Ozone hole - เกี่ยวกับ CSSC
Download
Report
Transcript Ozone hole - เกี่ยวกับ CSSC
นาย ปกรณ์ พรหมแก้ว รหัส 53402614
Ozone layer
บรรยากาศชั้น Stratospheric ozone ทาหน้าที่ในการดูดซับแสง Ultraviolet ซึ่งมีความยาวคลื่น
ในช่วง 400-10 นาโนเมตรซึ่งเป็ นแสงที่จะทาลาย DNA ของมนุษย์ สัตว์ และพืชได้
โดยเฉพาะมะเร็งผิวหนังของมนุษย์
การป้ องกันรังสี อลั ตราไวโอเลต
อัลตราไวโอเลต เอ, คลื่นยาว 400 nm - 315 nm
อัลตราไวโอเลต บี, คลื่นกลาง 315 nm - 280 nm
อัลตราไวโอเลต ซี , คลื่นสั้น 280 nm - 100 nm
ปริมาณของก๊ าซโอโซนที่ปรากฏอยูใ่ นบรรยากาศชั ้นสตราโตสเฟี ยร์ เป็ นปริมาณที่เกิดจากภาวะสมดุลย์
จลน์ของปฏิกิริยาการเกิดและการถูกทาลายของโมเลกุลของโอโซนโอโซนเกิดจากแสงอัลตราไวโอเลต
ชนิดซี (UVC) ซึง่ เป็ น UV ที่เป็ นอันตรายมากที่สดุ จากนั ้นก็จะสลายตัวโดยธรรมชาติและทาให้ (UVB)
ถูกดักไว้ 70-90% ทาให้เหลือเล็ดลอดลงมาถึงผิวโลกประมาณ 10-30% UVBนี้เองที่จะมีปริ มาณเพิ่มขึ้น
ที่ผวิ โลกถ้าบรรยากาศชั้นโอโซนถูกทาลาย สาหรับ UVA เป็ น UV ที่ไม่เป็ นอันตรายต่อสิ่ งมีชีวิต เป็ น
ประโยชน์ต่อมนุษย์ในการสร้างวิตามินดี โดยบรรยากาศของโลกจะปล่อยผ่านลงมายังพื้นผิวโลกทั้งหมด
Ozone layer
ก๊าซโอโซน (O3) จะไม่คงตัวหรื อไม่เสถียร (Unstable) เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความร้อน
ความดัน
แก๊สโอโซนเป็ นตัวออกซิไดส์ที่ดีมากสามารถจะเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว มักจะสลายเป็ นแก๊สออกซิเจน
ได้ง่าย ดังสมการ 2 O3 → 3 O2
ถ้าอัตราการเปลี่ยนแปลงมีความรวดเร็วกว่าอัตราการพัฒนาเป็ นชั้นโอโซนบาง มันสามารถที่จะพัฒนา
กลายเป็ นหลุมขึ้นได้
ชั้นโอโซนมีความหนาเพียงไม่กี่เซ็นติเมตร
ก๊าซโอโซนบริ สุทธิ์จะมีสีน้ าเงินแก่ มีกลิ่นคล้ายคลอรี นจางๆ ถ้าดมเข้าไปมากๆ จะปวดศีรษะ โอโซนละลาย
น้ าได้มากกว่าก๊าซออกซิเจน มีจุดเดือดที่ -111.5 องศาเซลเซียส และมีจุดหลอมเหลวที่ -251 องศาเซลเซียส
ถ้าผสมอยูก่ บั อากาศจะค่อยๆกลายเป็ นออกซิเจน ถ้าอุณหภูมิถึง 300 องศาเซลเซียส จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว
เกิดจากการรวมตัวกันของโมเลกุลของก๊าซออกซิเจน โดยมีรังสี อุลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า
242 นาโนเมตร เป็ นตัวเร่ งปฏิกิริยา
O2 ---- (uv) ----- O+O
O+O2 ---- O3
โอโซนยังสามารถเกิดได้เองในอากาศจากพายุฝนฟ้ าคะนองหรื อจากฟ้ าแลบได้อีกด้วย กระบวนการ
เกิดปฏิกิริยาดังกล่าวนี้เรี ยกว่าขบวนการโพโตเคมีคอล(Photochamical process) ซึ่งเป็ นปฏิกิริยาที่ทาให้เกิด
ก๊าซโอโซนและสลายตัวพร้อมกัน
สาเหตุของการเกิด Ozone hole
สาร Chlorofluorocarbons (CFCs) หรื อเรี ยกว่า สารประกอบคลอโรฟลูออโรคาร์บอน
โมเลกุลสาร CFCs แตกตัวแล้วทาปฏิกิริยากับโมเลกุลของก๊าซโอโซน (O3) อะตอมของก๊าซคลอรี น
(Chlorine: Cl) ดังสมการเคมีต่อไปนี้
ขั้นที่ 1 : Cl + O3
ClO + O2
ขั้นที่ 2 : ClO+ O
Cl + O2
อุณหภูมิโดยเฉพาะอย่างยิง่ ที่อุณหภูมิต่า
สาร Chlorofluorocarbons : CFCs
สารประกอบในกลุ่มคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (Chlorofluorocarbons: CFCs) ซึ่งเป็ นสารสังเคราะห์
สาหรับเป็ นตัวทาความเย็นในเครื่ องปรับอากาศ หรื อ ตูเ้ ย็น หรื อ ใช้เป็ นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ที่เป็ น
สเปรย์รูปแบบต่าง ๆ เช่น สเปรย์พ่นสี หรื อ สเปรย์ฉีดผม
สาร CFC สามารถมีชีวิตอยูใ่ นอากาศได้ยาวนานมากกว่า 50 ถึง 100 ปี
การค้นพบ Ozone hole
ก่อนหน้าในปี ค.ศ. 1979 ความเข้มข้นของรังสี (Concentrations) ต่ากว่า 220 Dobson Units (หน่วยวัดโอโซน
ในบรรยากาศ) หลังจากปี ค.ศ. 1980 ได้มีการตรวจพบโดยสถานีภาคพื้นดินและจากดาวเทียม พบจุดบางลง
ของชั้น โอโซน (Ozone layer) ในบริ เวณขั้วโลกใต้ เกิดขึ้นจากกระแสลมพัดคลอรี นเข้ามาสะสมในก้อนเมฆ
ในชั้นสตราโตสเฟี ยร์ในช่วง ฤดูหนาวราวเดือนพฤษภาคม - กันยายน (อนึ่งขั้วโลกเหนือไม่มีเมฆในชั้นสตรา
โตสเฟี ยร์ เนื่องจากอุณหภูมิไม่ต่าพอที่จะทาให้เกิดการควบแน่นของไอน้ าในอากาศ) เมื่อถึงเดือนตุลาคม ซึ่ง
แสงอาทิตย์กระทบเข้ากับก้อนเมฆ ทาให้คลอรี นอะตอมอิสระแยกตัวออกและทาปฏิกิริยากับก๊าซโอโซน ทา
ให้เกิดรู โหว่ขนาดใหญ่ของชั้นโอโซน จึงเป็ นที่มาของ Ozone hole
ภาพถ่ายชุดนี้แสดงหลักฐาน ขนาดสันฐานของ Ozone hole บริ เวณ Antarctic Ozone Hole
ช่องโหว่โอโซน (Ozone hole)
การลดลงของโอโซนบริ เวณขั้วโลกใต้จะเกิดในช่วงฤดูดอกไม้ผลิ (สิ งหาคม-พฤศจิกายน) โดยค่าเฉลี่ย
ของโอโซนรวมจะลดลงจากปกติ (300-400 หน่วยด็อบสัน) จนถึงต่ากว่า 220 หน่วยด็อบสัน
Reference:
http://ozone.tmd.go.th/oz_hole_update.htm
สถานการณ์ปัจจุบนั
ผลกระทบจากการลดลงของโอโซน
การลดลงของโอโซนสามารถมีผลกระทบที่สาคัญทุกครั้งที่ได้จานวนของชั้นโอโซนสูญหายแสง
อัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ สามารถเข้าถึง Earth มากขึ้น
ทุกครั้งที่ 1% ของชั้นโอโซนลดลง มากกว่า 2% UV - B สามารถเข้าถึงโลกพื้นผิวของ
รังสี อลั ตราไวโอเลตชนิดบี (UV-B) ที่ผา่ นชั้นโอโซนสามารถกระทบต่อสุขภาพคนเรา เช่น โรคตาต้อ
กระจก อันตรายต่อเนื้อเยือ่ ผิวหนังและการเพิ่มขึ้นของมะเร็งผิวหนังชนิดนอนมีลาโนมา(non-melanoma)
การทาลายดีเอ็นเอทางพันธุกรรมและยับยั้งระบบภูมิคุม้ กันร่ างกาย
โอโซนที่ลดลงยังมีผลกระทบทางเคมีต่อสิ่ งมีชีวิตอื่นๆ เช่น พืช ระบบนิเวศน์ในน้ า แพลงตอน
นอกเหนือจากโรคมะเร็งงานวิจยั แสดงให้เห็นว่าชั้นโอโซนลดลงจะเพิ่มอัตราของ โรคมาลาเรี ยและโรค
ติดเชื้ออื่น ๆ
สภาพแวดล้อมจะได้รับผลกระทบเชิงลบจากการพร่ องโอโซน วงจรชีวิตของพืชจะเกิดการเปลี่ยน
กระทบกับห่วงโซ่อาหาร ผลกระทบต่อสัตว์กจ็ ะรุ นแรงและเป็ นยากที่จะคาดการณ์ล่วงหน้า
มหาสมุทรจะมีผลกระทบอย่างหนักเช่นกัน สิ่ งมีชีวิตขั้นพื้นฐานเช่นแพลงก์ตอนอาจจะไม่สามารถ ที่จะ
อยูร่ อด ถ้าที่เกิดขึ้นก็แปลว่าทั้งหมดของสัตว์อื่น ๆ ที่สูงกว่าแพลงก์ตอนในห่วงโซ่อาหารก็จะตายออก
อื่น ๆ เช่นระบบนิเวศป่ าไม้และของหวานก็จะถูกทาร้าย
สภาพภูมิอากาศของโลกอาจได้รับผลกระทบจากการหมดสิ้นของชั้นโอโซน รู ปแบบลมสามารถ
เปลี่ยนเป็ นผลในการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศทัว่ โลก
มาตราการลดการปล่อยสาร CFCs
พิธีสารมอนทรี ออล
พิธีสารเกียวโต
พิธีสารมอนทรี ออล
พิธีสารมอนทรี ออลว่าด้วยสารทาลายชั้นบรรยากาศโอโซน (อังกฤษ: Montreal Protocol on Substances
That Deplete the Ozone Layer) คือสนธิสญ
ั ญาสากลที่ถูกกาหนดขึ้นเพื่อควบคุม, ยับยั้ง, และรณรงค์ให้
ลดการผลิตและการใช้สารทาลายชั้นบรรยากาศโอโซน เพื่อรักษาชั้นบรรยากาศโอโซนที่เริ่ มจะสูญสลาย
ไปเนื่องจากสารเหล่านี้ โดยพิธีสารได้เปิ ดให้ประเทศต่างๆ ลงนามเป็ นประเทศภาคีสมาชิกในวันที่ 16
กันยายน พ.ศ. 2530 (1987) และเริ่ มการบังคับใช้ต้งั แต่วนั ที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2532 (1989)
ข้อสัญญาและจุดประสงค์
สนธิสญ
ั ญานี้มุ่งไปที่การจากัดการใช้กลุ่มสารประกอบประเภทไฮโดรคาร์บอน-ฮา โลเจน มีส่วนผสม
ของคลอรี นหรื อโบรมีนประกอบอยูด่ ว้ ย (ในขณะที่สารที่ประกอบด้วยฟลูออรี นเท่านั้นจะไม่ทาลายชั้น
โอโซน)
พ.ศ. 2534-2535: ควบคุมระดับการใช้และการผลิตสารที่อยูใ่ นประเภทที่ 1 ของ Annex A ไม่ให้เกิน
150% ของระดับการใช้และการผลิตสาร
พ.ศ. 2537: ควบคุมระดับการใช้และการผลิตสารที่อยูใ่ นประเภทที่ 1 ของ Annex A ไม่ให้เกิน 25% ของ
ระดับการใช้และการผลิตสาร
พ.ศ. 2539: ยุติการใช้และการผลิตสารที่อยูใ่ นประเภทที่ 1 ของ Annex A
ส่วนสารฮาลอน 1211, 1301, 2402; สาร CFC 13, 111, 112 ฯลฯ) และสารคาร์บอนเตตระคลอไรด์) จะ
สามารถยุติการใช้ได้ภายใน พ.ศ. 2553
การใช้สาร HCFC ที่มีผลต่อสภาพแวดล้อมน้อยกว่าเพิ่งเริ่ มขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2539
สารประกอบที่อยูใ่ นกลุ่มสารประเภทที่ 1 ของ Annex A
CFCl3 (CFC-11)
CF2Cl2 (CFC-12)
C2F3Cl3 (CFC-113)
C2F4Cl2 (CFC-114)
C2F5Cl (CFC-115)
พิธีสารเกียวโต
หลักการที่สาคัญของพิธีสารเกียวโต
การลดปริ มาณการปล่อยก๊าซเรื อนกระจกของประเทศภาคีไม่นอ้ ยกว่าร้อยละ 5 จากระดับการปล่อย
โดยรวมของกลุ่มในปี พ.ศ. 2533
กาหนดชนิ ดของก๊าซเรื อนกระจกที่ควบคุมภายใต้พิธีสารเกียวโต 6 ชนิ ด คือ คาร์บอนไดออกไซด์
(CO2) มีเทน (CH4) ไนตรัสออกไซด์ (N2O) ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) เปอร์ฟลูออโร
คาร์บอน (PCFs) และซัลเฟอร์เฮกซาฟลูโอไรด์ (SF6)
ั ประเทศที่พฒั นาแล้ว และไม่มีการเพิ่มพันธกรณี ใดๆให้กบั ประเทศ
กาหนดพันธกรณี เพิ่มเติมให้กบ
กาลังพัฒนา
พิธีสารได้กาหนดให้มีข้ น
ั ตอนและกลไกในการตัดสิ น และดาเนินการลงโทษในกรณี ที่ประเทศภาคี
ไม่ดาเนินการตามพันธกรณี
เพื่อช่วยแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ พิธีสารเกียวโตได้กาหนดกลไกยืดหยุน่ (Flexibility
Mechanisms) ขึ้น 3 กลไก
กลไก การทาโครงการร่ วม (Joint Implementation, JI) กาหนดให้ประเทศพัฒนาแล้ว สามารถดาเนิ น
โครงการลดปริ มาณการปล่อยก๊าซเรื อนกระจกร่ วมกันเองระหว่างประเทศ ปริ มาณก๊าซเรื อนกระจกที่
ลดได้ เรี ยกว่า ERUs (Emission Reduction Units)
กลไก การพัฒนาที่สะอาด (Clean Development Mechanism, CDM) โครงการลดปริ มาณการปล่อยก๊าซ
เรื อนกระจกร่ วมกับประเทศกาลังพัฒนา หรื อประเทศในกลุ่ม Non-Annex I ปริ มาณก๊าซเรื อนกระจกที่
ลดได้ จะต้องผ่านการรับรอง จึงเรี ยกว่า CERs (Certified Emission Reduction)
กลไก การซื้ อขายสิ ทธิ์ การปล่อยก๊าซเรื อนกระจก (Emission Trading, ET) ประเทศที่สามารถลดการ
ปล่อยก๊าซเรื อนกระจกในประเทศตามที่กาหนดไว้ได้ สามารถซื้อสิ ทธิ์การปล่อยเรี ยกสิ ทธิ์การปล่อย
ก๊าซเรื อนกระจกที่จะซื้อขายกันนี้วา่ AAUs (Assigned Amount Units)
เอกสารอ้ างอิง
http://www.antarctica.ac.uk/met/jds/ozone/
http://ozone.tmd.go.th/oz_hole_update.htm
NASA’s Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS)
Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI)
Earth Observatory is part of the EOS Project Science Office
http://www.theozonehole.com/cfc.htm
http://th.wikipedia.org
http://www.jgsee.kmutt.ac.th/greenhouse/unfccc/unfccc.php
http://www.deqp.go.th/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=14
http://www.sunflowercosmos.org/climate_impact/climate_impact_home/ozone_hole.html