เราเคยได้ยินคำว่า "โอโซน" กันบ่อยครั้ง โดยเฉพาะเมื่อกล่าวถึงภาวะโลกร้อน (Global Warming) ปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse Effect) หรือภาวะภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง (Climate Change) แต่ทราบหรือไม่ว่าโอโซนคืออะไร มีผลต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกอย่างไร และดีต่อร่างกายของมนุษย์จริงหรือไม่ อย่างไร

ที่อยู่ของโอโซน

โลกของเรามีชั้นบรรยากาศปกคลุมอยู่ โดยแบ่งเป็นชั้น ๆ ตามอุณหภูมิและความสูงจากพื้นดิน ดังนั้น ระดับความสูงของชั้นบรรยากาศ จึงอาจมีการเปลี่ยนแปลงไปบ้างตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในแต่ละฤดูกาล

1. ชั้นโทรโพสเฟียร์ (Troposphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่สูงจากพื้นดิน 0-15 กิโลเมตร โดยอุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูงที่สูงขึ้น ในบรรยากาศชั้นนี้มีโอโซนอยู่ แต่เป็นโอโซนที่เกิดจากกิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์ ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสารออกซิแดนต์ แยกอะตอมของออกซิเจนออกจากสารประกอบอื่นๆ รวมถึงออกซิเจนในร่างกายของมนุษย์หรือสัตว์ด้วย จึงเป็นอันตรายต่อสุขภาพมากกว่าจะเป็นประโยชน์

2. ชั้นสตราโทสเฟียร์ (Stratosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ในระดับ 15-50 กิโลเมตรจากพื้นดิน โดยอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูงที่สูงขึ้น เนื่องจากบรรยากาศชั้นนี้มีโอโซนอยู่เช่นเดียวกัน และเป็นโอโซนที่ทำหน้าที่ป้องกันโลกจากรังสีอัลตร้าไวโอเลต (UV) ที่มาจากดวงอาทิตย์ เมื่อโอโซนดูดซับพลังงานความร้อนจากรังสีอัลตร้าไวโอเลต จึงทำให้บรรยากาศในชั้นนี้มีอุณหภูมิที่สูงขึ้นนั่นเอง

3. มีโซสเฟียร์ (Mesosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ในระดับความสูง 50-80 กิโลเมตรจากพื้นดิน แต่อุณหภูมิในชั้นนี้จะลดลงตามระดับความสูงที่สูงขึ้น เนื่องจากมีโอโซนอยู่น้อย และสามารถดูดซับรังสีอัลตร้าไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

4. เทอร์โมสเฟียร์ หรือไอโอโนสเฟียร์ (Thermosphere or Ionosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ในระดับความสูง 80-500 กิโลเมตรจากพื้นดิน โดยบรรยากาศในชั้นนี้จะประกอบไปด้วยไนโตรเจนและออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่ อุณหภูมิในชั้นนี้จะร้อนเพราะโมเลกุลของไนโตรเจนและออกซิเจนดูดซับพลังงานความร้อนจากแแสงอาทิตย์เอาไว้มาก

5. เอกโซสเฟียร์ (Exosphere) เป็นชั้นบรรยากาศชั้นสุดท้ายที่เป็นส่วนต่อระหว่างบรรยากาศโลกและอวกาศ โดยมีความสูงจากพื้นดิน 500 กิโลเมตรขึ้นไป

ดังนั้น โอโซนที่เป็นประโยชน์สำหรับการดำรงชีวิตก็คือ โอโซนที่อยู่ในชั้นสตราโทสเฟียร์ ขณะที่โอโซนที่อยู่ในระดับต่ำกว่านั้น จะเป็นอันตรายต่อมนุษย์

โอโซนคืออะไร

โอโซน คือ โมเลกุลที่ประกอบขึ้นจากอะตอมของออกซิเจน 3 อะตอม (O3) มีโครงสร้างที่ไม่เสถียร ดังนั้น จึงสามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นก๊าซออกซิเจนได้ สำหรับโอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร์ เกิดจากการที่รังสีอัลตร้าไวโอเลตซึ่งมีพลังงานสูง พุ่งมาชนกับโมเลกุลของก๊าซออกซิเจนในชั้นสตราโทสเฟียร์ ทำให้โมเลกุลของออกซิเจนแตกตัวออกจากกัน โมเลกุลที่แตกตัวออกจากกันแล้วจะไปจับกับโมเเลกุลอื่น ๆ ของก๊าซออกซิเจนกลายเป็นโอโซน

อย่างไรก็ตามโอโซนก็ถูกทำลายได้โดยรังสีอัลตร้าไวโอเลตเช่นกัน เพราะเมื่อโอโซนดูดซับรังสีอัลตร้าไวโอเลตไว้แล้ว ก็จะแตกตัวกลายเป็นอะตอมอิสระของออกซิเจน 1 อะตอม และก๊าซออกซิเจน 1 โมเลกุล

ปัจจุบัน โอโซนถูกทำลายลงมากจากสารฟรีรอน (CFC) และฮารอน (Haron) ที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เนื่องจากสารดังกล่าวมีคลอรีนเป็นองค์ประกอบ เมื่อสาร CFC ลอยตัวสูงขึ้นถึงชั้นสตราโทสเฟียร์ และดูดกลืนรังสีอัลตร้าไวโอเลตไว้ จะทำให้โมเลกุลของสาร CFC แตกตัวให้คลอรีน และทำปฏิกิริยากับโอโซน เกิดเป็นคลอรีนโมโนออกไซด์และก๊าซออกซิเจน เมื่อบรรยากาศในชั้นสตราโทสเฟียร์ไม่มีโอโซน ก็ทำให้รังสีอัลตร้าไวโอเลตส่องลงมายังพื้นโลกได้มากขึ้น เป็นอันตรายอย่างหนึ่งต่อมนุษย์ เพราะทำให้เสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งผิวหนังสูงขึ้น และยังทำลายแบคทีเรียหรือเชื้อจุลินทรีย์บางชนิดที่มีประโยชน์ ส่งผลต่อระบบนิเวศได้อีกด้วย