Ozon: Hem koruyucu kalkan, hem de tahriş edici gaz

Ozon (O₃) kimyasal olarak oksijene (O₂) benzeyen renksiz ve zehirli bir gazdır. Oksijenin aksine, ozonla doğrudan temas insanlara zararlı olabilir.

Atmosferik ve yer seviyesindeki ozon arasında bir ayrım yapılır. Ozon yerin yakınında sağlığa zararlı olsa da, 10 kilometrenin üzerinde - stratosferde - çok önemli bir işlevi vardır: Ozon tabakası dünyayı ve dolayısıyla insanları güneşten gelen özellikle yüksek enerjili, zararlı ultraviyole (UV) radyasyonundan korur. Bu koruyucu tabaka olmadan, dünyadaki güneş radyasyonu o kadar yoğun olurdu ki, hiçbir yaşam mümkün olmazdı.

Ozon tabakası belirli kirleticilerin, özellikle kloroflorokarbonlar (CFC'ler) ozon deliği oluşturmasıyla zarar görebilir. Sonra daha fazla UV radyasyonu dünyaya ulaşır, insanlar daha hızlı güneş yanığı olur ve cilt kanseri riski artar. Gözler de yoğun güneş radyasyonu nedeniyle zarar görebilir.

Yer seviyesindeki ozon, "yaz sisi" olarak bilinen şeyin önemli bir bileşenidir. Ozon, yoğun güneş ışığına maruz kaldığında azot oksitler ve uçucu organik bileşikler gibi hava kirleticilerinden kimyasal işlemlerle oluşur.

Bu öncül kirleticilere esas olarak insanlar, öncelikle karayolu trafiğinde ve örneğin boyalarda, verniklerde, yapıştırıcılarda ve temizlik maddelerinde bulunan solventler yoluyla maruz kalır. Ancak bu uçucu organik bileşiklerin bir kısmı da doğa tarafından salınmaktadır.

Ozonun oluşabilmesi için iki koşulun karşılanması gerekir:

• Öncü kirleticilerin varlığı
• Yoğun güneş ışığı

Bu şekilde, sürekli bir iyi hava döneminde ozon alt hava katmanlarında birikebilir.

Ozon konsantrasyonu ne zaman en yüksektir?

Ozon konsantrasyonu genellikle Mayıs'tan Eylül'e kadar en yüksektir. Ancak aynı zamanda günün saatine de bağlıdır: Ozon oluşumu sabah başlar ve ozon en fazla 14:00 ile 17:00 arasında yoğunlaşır. Geceleri tekrar ortadan kalkar. Bu, ozon yükünün sabahın erken saatlerinde en düşük olduğu anlamına gelir.

Ozon konsantrasyonu nerede en yüksektir?

Düşündüğünüzün aksine, en yüksek ozon konsantrasyonları, öncü kirleticilerin çoğunun üretildiği şehirlerde değil, varoşlarda ve kırsal alanlarda meydana gelir. Bunun iki nedeni vardır: Bir yandan öncü kirleticilerin büyük bir kısmı rüzgarla şehir dışına taşınır. Öte yandan, özellikle şehirlerde yayılan araba egzoz gazları da nitrojen monoksit (NO) içerir: Azot dioksitten (NO₂) üretilen ozon, aynı anda nitrojen monoksit (NO) varsa tekrar kısmen parçalanır.

Bilgi ve alarm eşik değerleri

Günlük ve yıllık ortalama değerlerin yanı sıra ozonun zirve değerleri (saatlik değerler) de ölçülür. Bunlar sağlık için özellikle önemlidir. Özellikle hassas nüfus gruplarının sağlığını korumak için halk, bilgi eşiği olarak adlandırılan metreküp başına 180 mikrogram değerinden başlayarak bilgilendirilir.

Saatlik ortalama değer metreküp başına 240 mikrograma ulaştığında, alarm eşiği olarak kabul edilir. Bu durumda halk özellikle dikkatli olmaya çağrılır. Almanya'da alarm eşiğine şimdiye kadar nadiren ulaşılmıştır.

Ölçüm verileri

Almanya'da ozon konsantrasyonları yaklaşık 260 ölçüm istasyonunda izlenmektedir. Bilgi ve uyarı eşikleri 1990'dan bu yana önceki yıllara göre daha az aşılmıştır. Bunun başlıca nedeni, ozon öncül kirleticilerinin o zamandan beri Almanya'da azalmasıdır.

Bilgi ve alarm eşik değerlerinin olumlu gelişiminin aksine, 1990 yılından itibaren yıllık ortalama değerler bir miktar artış göstermiştir. Bu, öncü kirleticilerin küresel arka plan kirliliğine kadar izlenebilir: kirleticiler Almanya'da azalırken, dünya çapında artmaktadır.

Daha sıcak yazlar ve yıllık ortalama sıcaklıktaki artışla birlikte iklim değişikliği Almanya'da da kendini hissettirmeye başladı bile. İklim modelleri, ozon nedeniyle yaz hava kirliliğinin ("yaz sisi") artacağını tahmin ediyor. Birkaç gün boyunca yüksek hava sıcaklığı ozon oluşumunu teşvik eder. Bu, özellikle kimyasal işlemlerin yüksek sıcaklıklarda daha hızlı gerçekleşmesinden kaynaklanmaktadır. Örneğin, hava sıcak olduğunda, ozon üretebilen daha fazla uçucu organik bileşikler açığa çıkar.

30 derece veya daha fazlasına ulaşılan sıcak günlerde bilgi ve alarm eşikleri giderek daha fazla aşılmaktadır. Bu nedenle, örneğin 2003 yılının sıcak yazında, önceki ve sonraki yıllara göre daha fazla aşım olmuştur.

Ayrıca sonbahara kadar sıcak ve güneşli hava sürerse "ozon mevsimi" uzayabilir.

İklim değişikliği bu nedenle insan sağlığını ve refahını yalnızca sıcaklık dalgaları ve kuraklık yoluyla değil, aynı zamanda artan ozon konsantrasyonları yoluyla da etkileyebilir.

Geçici etkiler

Ozon tahriş edici bir gaz olduğundan çeşitli tahriş semptomlarını tetikleyebilir. Bunlara gözlerin yaşarması, öksürük veya boğaz kaşıntısı gibi solunum problemleri ve ayrıca baş ağrıları dahildir. Bu tahrişin gücü öncelikle ozon yüklü havada geçirilen sürenin uzunluğuna bağlıdır. Yoğun fiziksel efor sırasında daha fazla ve derin nefes alırsanız, akciğerlere daha fazla ozon girer. Bu, akciğer fonksiyonunun azalmasına ve performansın düşmesine neden olabilir. Kural olarak, bu semptomlar 48 saat içinde azalır.

Yüksek ozon konsantrasyonları, özellikle astım, KOAH ve polen alerjisi gibi daha önceden hastalıkları olan kişileri etkileyebilir. Ozon seviyeleri yüksek olduğunda, astım semptomları nedeniyle daha fazla insan acil servise gider.  Ayrıca birçok polen türünün alerji potansiyelinin (alerjenite) ozon tarafından artırıldığına dair kanıtlar da vardır.

Uzun vadeli sonuçlar

Yüksek ozon yüküne maruz kalındığında akciğerlere büyük miktarlarda ozon girerse, bu iltihaplanma ve doku hasarına yol açabilir. Bu iltihap sadece kısmen geriler. Bu tek başına herhangi bir solunum yolları hastalığına neden olmaz, ancak akciğerleri örneğin alerjileri tetikleyen maddelere (alerjenler) ve patojenlere karşı daha duyarlı hale getirebilir. Örneğin, artan ozon kirliliği astım, alerjiler ve enfeksiyonların gelişimini teşvik edebilir. Özellikle bebekler ve küçük çocuklar, akciğerleri hala gelişmekte olduğundan yüksek risk altındadır. Ayrıca vücut ağırlığının daha düşük olması nedeniyle solunan ozon dozu orantılı olarak daha yüksektir.

Şimdiye kadar, bu ülkedeki ozon konsantrasyonları nadiren sağlığa zararlı sınır değerlere ulaşmıştır. Bununla birlikte, gelecekte artan sıcaklıklar ozon oluşumunu teşvik edebilir; çünkü yüksek sıcaklıklarda çözücü maddelerden veya çevreden daha fazla miktarda uçucu bileşikler buharlaşır. Bu nedenle, yer seviyesindeki ozon oluşumunu olabildiğince azaltmak hala gereklidir.

Bazı insanlar ozona karşı özellikle hassastır ve bu nedenle sağlıklarını ve esenliklerini korumak için düşük ozon değerlerinden başlayarak bazı şeylere dikkat etmelidir. Bu aynı zamanda solunum yolu hastalıkları olan kişiler için olduğu kadar bebekler ve küçük çocuklar için de geçerlidir. En geç alarm eşiğine ulaşıldığında, herkesin aşağıdaki önlemleri alması tavsiye edilir:

• Egzersiz gibi fiziksel eforu ozon kirliliğinin en düşük olduğu sabah saatlerine taşımak
• Bulunduğunuz ortamı öncelikle sabahları havalandırın
• ozon kirliliğinin en yüksek olduğu zaman olduğu için öğle ve öğleden sonra mümkün olduğunca az dışarıda kalın

Bölgeniz için güncel hava kirletici değerleri (ozon, ince toz ve azot dioksit) Federal Çevre Ajansı'nınweb sitesinde bulabilirsiniz.