1
Sveučilište u Mostaru
Fakultet zdravstvenih studija
Preddiplomski sveučilišni studij sanitarnog inženjerstva
Nina Hadrović
Sadržaj i trend ozona u zraku Mostara
Završni rad
Mostar, 2016.
2
Mjesto studije: Mostar
Županija: Hercegovačko-neretvanska
Mentor: dr. sc. Stanislava Talić,doc.
Zahvaljujem svojoj mentorici , dr.sc. Stanislavi Talić, doc. na ukazanom
povjerenju ,odvojenom vremenu te pomoći pri izradi ovog rada. Hvala mojoj obitelji
koja mi je bila velika podrška tijekom školovanja.
4
1. UVOD
U ovom završnom radu analizirane su koncentracije ozona u zraku gradske zone
Mostar. Podaci su sakupljeni na mjernoj postaji Mostar-1 u 2013. i 2014 godini.
Ozon je od izuzetne važnosti za opstanak života na Zemlji zbog skoro potpune
apsorpcije ultraljubičastog (UV) dijela Sunčevog zračenja koje je u količini u kojoj
dolazi na gornju granicu atmosfere letalno za živa bića. Ozon je alotropska modifikacija
kisika s tri atoma kisika u molekuli (O
3
). U čistom stanju ozon je modrikast plin koji se
na -112,4 °C kondenzira u tekućinu tamno modroljubičaste boje. Ledište mu je na
-251,4 °C. Ozon ima karakterističan prodorni miris kojeg možemo osjetiti oko
električnih instalacija i nakon oluje. U tekućem i krutom stanju je eksplozivan. U vodi
topljivost ozona je oko 50 puta veća nego topljivost kisika. Ozon je jako oksidacijsko
sredstvo. Oksidira sve metale osim zlata, platine i iridij, sulfide pretvori u sulfate,
amonijak u nitratnu kiselinu, uništava mnoge organske boje, ubija bakterije, a eter,
alkohol, rasvjetni plin i mnoge druge organske tekućine se zapale u dodiru s ozonom.
Nadražuje dišne organe i oči, a veće koncentracije izazivaju krvarenje iz nosa i
glavobolju(1).
Sve veći problem današnjeg svijeta predstavlja onečišćenje zraka, koji ostavlja stalne i
dugotrajne posljedice na ljudsko zdravlje. Ovim problemom najviše su pogođene urbane
sredine s razvijenom industrijom. Smanjenje stratosferskog ozona ima za posljedicu
stvaranje ozonskih rupa, čime se povećava izloženost štetnom ultraljubičastom zračenju,
što ima loš utjecaj na ljudsko zdravlje. S druge strane, povećanje koncentracije
troposferskog ozona, tzv. „lošeg“ ozona, dovodi do stvaranja fotosmoga koji povećava
učinak efekta staklenika. Osim toga kod ljudi izaziva iritaciju sluznica i očiju. Zbog
svega navedenog, propisuju se zakoni za očuvanje kakvoće zraka. U Federaciji BiH
zakon očuvanja kakvoće zraka obuhvaća mjere za sprečavanje ili smanjenje emisije
različitih plinova u zrak u procesima proizvodnje, planiranje zaštite kvalitete zraka,
posebne izvore emisija i katastra emisija, kvalitetu zraka te nadzor i kazne (2).
5
1.1.Stratosferski ozon
Francuski fizičari Charles Febry i Henri Buisson prvi su otkrili ozonski sloj 1913.
godine UV - spektroskopskim mjerenjima. Ukupni ozon nije isti oko cijele zemaljske
kugle, već varira ovisno o geografskom području, godišnjim dobima, klimatskim
prilikama, kemijskoj proizvodnji čovjeka itd. Ozonski sloj je najtanji na ekvatoru (zato
što se troposfera širi prema većim visinama pa je zbog toga debljina omotača tamo
najmanja), a najveća koncentracija u blizini zemljinih polova zbog smjerova puhanja
vjetrova u stratosferi. Ukupni ozon se izražava u Dobsonovim jedinicama (DU) po
Gordonu M.B. Dobsonu, koji je prvi načinio uređaj za mjerenje ozona. Tipične
vrijednosti ozona variraju od 200 do 500 DU iznad Zemlje. Količina ozona u atmosferi
se mjeri spektrofotometrima, direktno (meteorološki baloni i avioni sa mjernim
sondama), ili indirektno sa zemlje na principu fizikalnih učinaka ozona na prolaz UV
zraka. (3)
Najveća koncentracija ozona u atmosferi je u stratosferi, te se jedan dio stratosfere
naziva ozonosfera. Stratosferski ozon čini ozonski omotač. Koncentracija ozona u
stratosferi rezultat je dinamičke ravnoteže između kemijskih reakcija nastajanja i
procesa njegove razgradnje.
Ozon nastaje i nestaje u fotokemijskim reakcijama u stratosferi između kojih se po
klasičnoj teoriji uspostavlja ravnoteža. (4)Ozon nastaje u ovim reakcijama:
O
2
+ hv -
> O + O
l
<242mm
Nastali atomi kisika u trimolekularnim sudarima čine ozon, dok molekula M odvodi
višak energije(M je neka od molekula zraka, npr. N
2
):
O +
O
2
+ M -
> O
3
+ M
7
1.1.1. Ozonske rupe
Razna tehnološka dostignuća kao i uporaba novih organskih tvari uzrokovali su
razrjeđivanje ozonskog sloja, odnosno uzrokuju stvaranje ozonskih rupa. Pokazalo se da
je manjak ozona u stratosferi uglavnom posljedica kemije klora i broma. Spojevi klora i
broma koji su odgovorni za razgradnju ozona su klorofluorougljici (CFC),
hidroklorofluorougljici (HCFC) i bromoklorofluorougljici (haloni). Metil klorid
(CH3Cl) je jedini prirodni izvor klora u stratosferi i na njega se odnosi 16% klora. Na
prirodne izvore broma odnosi se oko 50 % atmosferskog broma. Zbog izuzetno velike
stabilnosti CFC, HCFC i haloni se dugo zadržavaju u troposferi, što omogućava da
jedan dio tih spojeva difundira u stratosferu. (5)
CFC su kemijski vrlo stabilni spojevi koji su se primjenjivali kao rashladna sredstva,
pogonska sredstva za aerosole, sredstva za čišćenje i sprječavanje požara i sl.
U stratosferi CFC su izloženi UV zračenju, valne duljine manje od 210 nm, što dovodi
do fotodisocijacije. Fotodisocijacijom se oslobađa atom klora koji reaguje s ozonom:
CCl
3
F + hv
-> CC
2
F + Cl
Cl + O
3
->ClO + O
2
ClO + O -> Cl + O
2
ukupno : O + O
3
-> 2O
2
Zbog katalitičkog djelovanja jedan atom klora može sudjelovati u razgradnji mnogo
molekula ozona, prema nekim procjenama 10
4
do 10
6
molekula ozona. Klor na Zemlji
uglavnom dolazi u obliku kemijski stabilnog natrijeva klorida (NaCl). Jedini prirodni
klorov spoj CH
3
Cl koji može izazvati oštećenje ozonskog sloja nastaje u velikoj mjeri
biološkim procesima u plitkim oceanima. Znatno veći utjecaj na oštećenje ozonskog
sloja imaju sintetički spojevi klora, kao što su tetraklorougljik (CCl
4
), CFC triklor etan
(CH
3
CCl
3
). Postoje različiti CFC spojevi, a najpoznatiji su CFC 12 iliCF
2
Cl
2
I CFC 11
ili CFCl
3
. CH
3
CCl
3
se primjenjuje kao sredstvo za čišćenje. (3).
