3320 25. 9. 2015.
Дах зрака сунца
КИСЕОНИК НА ТРИ
Ако од овог тренутка, као мали оглед, обуставите унос хране, воде и ваздуха у организам, брзо ћете, можда већ до краја пасуса, установити шта вам је од њих најнеопходније. Ма колико тада дубоко удахнули, треба да знате да се сврха оног што сте тако жудно унели на овој планети тиме не исцрпљује.
ок плови устаљеном путањом вукући са собом мора, реке, језера, долине, планине, шуме и све неурачунљивији кућни савет, планета Земља из петних жила труди се да овај шаролики багаж уз помоћ гравитације несебично обгрли атмосферским омотачем. Овај нарочити путни огртач, неопходан животу какав планету данас настањује, састоји се од пет области. За ову причу биће нам важна само прва два – тропосфера, у којој обитава живи свет и који се простире од површине па до око десет километара изнад тла, и стратосфера - од око 10 до 50 километара надморске висине. Од гасова који атмосферу чине, за ову прилику издвојићемо кисеоник.Како и доликује једном од главних глумаца велике представе, његов лик није једнодимензионални карактер неке баналне сапунице, већ недокучиво изнијансирана улога са најмање два различита лица.
Штит
Постоје елементи који се у природи јављају у више облика, међу собом различитих по броју или начину повезивања атома у молекулу. Познат је пример угљеника, који ће кроз нечије руке проћи као графит, а на нечијима сијати као дијамант. Ти облици зову се алотропске модификације, а један од елемената којима су својствени је и кисеоник.
За разлику од двоатомског кисеоника О2, који је за живот толико неопходан да су бића која од њега зависе принуђена да с околним ваздухом удахну свако успутно загађење, озон, О3, нестабилан је, високо реактиван троатомски облик овог гаса и није погодан да се у људски организам уноси удисањем.
Постојање озона први је наслутио немачки хемичар Кристијан Фридрих Шенбајн 1840. године по специфичном мирису који је осетио приликом огледа са електролизом воде. Исти мирис пратећа је појава и олуја током којих долази до електричног пражњења, то јест – муња. Неки га описују као слаткоћу чистог ваздуха, док друге подсећа на оштрину хлора, па се чак и на том, првом опажајном нивоу види двојност ставова према озону која постаје све израженија што се људи њиме више заокупљају. Новооткривеној супстанци Шенбајн је име дао према грчком глаголу озеин – мирисати. Њена тачна формула биће утврђена тек четврт века касније.
Око деведесет одсто озона у нашој атмосфери налази се у стратосфери. Под дејством Сунчеве светлости, тачније њених ултраљубичастих зрака, у процесу који се зове фотолиза кисеоника, молекул О2 распада се на два атома. Ослобођени атоми везују се онда за друге, још нераспаднуте молекуле формирајући троатомски стратосферски озон. Новонастали молекули временом се распадају на своје почетне чиниоце, а ослобођени атоми поново везују, па је озонско-кисеонички циклус нешто што се стално одвија.
Стратосферски озон заправо је оно што нам је познато под именом озонски омотач, а најгушћи је у висинама између 20 и 40 километара. Важно је имати у виду да се, када говоримо о „густини” озонског омотача у ствари ради о концентрацији озона од мање од десет милионитих запреминских делова у посматраном делу атмосфере. Његов укупни удео у читавој атмосфери значајно је мањи од једног милионитог дела, а када би се сав „сабио” под притиском са нивоа површине мора, чинио би слој дебљине свега око три милиметра. Ако се догоди да успемо у здруженом подухвату да та кроз километре и километре ваздуха распршена три милиметра озона уништимо, можете одмах да хватате први превоз за Алфа Кентаури или већ било које сазвежђе што даље одавде.
Наиме, сунчева светлост, иако неопходна, такође је, управо због поменутог ултраљубичастог или UV зрачења, и опасна за живот на Земљи. UV зраке најкраћих таласних дужина, 10-100 нанометара, упија азот, док се остали деле на три групе: UV-А (400-315 нм), UV-B (315-280 nm) и UV-C (280-100 nm). Озонски омотач зауставља оне таласних дужина 200-315 нм чиме представља кључну заштиту од UV-B и UV-C опасности (ово друго заједно са двоатомским кисеоником који „покрива” дужине испод 200 nm).
Само мали део UV-B зрака стиже до површине Земље и од њега се треба добро чувати. Изгорелост од сунчања само је најбрже уочљив тип промена које они изазивају, а последице по органске молекуле могу бити и далеко страшније, па ако сте од оних који преко целе године маштају кад ће да се изврну на некој плажи да се чваре сатима по највећем сунцу, можда је време да смислите неки садржајнији вид разоноде. Ако се, пак, питате зашто су ствари удешене тако да било који део овог зрачења стиже до живих бића, имајте на уму да оно, између осталог, подстиче стварање витамина Д. Преостали од поменута три типа, UV-А зраци, продиру до површине планете. Иако су мање опасни од друга два, ни они се не смеју схватати олако.
Током двадесетог века дошло је до уништавања значајног дела омотача због коришћења хлорофлуороугљеника (познатих под озлоглашеном скраћеницом CFC) и других вештачки створених једињења које садрже хлор и бром. Ове хемикалије нашле су својевремено широку примену у производњи распршивача, од којих су најзаступљенији дезодоранси, те расхладних и неких противпожарних уређаја и пластичних пена, а њихови чиниоци не само што су погубни по молекуле озона већ се и веома дуго задржавају у атмосфери.
Научници претпостављају да један ослобођени атом хлора може да проузрокује разградњу и до сто хиљада молекула озона. Иако су на опасност још седамдесетих упозорили Френк Шервуд Роуланд и Марио Молина, тек је 1983. године, са открићем озонске „рупе” изнад Антарктика, претња схваћена озбиљно. Монтреалским протоколом из 1987. стало се на пут употреби ових једињења у великом броју земаља, али се због последица досадашњег коришћења обнова озонског омотача не очекује пре 2050. године.
„Загађивач”
Поред стратосферског, међутим, постоји и такозвани тропосферски озон. Често може да се прочита да се првопоменути назива „добрим” а други „лошим”, али у оба случаја ради се о истоветним троатомским молекулима кисеоника. Оно по чему се битно разликују јесте не само место, већ и начин настанка. Иако појаву О3 у тропосфери, осим природног електричног пражњења током олуја, може изазвати и рад мотора са четкицама и неких електричних апарата, сигурно већ и сами увиђате да се иза епитета „лош” крије нешто друго.Тропосферски озон у већим концентрацијама од прихватљивих узгредна је последица загађења – сагоревања фосилних горива и других испарења које у животну средину испуштају како индустријска постројења и електричне централе тако и лимузине првобораца против друштвене једнакости, а нарочито крнтија коју комшија успешно користи већ неколико деценија одбијајући да се упозна са чињеницом да „еуро 5” није тек неки стручни израз са тржишта девиза. Кад се у ваздуху на тај начин нађу угљен-моноксид, органске испарљиве смеше и азотни оксиди под дејством сунчеве светлости, нарочито у условима виших температура, долази до сложених хемијских реакција и оксидације чији је један од резултата озон.
Због тога и због реакције људског организма на удисање озона у већим концентрацијама он је, упркос улози у стратосфери, означен ни мање ни више него као загађивач, чак основни састојак фотохемијског смога, препознатљиве одлике многих великих градова. У складу с тим, у некима од њих, попут Лос Анђелеса, предвиђене су и „озонске узбуне”.
Тако се дошло до донекле парадоксалне ситуације да се исти молекули за чији се опстанак у стратосфери бринемо, у тропосфери препознају као главни загађивачи животне средине. Због те, рекли бисмо помало неспретне формулације, понекад се може догодити да недовољно упућен свет помисли да аутомобили из ауспуха избацују чист троатомски кисеоник. Да не бисмо доприносили таквим заблудама, задржаћемо се на опрезном опису тропосферског озона тек као последице загађења, додавши да има и оних који његову појаву у описаним условима тумаче као ништа друго до природни механизам да се ваздух колико-толико прочисти од правих загађивача – угљоводоника, азотних и сумпорних једињења и осталих честица које су нам стигле у диму индустријско-саобраћајног напретка.
Наравно, када би озон благотворно деловао на живи свет, вегетацију и екосистем у целини, не би нико ни могао да га ставља на оптуженичку клупу. Нажалост, управо је супротно. Небројене студије окривљују га за штетно дејство на усеве, шуме и људско здравље. Удисање озона у повишеној концентрацији изазива надражај дисајних путева, кашаљ, отежано дисање, осећај стезања у плућима, при покушају дубоког удаха и бол, понекад мучнину. Његова основна својства, нестабилност и реактивност, проузроковане атомом кисеоника „вишка” који се неминовно одваја и везује за „прво на шта наиђе” не долазе до изражаја само у спољној средини, већ и у организму. Приликом удисања на удару су молекули дисајних путева, промене до којих долази доводе до симптома акутне упале и реакције организма облагањем захваћених делова течношћу и стезањем мишића, а дисање постаје отежано.
Да би било јасније на шта се мисли када се каже „повишене концентрације”, навешћемо неколико примера:
• 0,003-0,010 милионитих запреминских делова је гранични распон за количину коју ће у чистом ваздуху осетити већина људи;
• 0,001-0,125 милионитих делова ниво је озона који се, у зависности од локалних услова, може очекивати да се природно нађе у животној средини;
• при концентрацији од 0,30 милионитих делова осетљивије биљке показују прве знаке изложености озону;
• 0,50, 1,00 и 1,50 милионитих делова су три степена за упозорења на пораст нивоа озона у Лос Анђелесу;
• концентрација од 1,00-2,00 милионита дела је код добровољних учесника једног испитивања изазвала симптоме попут главобоље, бола у грудима и сувих дисајних путева (симптоми су се повукли после неколико дана);
• 9,00 милионитих делова је концентрација која је код варилаца који су јој били изложени, уз друге штетне супстанце, изазвала појаву плућног едема, а неке последице задржале су се и након девет месеци;
• граница тренутне и непосредне опасности по људски живот наравно није утврђивана, али неке претпоставке упућују на изложеност концентрацији од 50,00 милионитих делова у трајању од 60 минута.
Чистач
Међутим, захваљујући истом том оксидационом потенцијалу, битно већем од оног својственом двоатомском кисеонику, озон је изузетно ефикасно средство за уништавање огромног броја патогена бактерија, вируса, гљивица, па и неких оболелих ћелија. Као таквог, уз особину да за собом не оставља непријатан мирис ни укус већ се у потпуности разграђује, више од две хиљаде градова и општина широм света бира га испред хлора за пречишћавање воде. Међу њима су Париз, Монтреал, Москва и исти онај Лос Анђелес. У неким болницама користи се за одржавање чистоће ваздуха у операционим салама, без обзира на то што има мишљења да у оваквом задатку може бити делотворан тек у концентрацијама које би биле ризичне и по људско здравље.
Примена у медицини тиме се не исцрпљује. Још 1915. године, за време Првог светског рата, у Немачкој је откривено да је озон ефикасно средство за дезинфекцију рана и лечење кожних обољења. Данас постоји неколико видова озонских терапија (ниједна, нагласимо, не прописује удисање). Овај начин лечења заснива се на становишту да је ћелијама људског тела, за разлику од далеко примитивнијих патогена, неопходан кисеоник. Због разних штетних утицаја, загађења и начина живота оне постају загушене штетним микроорганизмима и материјама, и све теже користе чак и оно кисеоника што путем крви до њих стигне. Једним од метода медицински чист озон у одговарајућој концентрацији на посебан начин убризгава се у крв. Када се распадне на двоатомске молекуле и слободне атоме, стварају се услови за обогаћивање организма кисеоником, а оксидацијом се уништавају патогени, будући да су, како истичу заступници озонских терапија, већином анаеробни.
Озон уз то, наглашавају присталице овакве медицине, разграђује и једињења и токсине чији је настанак проузрокован загађењем. Крајње поједностављено (и стога сасвим условно) речено, њихова замисао је да се озоном преко крви организам може пречишћавати као вода и ваздух, па и обновити имуни систем, уз коришћење додатних дијететских терапија, детоксикацију и измену начина живота.
Имајући у виду све ове претпоставке, не изненађује што га онда сматрају успешним, па и кључним средством у борби против огромног броја болести и поремећаја, укључујући и оне најозбиљније. Овакве методе најдужу традицију имају у Немачкој, али су своје место нашле и у Италији, Русији, на Куби. На највеће препреке њихови заступници наилазе у САД, а за потешкоће са којима се сусрећу углавном оптужују фармацеутске лобије. Супротстављене стране не разилазе се само у уверењу у делотворност, већ и по питању да ли „озонација” крви и процеси оксидације који се потом одигравају у људском организму могу посредно или непосредно да се угрозе и здраве ћелије. Ове терапије за сада ипак остају у области такозване алтернативне медицине.
* * *
Чак и када се занемаре сва спорења и недоумице и када се у виду има само оно најосновније што о кисеонику знамо - његова два лица, фотосинтеза и незаобилазна улога двоатомског облика у животу људи, процес фотолизе којим управо под дејством самих сунчевих зрака настаје омотач троатомских молекула који нас од њиховог штетног утицаја штите, и то само на висинама на којима не сметају живим бићима – размишљање о уређености света у коме смо се нашли неминовно нас враћа на прастару стазу највећих питања, већ хиљадама година заједничку за оне који пут покушавају да осветле сумњом и оне који се воде вером. Био верник или атеиста, научник или само дете, само ако је искрен пред самим собом, човек тешко може да не остане запањен савршеном и тананом равнотежом на коју се ослања живот на Земљи. Озон је један од неизоставних чинилаца те чудесне једначине, неупоредиве са било чим у до сада познатом свемиру.
Аутор:
Игор Ђорђевић - Пријавите се или се региструјте да бисте слали коментаре
