Ozons – īpašības, veidošanās un ietekme uz vidi

Ozons ir gāze bez krāsas un smakas; tas veidojas, fotoķīmiskajās reakcijās gaistošajiem organiskajiem savienojumiem reaģējot ar slāpekļa oksīdiem. Šo ozonu nevajag jaukt ar ozona slāni stratosfērā, kurš pasargā Zemi no Saules ultravioletās radiācijas iedarbības. Zemes vidē ozons veidojas galvenokārt no automašīnu izplūdes gāzēm. Iekštelpās tā koncentrācija parasti ir stipri zemāka. Ozons veidojas, darbojoties augstsprieguma elektriskajām iekārtām, transformatoriem, gaisa un ūdens attīrīšanas iekārtām, veicot elektrometināšanas darbus, strādājot ar gāzizlādes lampām, un citur. Ozons rodas arī pie augstsprieguma elektropārvades līnijām. Paaugstināta ozona koncentrācija novērota lidmašīnu pilotu kabīnēs. Ozona AER darba vides gaisā ir 0,1 mg/m3.

Ozona kušanas t˚ ir 93˚ , viršanas t˚ 112˚C un relatīvais ρ attiecībā pret gaisu 1,6.

Ozons ir skābekļa forma ar trim, nevis diviem atomiem. Papildatoms veido indīgu gāzi, ko ieelpojot var nomirt. Dabā ozona molekulas nepārtraukti rodas un iet bojā. Saules UV starojums sadala O2 molekulas atomos, kuriem kombinējoties veidojas ozons.

Ozons nav stabils, to viegli iznīcina slāpeklis, ūdeņradis un hlors. Sadzīvē jēdziens – ozons – bieži asociējas ar tīru gaisu mežos un atpūtas vietās. Faktiski O3 jau zemās koncentrācijās ir toksiska un kairinoša gāze.

Ķīmiski O3 uzskatāms par ļoti spēcīgu oksidētāju, gaisā tas veicina SO2 oksidēšanu par SO3; NO par NO2 ; H2S par SO3; CO par CO2. Arī daudzas organiskās vielas, īpaši olefīni, reaģē ar ozonu, veidojot peroksīdus. Šo iemeslu dēļ ozonu aizvien biežāk izmanto par oksidētāju ūdens dezinfekcijas procesos, to iegūstot uz vietas elektrolītiski.

Tuvu zemes virsmai (troposfērā) ozons ir kaitīgs vides piesārņotājs, kas ietilpst fotoķīmiskā smogā un skāblietū. Taču augstāk stratosfērā, 15 20 km virs zemes virsmas, šī zilā, asi smirdīgā gāze ir tikpat nozīmīga dzīvībai kā skābeklis. Ozons veido trauslu vairogu – ārkārtīgi vārīgu un reizē efektīvu. Ja visu ozonu, kas atrodas atmosfērā 35 km augstumā koncentrētu un ar to kā jostu apjostu visu zemeslodi, šī josta būtu kurpju zoles biezumā. Ozona daudzums statosfērā mainās atkarībā no augstuma, bet nekad neveido lielāku koncentrāciju kā viena simttūkstošā daļa no apkārtējās atmosfēras. Tomēr šis smalkais filtrs efektīvi aiztur gandrīz visu kaitīgo UV starojumu. Jo īsāks starojuma viļņu garums, jo tas kaitīgāks dzīvībai un jo efektīvāk to absorbē ozona slānis. Relatīvi īsākie UV starojuma viļņi (UV C) dzīvību iznīcina, un tos gandrīz visus aiztur ozona slānis. Garākie UV starojuma viļņi (UV A) ir relatīvi nekaitīgi, un tos gandrīz visus ozona slānis izlaiž cauri. Vidū atrodas vidējā garuma UV viļņi (UV B), kas ir mazāk letāli nekā īsie viļņi, taču joprojām bīstami, O3 slānis absorbē lielāko daļu šī starojuma.

Jebkuri ozona slāņa bojājumi pastiprina UV B starojuma radiāciju. Tiesa, šo starojumu mazina troposfērais ozons un mākoņi. Pēdējos gadu desmitos pieaugušais gaisa piesārņojums mazinājis starojuma pieaugumu, taču, ja izdosies atveseļot atmosfēru, stāvoklis mainīsies uz slikto pusi. UV B starojuma pieaugums jau novērots apgabalos, kur zemes tuvumā ozons veidojas dzīvojamās telpās UV starojuma avota darbības rezultātā (UV lampas, rentgenlampas), dažādos elektriskās izlādes procesos, piem., putekļu elektrokoagulācijas procesā, akumulatoru uzlādēšanas gaitā, dezinficējot ūdeni.