Ozon je po definiciji alotropska modifikacija kisika. Ova jednostavna molekula koja se sastoji se od tri atoma kisika, naziva se i trioksigen, a za razliku od kisika koji je bez boje i mirisa, ozon ima jak miris i blijedoplavu boju. Iako je količina ozona u atmosferi relativno mala, a maksimalne koncentracije ne prelaze 0,001 posto, važnost ozonskog omotača za zdravlje ljudi na Zemlji je iznimna.

Ova bazična definicija i funkcija ozona uči se već u višim razredima osnovnih škola, no ovaj nenametljiv štit Zemljinih stanovnika u posljednjih je dvjestotinjak godina postao predmet proučavanja brojnih znanstvenika. Ljudska vrsta prepoznala je značajnost ozona i ozonskog omotača te počela raditi na tome da on ne bude propucan ozonskim rupama.

Ozonski omotač stvorila je majka priroda, a čovječji oci brinu o njemu. 16. rujna 1987. godine potpisan je Montrealski protokol koji govori o tvarima koje oštećuju ozonski omotač i kako se čovječanstvo treba odnositi prema tome. Stoga su, 1994. godine, Ujedinjeni narodi 16. rujna proglasile Međunarodnim danom zaštite ozonskog omotača.

Tko je otkrio ozon

Za otkriće ozonskog omotača važno je nekoliko znanstvenika čiji je predmet istraživanja bio upravo taj blijedoplavi izotop kisika.

Ozonski omotač je 1839. godine prvi otkrio švicarski kemičar Christian Schonbein koji je identificirao komponentu koju elektrolučni zavarivač može lako proizvesti. Zbog njezina jaka mirisa, tu je komponentu nazvao ozon. Schonbein nije mogao opisati molekularni sastav novootkrivene tvari, no to je za rukom pošlo Jean-Luisu Soresu koji je šezdesetih godina devetnaestog stoljeća nastavio s istraživanjem te bio među prvim znanstvenicima koji su sugerirali da ozon može utjecati na ljudsko zdravlje.

Međutim, otkriće ozona pripisuje se francuskim znanstvenicima Henryju Buissonu i Charlesu Farbyju koji su 1913. godine uz pomoć UV spektroskopskog mjerenja izveli prvo mjerenje ozonskog omotača u Europi.

Svoj doprinos u proučavanju ozona dao je i britanski fizičar i meteorolog Gordon Miller Bourne Dobson koji je razvio spektrofotometar kojim je s tla mjerio stratosferski ozon. Dobson, koji se smatra pionirskim istraživačem ozona, trideset je godina postavljao svjetsku mrežu stanica za praćenje ozone koje i dan-danas služe za istu svrhu. Po G.M.B. Dobsonu, jedinica koja mjeri debljinu ozonskog omotača naziva se Dobson.

U modernom se vremenu količina ozona u stratosferi mjeri pomoću raznih instrumenata poput ozonske sonde, satelita i opremljenih zrakoplova. Za mjerenje vrijednosti ozona koristi se i satelitski instrument Total Ozone Mapping Spectrometar, a jedino tijelo odgovorno za pružanje visokokvalitetnih i jedinstvenih mjerenja ozona je Svjetska meteorološka organizacija (WMO).

Tako daleko, tako blizu

Ova daleka, ali bliska tvar smještena je u sloju stratosfere na visini od dvadeset do pedeset kilometara iznad Zemljine površine. Iako tanak, ozonski omotač u stratosferi uvelike je potreban. Kao štit od sunčevih zraka može apsorbirati 98 posto štetnog ultraljubičastog zračenja te regulira temperaturu Zemljine atmosfere kako ne bi došlo do pregrijavanja ili smrzavanja.

Ultraljubičasto zračenje se, ovisno o valnoj duljini, dijeli na UV-A, UV-B i UV-C zrake. UV zračenje uzrokuje opekline od sunca, slabljenje imuniteta, kataraktu, rak kože i genetsko oštećenje, no valja znati da su UV-B dobrohotne jer potiču stvaranje vitamina D u koži.

Za razliku od ozona u stratosferi, u nižim slojevima Zemljine atmosfere ta je tvar nepoželjna. U manjim količinama iritira očnu sluznicu, nadražuje grlo, nos i dišne puteve, a u većoj je koncentraciji smrtonosan.

Osim u stratosferi, nalazimo ga i u troposferi, sloju najbližem Zemlji. Dok je u troposferi, u neposrednom je kontaktu sa živim bićima, glavna je tvar koja tvori gradski fotokemijski smog, a lako reagira s drugim molekulama te na taj način oštećuje vanjsko tkivo biljaka i životinja te štetno djeluje na šume i usjeve.

Površinski ozon uzrokuju fosilna goriva i kemikalije iz tvornica, a vodeći ljudski čimbenici za porast razine površinskog ozona u troposferi su industrijalizacija, urbanizacija i rast broja stanovnika. Šume imaju značajnu ulogu u kontroli količine ugljičnog dioksida u atmosferi, no deforestacija, sve češća praksa sječe šuma radi naseljavanja, posljedično povećava stvaranje stakleničkih plinova.

Bečka konvencija

Ozon je, nakon floura, najjače oksidacijsko sredstvo, stoga se u svakodnevnom životu koristi za sterilizaciju vode, operacijskih, kino i sportskih dvorana i kazališta. Služi i u farmaceutskoj industriji, kozmetičkoj i tiskarskoj industriji te u industriji papira, tekstila i umjetnih materijala.

Kemijske osobine ozona govore da pri temperaturi od -112 Celzijevih stupnjeva on tvori tamnoplavu tekućinu, a pri temperaturama nižim od -193 Celzijevih stupnjeva čini ljubičasto-crnu tvar. Slabo je topljiv u vodi, dok je u nepolarnim otapalima dobro topljiv. U velikim koncentracijama vrlo je nestabilan.

U drugoj polovini dvadesetog stoljeća do većeg zalaganja ljudske vrste za ozonski omotač. Kada je britanska ekspedicija 1985. godine obznanile rezultate tridesetogodišnjih mjerenja stanja ozonskog omotača iznad postaje Halley na Antartici, javnost je saznala za vrlo niske koncentracije ozona u stratosferi koje se pojavljuju nad polarnim krajevima. Od tada tu pojavu znamo pod sintagmom »ozonske rupe«.

Tim vođeni, svjetski su vođe nakon više od sto godina nakon otkrića ozona, najprije na Bečkoj konvenciji o zaštiti ozonskog omotača, a potom i usvajanjem Montrealskog protokola o tvarima koje oštećuju ozonski omotač, donijeli odredbe kako se čovječanstvo treba ponašati prema tom dalekom štitu kojeg, ruku na srce, uvijek uzimamo zdravo za gotovo.