Ósón

Óson er bláleit lofttegund með einkennandi lykt sem finnst jafnvel við lágan styrkleika. Óson veldur plöntuskaða og áhrif þess á öndunarveg fólks eru talin óheilnæm. Þannig er talið að óson auki tíðni astmatilfella, orsaki ertingu í nefi og augum, valdi óþægindum fyrir brjósti, höfuðverkjum, velgju og hósti ágerist. Einnig 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 lungnaskemmdum.

Óson í heiðhvolfinu

Óson er myndað úr þremur súrefnisfrumeindum (O₃) og er orkuríkari sameind en súrefni (O₂) og því þarf orku til að mynda ósón. Í heiðhvolfinu sundra orkuríkir útfjólubláir sólargeislar súrefnissameindum og mynda þannig ósón. Við það safnast upp ósón sameindir og styrkurinn hækkar og verður mjög hár. Þetta lag af ósóni í heiðhvolfinu nefnist ósónlag og hindrar því að sterk útfjólublá geislun nái til jarðar.

Ósonmengun við yfirborð jarðar

Við yfirborð jarðar er orka sólargeislunar ekki nægileg til að mynda óson beint úr súrefni en samt sem áður getur myndast ósón niðri við jörðina. Til að það eigi sér stað þurfa að vera til staðar auðunnin efnasambönd í andrúmsloftinu sem geta leitt til myndunar ósons. Fyrir tilstuðlan köfnunarefnisoxíða (NO) og kolvetnissambanda (m.a. HC og PAH) ásamt orkulítilli ljósgeislun við yfirborð jarðar getur ósón myndast niðri við jörðu. Kolvetnissambönd myndast við ófullkominn bruna eldsneytis (blanda fjölmargra kolefnissambanda) í sprengihólfi bifreiðavéla en við þennan ófullkomna bruna myndast kolvetni (HC), ýmist óbreytt kolvetni eða hvarfaðar afleiður þess (t.d. fjölhringa arómatísk kolvetni, PAH), sem fer út með útblæstri.

Þegar niðurbrot kolvetnissambanda hefur átt sér stað í loftinu og myndað peroxíð og önnur oxandi efnasambönd, hvarfast þau efnasambönd við köfnunarefnisoxíð (NO) og mynda köfnunarefnisdíoxíð (NO₂). Þegar köfnunarefnisdíoxíð hefur myndast og verður fyrir áhrifum sterkra sólargreisla myndast 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 mengað andrúmsloft, eykst styrkur ósons við yfirborð jarðar. Þessa varð fyrst vart í Los Angeles á fjórða áratug síðustu aldar en hefur seinna meir 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 og er t.d. styrkur ósons yfir Atlantshafi 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 lár og ræðst af flutningi ósons með loftstraumum frá menguðum svæðum þar sem geislun sólar og mengun eru hvað mest. Styrkur ósons í Reykjavík hefur mælst vera að meðaltali um 30-40 ppb á nóttinni, sem er um það bil sami styrkur og bakgrunnsstyrkur ósons við yfirborð jarðar á norðurhveli.

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 (NO₂) 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. Sjá mynd.

O₃ og NO₂ á Grensásvegi í Reykjavík þann 15. janúar 2005. Klukkustundargildi.

Heimildir og tenglar:

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