک اتم اکسیژن آزاد تجزیه می شود. این چرخه شکل‌گیری و تخریب، لایه اوزون را حفظ می‌کند که زمین را در برابر اکثر تابش مضر UV خورشید جذب کرده و از آن محافظت می‌کند.

ازن تروپوسفر

ازن تروپوسفر، که به عنوان ازن سطح زمین نیز شناخته می شود، در پایین تر جو، تا حدود 10 کیلومتری سطح زمین یافت می شود. به طور مستقیم منتشر نمی شود، اما از طریق واکنش های فتوشیمیایی شامل آلاینده های پیش ساز مانند اکسیدهای نیتروژن (NOx) و ترکیبات آلی فرار (VOCs) تشکیل می شود. واکنش های اصلی عبارتند از:

1. فتولیز NO2:

   NO2 + نور UV → NO + O

   دی اکسید نیتروژن (NO2) نور UV را جذب می کند و به اکسید نیتریک (NO) و یک اتم اکسیژن آزاد تجزیه می شود.

2. تشکیل ازن:

   O+O2→O3

   اتم آزاد اکسیژن با اکسیژن مولکولی واکنش می دهد و ازن (O3) را تشکیل می دهد.

3. واکنش NO-Ozone:

   NO+O3→NO2+O2

   اکسید نیتریک (NO) می تواند با ازن واکنش داده و منجر به بازسازی NO2 و اکسیژن مولکولی شود.

این واکنش ها یک تعادل پویا را تحت تأثیر نور خورشید، دما و حضور آلاینده های پیش ساز ایجاد می کند. ازن تروپوسفر یک جزء کلیدی مه دود فتوشیمیایی است و خطرات قابل توجهی برای سلامتی دارد.