Ozono

El ozono es un gas incoloro que se puede encontrar en el aire que respiramos.

EL OZONO

El ozono es un gas incoloro que se puede encontrar en el aire que respiramos. Cada molécula de ozono está compuesta de tres átomos de oxígeno, uno más que en la molécula de oxígeno que necesitamos para respirar y sostener la vida. El átomo de oxígeno adicional hace que el ozono sea extremadamente reactivo. Hay muy poco ozono en nuestra atmósfera, siendo el promedio de 3 moléculas de ozono por cada 10 millones de moléculas de aire. A pesar de esta pequeña cantidad, el ozono desempeña una función principal en la atmósfera.

Ozono en la atmósfera

El ozono se encuentra principalmente en dos regiones de la atmósfera de la Tierra. La mayoría del ozono (aproximadamente el 90%) reside en una capa que empieza a una distancia comprendida entre 8 y 18 kilómetros (5 y 11 millas) por encima de la superficie de la tierra y que se extiende hasta una altura aproximada de 50 kilómetros (30 millas). Esta región de la atmósfera denominada estratosfera, protege a la Tierra de los rayos ultravioleta del Sol. El ozono de esta región se denomina comúnmente capa de ozono.

El resto del ozono está en la región más baja de la tierra, llamada troposfera. Este ozono a nivel del suelo es un contaminante dañino del aire, el cual se forma por medio de una reacción química entre los compuestos orgánicos volátiles (COV) y los óxidos de nitrógeno en presencia de la luz solar.

Las fuentes de estos contaminante (COV y de óxidos de nitrógeno) incluyen:

1. Automóviles, camiones, y autobuses.

2. Industrias y fuentes de combustión de gran tamaño, como las termoeléctricas.

3. Industrias pequeñas, como gasolineras e imprentas.

4. Productos para el consumidor, como pinturas y productos de limpieza.

5. Emisiones de motores, como los de aviones, locomotoras, equipos de construcción, segadoras y equipos de jardinería.

Los contaminantes destructores de ozono más comunes pertenecen a una clase de compuestos químicos llamados clorofluorcarbonos (CFC). Los CFC, el tetracloruro de carbono y el metilcloroformo son gases importantes producidos por el hombre que agotan la capa de ozono y que han sido utilizados en muchas aplicaciones como la refrigeración, equipos de aire acondicionado, la espumación, la limpieza de componentes electrónicos y como disolventes. Otro grupo importante de halocarbonos producidos por el hombre son los halones que contienen carbono, bromo, flúor y (en algunos casos) cloro y que han sido principalmente utilizados como extintores de incendios.

Las moléculas de ozono de estas dos regiones son químicamente idénticas puesto que todas están constituidas por tres átomos de oxígeno 03. Sin embargo, tienen efectos muy distintos en los seres humanos y en otros seres vivientes. El ozono estratosférico desempeña una función beneficiosa absorbiendo la mayoría de la luz ultravioleta del Sol que es perjudicial biológicamente (denominada radiación UV-B), permitiendo que solamente una pequeña parte llegue a la superficie de la Tierra. La absorción de la radiación ultravioleta por parte del ozono crea una fuente de calor que en realidad constituye la estratosfera propiamente dicha (una región en la que la temperatura aumenta a medida que se asciende a mayores altitudes). El ozono desempeña por lo tanto una función principal en la estructura de distribución de temperaturas por la atmósfera de la Tierra. Sin la acción filtrante de la capa de ozono, más radiación UV-B del Sol penetraría en la atmósfera y llegaría a la superficie de la Tierra. Muchos estudios experimentales sobre plantas y animales y estudios químicos sobre seres humanos han demostrado los efectos nocivos de una exposición excesiva a la radiación UV-B.

El ozono está tanto en la atmósfera superior de la Tierra como al nivel del suelo. El ozono puede ser bueno o malo, dependiendo de dónde se encuentra.

Ozono bueno

Este ozono se encuentra naturalmente en la atmósfera superior de la Tierra -18 a 50 km. por encima de la superficie de la Tierra- donde forma una capa protectora (capa de ozono) que nos defiende de los dañinos rayos ultravioleta del Sol. Este ozono “bueno” está siendo destruido gradualmente por las sustancias químicas producidas por el hombre. Las regiones donde el ozono ha sido destruido más significativamente -por ejemplo, sobre los polos Norte o Sur- se conocen como “agujeros en la capa de ozono”.

Ozono malo

Este ozono se forma en la atmósfera inferior de la Tierra, cerca del nivel del suelo, cuando los contaminantes emitidos por automóviles, plantas generadoras de energía, calderas industriales, refinerías, plantas químicas, y otras fuentes, reaccionan químicamente en presencia de la luz solar.

De hecho, respirar el aire lleno de smog puede ser peligroso porque el smog contiene ozono, un contaminante que daña la salud cuando existen niveles elevados en el aire que se respira.

El ozono y la salud

La preocupación más grande debido a la alta concentración de ozono es el daño que causa a la salud humana, la vegetación y a muchos materiales comunes que usamos. La contaminación de ozono es el aumento periódico en la concentración de ozono en el aire ambiental, el aire natural que nos rodea. Cuando las temperaturas son altas, la luz del Sol es fuerte y los vientos son débiles, el ozono puede aumentar a niveles nocivos para la salud.

Las concentraciones altas de ozono pueden causar cortedad de respiración, tos, respiración asmática, dolores de cabeza, náusea, irritación de ojos y garganta, y daño pulmonar. Las personas que padecen de enfermedades como bronquitis, pulmonía, enfisema, asma y resfrío tienen aún más problemas de respiración cuando el aire está contaminado. Estos efectos pueden ser peores en cualquiera que pasa largos períodos haciendo ejercicio o trabajando al aire libre, ya que las personas son sensitivas al ozono cuando están activas al aire libre. La actividad física (tal como correr o trabajar afuera) causa que las personas respiren más rápida y profundamente. Durante la actividad física, el ozono penetra más profundamente dentro de las partes del pulmón que son más susceptibles.

Los individuos con enfermedades respiratorias tales como el asma, por lo general sentirán los efectos del ozono más tempranamente y a menores niveles de ozono que los individuos menos sensitivos. No hay evidencias de que el ozono cause asma u otra enfermedad respiratoria, pero estas enfermedades hacen a los pulmones más vulnerables a los efectos del ozono.

Métodos de medida de la cantidad de ozono

Existen tres tipos de medida:

a) Cantidad total del gas.

b) Distribución vertical.

c) Concentración en superficie.

Las primeras y hasta el momento más numerosas mediciones de O3 atmosférico son las de cantidad total medida en una columna imaginaria desde la superficie hasta el tope de la atmósfera; que se expresa en términos de espesor de la capa ozónica a unos 21 km. de altura, en condiciones normales de temperatura y presión.

La unidad más usada es la milésima de 1 cm. de O3 puro en condiciones normales, se llama unidad Dobson (U.D.) y se suele simbolizar con X o con el signo omega. El instrumento más importante y más utilizado en el mundo es el espectrofotómetro desarrollado por Dobson.

Medidas en la actualidad

La humanidad ha tomado conciencia del problema, para lo que existe una Organización Mundial Meteorológica que tiene un “sistema mundial de vigilancia del ozono” (G.O.O.S). La cual se basa en estaciones de altura y satelitales que utilizan distintos tipos de instrumentos para observar la cantidad del gas y su distribución en la atmósfera.

El espectrofotómetro de Dobson es el principal instrumento que se utiliza en el G.O.O.S.

Pero también en cada país hay organismos que se encargan de ese tipo de actividades, como es el caso de la Argentina, en la que existe el Servicio Meteorológico Nacional, dependiente de la Fuerza Aérea Argentina, que dispone en la actualidad, como en todos estos centros de meteorología, del espectro- fotómetro.