Inhoud
- De ozonlaag en ultraviolette straling
- Chloorfluorkoolwaterstoffen Gedefinieerd
- Destructieve kracht van chloorfluorkoolwaterstoffen
- Aantasting van de ozonlaag
- Schadelijke effecten van ozonverlies
De aarde heeft veel voordelen onder de planeten in het zonnestelsel, van de gematigde temperaturen en het bestaan van water en zuurstof tot de laag ozonmoleculen die haar inwoners beschermen tegen de schadelijke energie van de zon. De komst van chloorfluorkoolwaterstoffen of CFK's bedreigde de ozonlaag en het voortbestaan van aardbewoners. Fabrikanten dachten dat de chemicaliën het wondermiddel waren voor hun productiehoofdpijn omdat CFK's geen geuren uitstoten, stabiel waren, niet brandbaar of giftig waren en goedkoop konden worden vervaardigd. Deze fabrikanten wisten weinig dat hun hoop pas decennia later zou worden ondergraven.
De ozonlaag en ultraviolette straling
Een laag ozon omhult de aarde en zorgt ervoor dat schadelijke ultraviolette of UV-straling geen levende dingen op het oppervlak van de planeten bereikt. De ozonlaag bestaat voornamelijk in de stratosfeer, een laag van de atmosfeer die zich uitstrekt van 10 tot 50 kilometer (ongeveer 6 tot 30 mijl) boven het aardoppervlak. UV-straling veroorzaakt verschillende schadelijke effecten bij de mens, waaronder huidkanker en staar, een vertroebeling van de ooglens. Ozon bestaat uit drie zuurstofatomen die chemisch aan elkaar zijn gebonden, terwijl zuurstof in zijn gebruikelijke vorm diatomisch is, wat betekent dat het twee chemisch zuurstofatomen bevat. Ozonmoleculen absorberen UV-stralen en gebruiken deze energie om een zuurstofatoom te scheiden van het ozonmolecuul. Dit verbruikt de energie van de UV-straal en maakt het onschadelijk voor levende wezens. Van de drie soorten UV-straling is UVB het schadelijkst omdat het het verst reikt, zelfs onder het oppervlak van de oceanen.
Chloorfluorkoolwaterstoffen Gedefinieerd
Chloorfluorkoolwaterstoffen of CFK's zijn verbindingen die zijn samengesteld uit combinaties van de elementen chloor, fluor en koolstof; spuitbussen, koelmiddelen en schuim bevatten CFK's. Wanneer deze CFK's in de lucht komen, stijgen ze op in de atmosfeer om ozonmoleculen te ontmoeten en te vernietigen. Voor het eerst gebruikt in 1928, zijn CFK's sindsdien meer gemeengoed geworden omdat verschillende andere CFC-verbindingen zijn gemaakt. Enkele van de bekendere CFK's zijn de Freon-verbindingen, die als koelingrediënten in koelkasten en airconditioners werden gebruikt, maar sindsdien in de Verenigde Staten geleidelijk uit productie zijn genomen. De Amerikaanse overheid staat het gebruik van Freon in apparaten en voertuigen nog steeds toe zolang de voorraad strekt. Milieuvriendelijke verbindingen hebben Freon meestal vervangen als koelmiddelen.
Destructieve kracht van chloorfluorkoolwaterstoffen
Wanneer de UV-stralen van de zon in contact komen met CFK's, komen de chlooratomen los. Deze chlooratomen dwalen rond in de atmosfeer totdat ze ozonmoleculen ontmoeten. Het chlooratoom en een van de zuurstofatomen van ozon gaan samen en laten diatomeeën- of moleculaire zuurstof achter. Wanneer een vrij zuurstofatoom in contact komt met deze chloor-zuurstofverbinding, combineren de twee zuurstofatomen tot moleculaire zuurstof, en het chloor gaat af om meer ozonmoleculen te verwoesten. Moleculaire zuurstof kan, anders dan ozonmoleculen, niet voorkomen dat UV-stralen het aardoppervlak bereiken. Het Amerikaanse Environmental Protection Agency schat dat één chlooratoom maar liefst 100.000 ozonmoleculen kan vernietigen. In 1974 publiceerden M. J. Molina en F. S. Rowland een paper waarin uiteen werd gezet hoe CFK's ozonmoleculen in de atmosfeer hebben afgebroken.
Aantasting van de ozonlaag
CFK's komen vrij in de atmosfeer vanwege lekken in apparatuur. Omdat CFK's stabiele verbindingen zijn en niet in water oplossen, blijven ze vaak lang hangen, van decennia tot honderden jaren. Over het algemeen wordt ozon constant gevormd en vernietigd, maar de totale hoeveelheid ozon in de atmosfeer moet in wezen op een stabiel aantal blijven. CFK's verstoren dit evenwicht en verwijderen ozon sneller dan het kan worden vervangen.
Schadelijke effecten van ozonverlies
UVB-stralen breken DNA af, het molecuul dat het genetische materiaal van alle levende wezens opslaat. Organismen kunnen een deel van deze schade zelf repareren, maar het niet-gerepareerde DNA veroorzaakt kanker en resulteert in andere mutante effecten zoals ontbrekende of extra ledematen bij dieren. In 1978, na de publicatie van verschillende studies betreffende de effecten van CFK's op de ozonlaag, besloten de Verenigde Staten om CFK's te verbieden die in aerosolen werden gebruikt, en verschillende andere landen volgden.