Loftmengunarefni: Óson (O3)

Ósonmengun við yfirborð jarðar

Óson er bláleit lofttegund með einkennandi lykt sem finnst við lágan styrkleika. Óson veldur plöntuskaða og áhrif þess á öndunarveg fólks eru talin óheillavænleg. Þannig er talið að óson auki tíðni astmatilfella, orsaki ertingu í nefi og augum og valdi óþægindum fyrir brjósti, höfuðverkjum, velgju og hósti ágerist. Þá er talið að það dragi úr öndunarvirkni hjá heilbrigðum einstaklingum auk þess sem viðnám lungna við sjúkdómum minnkar og geti undir langvarandi álagi valdið varanlegum skemmdum.

Óson er myndað úr þremur súrefnisfrumeindum (O₃). Óson er orkuríkari sameind en súrefni (O₂) og til þess að mynda óson úr súrefni þarf orku. Í heiðhvolfinu sundra orkuríkir útfjólubláir sólargeislar súrefnissameindum, sem síðan mynda óson, þar verður styrkur ósons því mjög hár og myndar ?ósonlagið?. Meira um ósonlagið.

Ósonmengun við yfirborð jarðar

Ósonlagið hindrar að sterk útfjólublá geislun nái niður á yfirborð jarðar, en við yfirborð er orka sólargeislunar ekki nægileg til að mynda óson beint úr súrefni, nema þar sem fyrir eru í andrúmsloftinu auðunnin efnasambönd sem geta leitt til myndunar ósons. Óson getur því myndast við orkuminni ljósgeislun við yfirborð jarðar fyrir tilstuðlan mengunarefna eins og köfnunarefnisoxíða (NO) og kolvetnissambanda (m.a. HC og PAH).

Eldsneyti bifreiða, bensín og díselolía, er blanda fjölmargra kolefnissambanda og vegna ófullkomins bruna í sprengihólfi véla er kolvetni (HC) í útblæstrinum, ýmist sem óbreytt kolvetni eða hvarfaðar afleiður þess, t.d. fjölhringa arómatísk kolvetni (PAH).

Óson getur myndast við aðstæður þar sem niðurbrot kolvetnissambanda í loftinu myndar peroxíð og önnur oxandi efnasambönd. Þau hvarfast við köfnunarefnisoxíð (NO) og mynda köfnunarefnisdíoxíð (NO₂). Þar sem köfnunaerfnisdíoxíð verða fyrir áhrif sterkra sólargeisla og mynda óson. Við slíkar aðstæður hefur styrkur ósons víða erlendis mælst vel yfir hættumörkum og valdið skemmdum á gróðri og heilsutjóni hjá mönnum og dýrum.

Við ákveðnar veðuraðstæður, á svæðum þar sem er staðviðrasamt, heitt, sólríkt og afar mengað andrúmsloft, eykst styrkur ósons við yfirborð jarðar. Þessa varð fyrst vart í Los Angeles á fjórða áratugnum en hefur síðan einnig orðið vart í mörgum borgum í Evrópu. Þessu fylgir gjarnan mikið hitamystur og kallast fyrirbrigðið photochemical smog á ensku, sem hefur verið þýtt sem þreykur á íslensku. Þreykur er þekkt fyrirbæri í stórborgum heimsins, en hefur þó minnkað nokkuð á vesturlöndum á allra síðustu áratugum vegna kröftugra mótvægisaðgerða.

Talið er að mengun frá umferð og orkuverum hafi hækkað bakgrunnstyrk ósons niður við jörð á stórum svæðum í Evrópu og Norður Ameríku, t.d. er styrkur ósons yfir Atlanshafi helmingi hærri á norðurhveli jarðar en suðurhvelinu.

Til þess að draga úr myndun ósons niður við jörð þarf að minnka losun köfnunarefnisoxíðs og kolvetna út í andrúmsloftið. Þar koma hvarfakútar bíla að notum, en þeir breyta köfnunarefnisildi frá bílvélinni aftur í súrefni (ildi) og köfnunarefni, og brenna óbrunnar bensínleifar. Einnig er þörf á auknum kröfum um hreinsibúnað á orkuver og efnaverksmiðjur, og að lífræn spilliefni séu brennd í sérstökum brennsluofnum, sem búnir eru hreinsibúnaði.

Ósonmengun í Reykjavík

Á svæðum sem ofangreindar aðstæður eru ekki fyrir hendi er styrkur ósons nær jörðu yfirleitt lágur og ræðst af flutningi ósons með loftstraumum frá menguðum svæðum, þar sem geislun sólar og mengun eru hvað mest, til grannvæða. Styrkur ósons í Reykjavík hefur mælst vera að meðaltali um 30-40 ppb á nóttunni, sem er um það bil bakgrunnsstyrkur ósons við yfirborð á norðurhveli jarðar.

Fram hefur komið að óson hvarfast greiðlega við köfnunarefnisoxíð, sem myndast m.a. í sprengihólfum bílvéla. Vegna þessa minnkar styrkur ósons við yfirborð jarðar í Reykjavík þegar morgunumferð hefst, um leið og styrkur köfnunarefnisdíoxíða (NO_x) eykst með aukinni umferð. Á köldum góðviðrisdögum hafa niðurstöður mælinga við umferðaræðar í höfuðborginni sýnt að óson hvarfast við köfnunarefnisoxíð frá umferðinni þangað til lítið sem ekkert óson er eftir í andrúmsloftinu.

Heimildir og tenglar:

• Jón Benjamínsson. Loftgæði í Reykjavík árið 1994. Heilbrigðiseftirlit Reykjavíkur, 1995.
• Mælingar á ósoni við Grensásveg í Reykajvík
• Mælingar á ósoni í Húsdýragarðinum í Reykajvík
• Mælingar á ósoni á Keldnaholti í Reykjavík
• Reglugerð nr. 745/2003 um styrk ósons við yfirborð jarðar.

Nánari upplýsingar veita Birna Hallsdóttir eða Sigurður B. Finnsson í s. 591 2000