16 กันยายน วันโอโซนโลก World Ozone Day

          วันโอโซนโลก ถูกกำหนดให้ตรงกับวันที่ 16 กันยายน ของทุกปี จุดเริ่มต้นมาจากไหน และโอโซนคืออะไร มีความรู้มาบอกกัน

โอโซน คืออะไร ?

 

         โอโซน (OZONE) เกิดจากธรรมชาติ เป็นก๊าซสีน้ำเงินที่พบเป็นจำนวนมากในชั้นบรรยากาศของโลก มีหน้าที่สำคัญคือ เป็นเกราะช่วยป้องกัน กรองรังสีต่าง ๆ จากดวงอาทิตย์ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ไม่ให้เข้าสู่โลกของเรา โดยเฉพาะรังสียูวีบี (UVB) ทั้งนี้ เพื่อให้อยู่ในปริมาณที่เหมาะสม และช่วยลดความร้อนสะสมในบรรยากาศอันเกิดจากรังสียูวี ทำให้ลดภาวะความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งผิวหนัง โรคตาต้อกระจก และป้องกันระบบนิเวศวิทยาไม่ให้เสียสมดุล

          ก๊าซโอโซนจะประกอบด้วยออกซิเจน 3 อะตอม มีสูตรเป็น O3 เกิดจากการรวมตัวของก๊าซออกซิเจน 1 โมเลกุล (O2) กับอะตอมออกซิเจนอิสระ (O) ซึ่งเกิดจากการแตกตัวของโมเลกุลออกซิเจน โดยการกระตุ้นของรังสียูวีซี อะตอมออกซิเจนอิสระ (O) จะไปจับตัวกับโมเลกุลออกซิเจน (O2) เกิดเป็นก๊าซโอโซน (O3) ขึ้นมา

โอโซนในชั้นบรรยากาศ

          ก๊าซโอโซนมี 2 บทบาท คือ เป็นทั้งพระเอกและผู้ร้ายในตัวเดียวกัน ขึ้นอยู่กับว่ามันวางตัวอยู่ที่ใด

          ► โอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร์ (Stratosphere Ozone) เป็นเกราะป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ในธรรมชาติโอโซนที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวมีเพียง 10% โอโซนส่วนใหญ่ในชั้นสตราโทสเฟียร์รวมตัวเป็นชั้นบาง ๆ ที่ระยะสูงประมาณ 20-30 กิโลเมตร ทำหน้าที่กรองรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ออกไป 99% ก่อนถึงพื้นโลก หากร่างกายมนุษย์ได้รับรังสีนี้มากเกินไป จะทำให้เกิดมะเร็งผิวหนัง ส่วนจุลินทรีย์ขนาดเล็กอย่างเช่น แบคทีเรีย ก็จะถูกฆ่าตาย

          ► โอโซนในชั้นโทรโพสเฟียร์ (Troposphere Ozone) เป็นก๊าซพิษที่เป็นอันตรายต่อร่างกาย และมีคุณสมบัติเป็นก๊าซเรือนกระจกมากที่สุด โดยดูดกลืนรังสีอินฟราเรด ทำให้เกิดพลังงานความร้อนสะสมบนพื้นผิวโลกประมาณ 2.85 วัตต์/ตารางเมตร โอโซนในชั้นนี้เกิดจากการเผาไหม้มวลชีวภาพและการสันดาปของเครื่องยนต์ ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการจราจรติดขัด เครื่องยนต์ เครื่องจักร และโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งปะปนอยู่ในหมอกควัน เมื่อโอโซนอยู่ในบรรยากาศชั้นล่างหรือเหนือพื้นผิว มันจะให้โทษมากกว่าให้คุณ เนื่องจากเป็นพิษต่อร่างกาย ดังนั้น คำพูดที่ว่า "ออกไปสูดโอโซนให้สบายปอด" จึงเป็นความเข้าใจผิด

สารทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน

          สารทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน คือ สารเคมีที่มีองค์ประกอบพื้นฐานอย่างคลอรีน ฟลูออรีน หรือโบรมีน ซึ่งมีศักยภาพในการทำปฏิกิริยากับโมเลกุลโอโซนที่อยู่ในชั้นบรรยากาศให้เกิดการแตกตัว สารทำลายโอโซนที่เรารู้จักกันดีก็คือ สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน หรือ สารซีเอฟซี (CFCs) ซึ่งใช้เป็นสารทำความเย็นในระบบปรับอากาศรถยนต์ ตู้เย็น ตู้แช่ เป็นต้น ส่วนสารทดแทนสารซีเอฟซี คือ สารไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน หรือ เอชซีเอฟซี (HCFCs) ใช้เป็นสารทำความเย็นในระบบปรับอากาศและการผลิตโฟม ซึ่งยังคงเป็นสารทำลายโอโซนเช่นเดียวกัน แม้จะในปริมาณน้อยกว่าก็ตาม

          ส่วนสารทำลายโอโซนอื่น ๆ ก็จะมี เช่น สารฮาลอน ใช้เป็นสารดับเพลิง, สารเมทิลคลอโรฟอร์ม ใช้ในการทำความสะอาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์, สารคาร์บอนเตตระคลอไรด์ ใช้เป็นสารทดสอบในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ และสารเมทิลโบรไมด์ ที่ใช้ในการฆ่าแมลงกำจัดศัตรูพืช

การลดลงของโอโซน

          นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจพบรูโหว่ขนาดใหญ่ของชั้นโอโซนเหนือทวีปแอนตาร์กติกา บริเวณขั้วโลกใต้ เกิดขึ้นจากกระแสลมพัดคลอรีนเข้ามาสะสมในก้อนเมฆในชั้นสตราโทสเฟียร์ในช่วงฤดูหนาว ราวเดือนพฤษภาคม-กันยายน (อนึ่ง ขั้วโลกเหนือไม่มีเมฆในชั้นสตราโทสเฟียร์ เนื่องจากอุณหภูมิไม่ต่ำพอที่จะทำให้เกิดการควบแน่นของไอน้ำในอากาศ) เมื่อถึงเดือนตุลาคม ซึ่งแสงอาทิตย์กระทบเข้ากับก้อนเมฆ ทำให้คลอรีนอะตอมอิสระแยกตัวออกและทำปฏิกิริยากับก๊าซโอโซน ทำให้เกิดรูโหว่ขนาดใหญ่ของชั้นโอโซน เรียกว่า "รูโอโซน" (Ozone hole)

          อย่างไรก็ตาม โอโซน ถือเป็นก๊าซที่มีคุณสมบัติสามารถฆ่าเชื้อโรคได้ทุกชนิด รวมทั้งทำลายกลิ่นสารเคมีและก๊าซพิษได้ดีเยี่ยม อีกทั้งไม่ทิ้งพิษตกค้าง เพราะเมื่อทำปฏิกิริยากับมลพิษเสร็จทุกครั้งจะได้ออกซิเจน (O2) จึงเป็นการรักษาสิ่งแวดล้อมที่ดี นอกจากนี้โอโซนยังสามารถแก้ไขปัญหาน้ำเสียได้ โดยการนำโอโซนผสมกับน้ำ ทำให้แบคทีเรียในน้ำถูกโอโซนทำลาย เหลือแต่น้ำบริสุทธิ์มาทำน้ำดื่มได้ 

ประวัติวันโอโซนโลกและความเป็นมา 

          ในช่วง 20-30 ปีที่ผ่านมาได้มีการนำสารเคมีซีเอฟซี หรือคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFC : Chlorofluorocarbon) จำนวนมากมาใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องทำความเย็น (เช่น ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ) และอุตสาหกรรมการผลิตโฟม ทำให้มีซีเอฟซีระเหยขึ้นสู่บรรยากาศ และไปทำปฏิกิริยากับก๊าซโอโซน ทำให้ก๊าซโอโซนถูกทำลาย จนมีปริมาณลดลงอย่างรวดเร็ว 

          นอกจากนี้ซีเอฟซียังสลายตัวได้ยาก จึงตกค้างในบรรยากาศได้ยาวนาน ทำให้ก๊าซโอโซนถูกทำลายได้อย่างต่อเนื่องอีกด้วย เมื่อก๊าซโอโซนลดน้อยลงก็จะทำให้รังสีอัลตราไวโอเลตเข้าสู่พื้นโลกได้มาก จึงเป็นอันตรายต่อมนุษย์อย่างมาก โดยเฉพาะการเกิดโรคมะเร็งที่ผิวหนัง ดังนั้นการกำหนดให้มีวันโอโซนโลกขึ้นก็เพื่อเป็นการพิทักษ์บรรยากาศชั้นโอโซน 

          นานาประเทศได้ร่วมกันจัดทำอนุสัญญาการป้องกันชั้นบรรยากาศโอโซนขึ้นในปี ค.ศ. 1985 (พ.ศ. 2528) เรียกว่า "อนุสัญญาเวียนนา และพิธีสารว่าด้วยการเลิกใช้สารทำลายชั้นโอโซน" และจัดให้ลงนามใน "พิธีสารมอนทรีออล" ในวันที่ 16 กันยายน ปี ค.ศ. 1987 (พ.ศ. 2530) เป็นส่วนหนึ่งของอนุสัญญาเวียนนา ดังนั้น องค์การสหประชาชาติ จึงได้ประกาศให้วันที่ 16 กันยายน ของทุกปี เป็น "วันโอโซนโลก" ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2530 เป็นต้นมา 

          สาระสำคัญของอนุสัญญาเวียนนานับว่าเป็นข้อตกลงระหว่างประเทศที่มุ่งมั่นในการพิทักษ์ชั้นโอโซน และเป็นเครื่องมือทางกฎหมายข้อแรกที่กลายเป็นรูปแบบของการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมร่วมกัน ปัจจุบันมีประเทศที่ร่วมให้สัตยาบันแล้วรวม 191 ประเทศ นั่นหมายถึงชุมชนโลกส่วนใหญ่ได้พร้อมใจกันที่จะพิทักษ์ชั้นโอโซน 

          สำหรับประเทศไทย ได้ร่วมลงนามในพิธีสารนี้เมื่อวันที่ 15 กันยายน 2531 และให้สัตยาบันเมื่อวันที่ 7 กรกฎาคม 2532 มีผลบังคับใช้ต่อประเทศไทยเมื่อวันที่ 2 ตุลาคม 2532 

          ผลของพิธีสารในขั้นต้น สารเคมีที่ถูกควบคุมคือ สาร CFC (Chlorofluorocarbon) รวม 5 ชนิด และสารฮาลอน (Halon) 3 ชนิด รวมสารควบคุมทั้งสิ้น 8 ชนิด ซึ่งสารเหล่านี้ถูกใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น สารทำความเย็นในตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ ใช้เป็นก๊าซสำหรับเป่าโฟมและเป็นฉนวนในโฟม รวมทั้งใช้เป็นตัวทำละลายในการทำความสะอาด ล้างคราบไขมันสิ่งสกปรกในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ หรือแม้แต่สารที่อยู่ในกระป๋องสเปรย์ ส่วนสารฮาลอนใช้เป็นสารดับเพลิงในอุปกรณ์ป้องกันและระงับอัคคีภัย ซึ่งการใช้สาร CFC มีมากในอุตสาหกรรม นั่นคืออุตสาหกรรมยิ่งพัฒนาก็จะมีการทำลายโอโซนกันมากเท่านั้น