أوزون التروبوسفير

غازات الاحتباس الحراري القوية وملوثات الهواء الضارة بصحة الإنسان والمحاصيل الزراعية والنظم البيئية

الأوزون التروبوسفير (أو مستوى الأرض) هو ملوث مناخي قصير العمر يبقى في الغلاف الجوي لساعات إلى أسابيع فقط. 

لا يحتوي على أي مصادر انبعاثات مباشرة ، بل هو مركب يتكون من تفاعل ضوء الشمس مع المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) - بما في ذلك الميثان - وأكاسيد النيتروجين (NOX) التي تنبعث إلى حد كبير من الأنشطة البشرية.  

تعتمد استراتيجيات منع تكوين الأوزون التروبوسفيري في المقام الأول على تخفيض غاز الميثان وخفض مستويات تلوث الغلاف الجوي الناجم عن السيارات ومحطات الطاقة ومصادر أخرى.

أهم الحقائق

أيام - أسابيع

الأوزون التروبوسفيري له عمر في الغلاف الجوي يتراوح من بضع ساعات إلى بضعة أسابيع في المناطق الحضرية الملوثة.

غاز الدفيئة

يمتص الأوزون الإشعاع ، ويعمل كغازات دفيئة قوية ويغير التبخر ، وتشكيل السحب ، ودوران الغلاف الجوي.

11-18 مليار دولار 

خسائر إنتاج المحاصيل العالمية المقدرة بسبب إجمالي الأوزون 79 - 121 مليون طن، بقيمة 11-18 مليار دولار أمريكي سنويًا.

1 مليون

يرتبط التعرض طويل الأمد لتلوث الهواء بالأوزون 1 مليون حالة وفاة مبكرة سنويا بسبب أمراض الجهاز التنفسي.

أنواع الأوزون

الأوزون (O3) هو غاز موجود في طبقتين من الغلاف الجوي: الستراتوسفير (الطبقة العليا) والتروبوسفير (مستوى الأرض يصل إلى 10 كم).

في طبقة الستراتوسفير ، يحمي الأوزون الحياة على الأرض من أشعة الشمس فوق البنفسجية. في طبقة التروبوسفير ، يعتبر من الغازات الدفيئة القوية وملوثات الهواء التي تضر بصحة الإنسان والنظم البيئية. كما أنه عنصر رئيسي في الضباب الدخاني.

انبعاثات

في طبقة التروبوسفير ، الأوزون هو نتاج تفاعل الغلاف الجوي لعدد من الملوثات الأولية ، والتي لها مصادر طبيعية ومصادر من صنع الإنسان.

تشمل الملوثات الأولية الناتجة عن الأنشطة البشرية المركبات العضوية المتطايرة وأكاسيد النيتروجين ، والتي تنبعث إلى حد كبير من السيارات والمركبات الأخرى ومحطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري ومصافي النفط والقطاع الزراعي وعدد من الصناعات الأخرى.

تنبعث من المركبات بعض الملوثات التي تشكل الأوزون التروبوسفيري. من المرجح أن تحدث مستويات الأوزون المرتفعة في المناطق الحضرية وفي أيام الصيف الحارة.

اتجاهات الانبعاثات

بينما تحسنت جودة الهواء في البلدان المرتفعة الدخل ، فقد تدهورت بشكل عام في معظم البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل ، بسبب التوسع الحضري والتصنيع على نطاق واسع.

منذ عام 1995 ، زاد الأوزون التروبوسفيري الحر بنسبة بينهما 2-12٪ لكل عقد حسب منطقة العالم. توجد أكبر زيادة في أوزون التروبوسفير في المناطق النامية (شرق آسيا ، والخليج الفارسي ، والهند ، وشمال أمريكا الجنوبية ، وخليج غينيا ، وماليزيا / إندونيسيا). الاتجاه أضعف في أوروبا وأمريكا الشمالية. 

الاتجاهات في المتوسط ​​الموسمي لتركيزات الأوزون المرجحة بالسكان (ppb) للبلدان والمناطق الأكثر اكتظاظًا بالسكان
2017 معهد الآثار الصحية.

الآثار

على الرغم من أنه قصير العمر في الغلاف الجوي ، إلا أن الأوزون التروبوسفيري له تأثيرات سلبية متعددة على البشر والنباتات والمناخ.

يمكن أن يؤدي استنشاق الأوزون الأرضي إلى عدد من الآثار الصحية ، بما في ذلك أمراض الجهاز التنفسي.

الآثار الصحية

يؤدي التعرض لتلوث الهواء إلى خسائر فادحة في صحة الإنسان في جميع أنحاء العالم. تشير التقديرات إلى أن التعرض لتلوث الهواء يتسبب في حدوث ملايين الوفيات وفقد سنوات من الحياة الصحية سنويًا - على قدم المساواة مع المخاطر الصحية الأخرى مثل النظام الغذائي غير الصحي وتدخين التبغ.  

أوزون التروبوسفير مكون رئيسي من الضباب الدخاني. يمكن أن يؤدي إلى تفاقم التهاب الشعب الهوائية وانتفاخ الرئة ، وتحفيز الربو ، وتلف أنسجة الرئة بشكل دائم.

إن التعرض لأوزون التروبوسفير مسؤول عن ما يقدر بمليون حالة وفاة مبكرة كل عام. الأطفال وكبار السن والأشخاص المصابون بأمراض الرئة أو القلب والأوعية الدموية معرضون بشكل خاص لخطر الآثار الصحية الضارة للأوزون.

لقد أثبتت منظمة الصحة العالمية بشكل واضح إرشادات جودة الهواء التي تقدم إرشادات عالمية حول عتبات وحدود ملوثات الهواء الرئيسية - بما في ذلك الأوزون و PM2.5 - التي تشكل مخاطر صحية. أحدث المبادئ التوجيهية خفضت بشكل كبير ما يعتبر مستويات مقبولة لتلوث الهواء. لسوء الحظ ، فإن جميع سكان العالم تقريبًا (99٪) يتنفسون حاليًا هواءً غير آمن. 

آثار المناخ

الأوزون يمتص الإشعاع وبالتالي يعمل كغاز دفيئة قوي. يؤثر أوزون التروبوسفير على المناخ بما يتجاوز الاحترار المتزايد ، وله تأثيرات على معدلات التبخر ، وتكوين السحب ، ومستويات هطول الأمطار ، ودورة الغلاف الجوي. تحدث هذه التأثيرات بشكل أساسي داخل المناطق التي تنبعث منها سلائف الأوزون التروبوسفيري ، وبالتالي بشكل غير متناسب تؤثر على نصف الكرة الشمالي.

الزراعة وتأثيرات النظام الإيكولوجي

الأوزون التروبوسفيري هو عامل مؤكسد شديد التفاعل يقلل بشكل كبير من إنتاجية المحاصيل وكذلك يقلل من امتصاص الغطاء النباتي للكربون في الغلاف الجوي. تشمل آثاره على النباتات إعاقة النمو وإنتاج البذور ، وتقليل مساحة الأوراق الوظيفية وتسريع الشيخوخة. 

أظهرت الدراسات أن العديد من أنواع النباتات حساسة للأوزون ، بما في ذلك المحاصيل الزراعية وأنواع الأراضي العشبية وأنواع الأشجار. تدمر هذه الآثار خدمات النظام البيئي الهامة التي توفرها النباتات ، بما في ذلك الأمن الغذائي ، وعزل الكربون ، وإنتاج الأخشاب ، والحماية من تآكل التربة ، والانهيارات الثلجية والفيضانات. 

الآثار الاقتصادية

ويعود انخفاض غاز الميثان والأوزون التروبوسفيري بفوائد اقتصادية من خلال تحقيق مكاسب في الإنتاجية والخدمات البيئية. وقد قدر التقييم العالمي للميثان أن كل مليون طن من الميثان يتم تقليله يتجنب:

  • ما يقرب من 1 حالة وفاة مبكرة تُعزى إلى الأوزون سنويًا
  • 4 زيارة لقسم الطوارئ والحوادث المرتبطة بالربو و 000 حالة دخول إلى المستشفى سنويًا
  • خسائر قدرها 145 طن من القمح وفول الصويا والذرة والأرز بسبب التعرض للأوزون كل عام
  • خسائر سنوية تقارب 400 مليون ساعة عمل بسبب الحرارة الشديدة

الحلول

تعتمد استراتيجيات منع تكوين الأوزون التروبوسفيري في المقام الأول على تقليل أحد السلائف الرئيسية ، الميثان.

يعني العمر القصير للميثان في الغلاف الجوي أن اتخاذ الإجراءات الآن يمكن أن يقلل بسرعة تركيزات الغلاف الجوي ويؤدي إلى انخفاض معدلات الاحترار وتلوث الأوزون ، في هذا العقد والعقود اللاحقة.

يعني العمر القصير للميثان في الغلاف الجوي أن اتخاذ الإجراءات الآن يمكن أن يقلل بسرعة تركيزات الغلاف الجوي ويؤدي إلى انخفاضات سريعة مماثلة في التأثير المناخي وتلوث الأوزون.

ائتلاف المناخ والهواء النظيف (CCAC) يدعم تنفيذ تدابير التحكم في الميثان التي ، إذا تم تنفيذها عالميًا بحلول عام 2030 ، من شأنها تقليل الانبعاثات العالمية بحلول بقدر 40٪. يمكن تنفيذ العديد من هذه التدابير بمدخرات صافية ، مما يوفر فوائد صحية واقتصادية مهمة من تقليل أوزون التروبوسفير.

حلول الميثان

آعمالنا

• CCAC يمول مشاريع للحد من غاز الميثان ، وهو مكون رئيسي في طبقة الأوزون التروبوسفير. حدد دولة لمعرفة المزيد.

أحدث مشاريع الميثان