Vai trò của tầng ozon đối với con người và sự sống Trái Đất

Trong những năm gần đây, tầng ozon đã bị suy thoái nghiêm trọng do các chất gây ô nhiễm, gây ra nhiều tác hại cho môi trường và sức khỏe con người. Vậy tầng ozon là gì? Vai trò của tầng ozon đối với con người và Trái Đất như thế nào? Hãy cùng M5s News tìm hiểu và đưa ra những biện pháp để bảo vệ nó nhé!

1. Tìm hiểu về tầng ozon

1.1 Tầng ozon là gì?

Tầng ozon là một lớp khí quyển bao quanh Trái đất, cách mặt đất từ 15 - 35 km và có tác dụng hấp thụ phần lớn tia cực tím (UV) của ánh sáng mặt trời. Vai trò của tầng ozon rất quan trọng đối với sự sống trên Trái đất, vì tia UV có thể gây hại cho nhiều loài sống và gây ra các vấn đề sức khỏe cho con người.

Cụ thể hơn, hãy cùng M5s News điểm qua một số khái niệm về tầng ozon, để từ đó hiểu rõ hơn tầng ozon là gì nhé:

• Theo Luật bảo vệ môi trường số 72/2020/QH14 cho biết: Tầng ozon là một lớp trong tầng bình lưu của Trái Đất, có tác dụng bảo vệ Trái Đất khỏi các bức xạ cực tím có hại từ Mặt Trời.
• Cơ quan Khí tượng quốc tế (WMO) có khái niệm rằng: Ozone là một dạng oxy với các phân tử mang ba nguyên tử thay vì hai. Ozone được tìm thấy cả ở tầng đối lưu, 10 km dưới của khí quyển và trong tầng bình lưu, 10km đến 50 km so với mặt đất. Ozone hoạt động như một lá chắn bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ tia cực tím có hại từ Mặt trời.
• Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) cũng đưa ra định nghĩa: Ozone (O3) là một loại khí có khả năng phản ứng cao bao gồm ba nguyên tử oxy. Nó vừa là sản phẩm tự nhiên vừa là sản phẩm nhân tạo xuất hiện ở thượng tầng khí quyển của Trái đất

1.2 Tầng ozon hoạt động như thế nào?

Quá trình tạo ra O₃ trong tầng ozone được mô tả bởi Chu trình ozon-oxy (chu trình Chapman). Trong chu trình này, tia cực tím phá vỡ các phân tử ôxy để tạo ra các nguyên tử ôxy, và sau đó các nguyên tử này kết hợp với phân tử ôxy khác để tạo ra ozon. Ozon sẽ tiếp tục hấp thụ tia cực tím, phá vỡ thành các phân tử ôxy và tái tạo lại chu trình.

Ta có thể hiểu rõ hơn thông qua chu trình Chapman được diễn tả như sau:

• Quá trình 1: Tia cực tím từ Mặt Trời phá vỡ phân tử oxy (O₂) thành các nguyên tử oxy (O).
• Quá trình 2: Các nguyên tử oxy (O) kết hợp với phân tử oxy (O₂) để tạo thành phân tử ozone (O₃).
• Quá trình 3: Phân tử ozone (O₃) hấp thụ tia cực tím, phá vỡ thành phân tử oxy (O₂) và nguyên tử oxy (O).
• Quá trình 4: Các nguyên tử oxy (O) và phân tử oxy (O₂) tái kết hợp để tạo ra phân tử ozone (O₃).

Quá trình này diễn ra liên tục và tạo ra một tầng ozone đặc biệt trong stratosphere. Tầng ozon có vai trò rất quan trọng trong bảo vệ trái đất khỏi tia cực tím mạnh từ Mặt Trời. Ozon có khả năng hấp thụ tia cực tím mạnh và giữ chúng lại trong tầng ozone, từ đó giảm thiểu tác động của tia cực tím lên môi trường và sức khỏe con người.

1.3 Mối quan hệ giữa tầng ozon và tia cực tím (tia UV)

Tầng ozon có mối quan hệ chặt chẽ với tia cực tím (tia UV) từ Mặt Trời. Tia UV là một dạng tia bức xạ điện từ có bước sóng ngắn hơn tia ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy và có thể gây hại cho sức khỏe con người và môi trường. Các tia UV được phân loại thành ba loại: UV-A, UV-B và UV-C.

Do tầng ozon có khả năng hấp thụ tia UV-B và tia UV-C mạnh từ Mặt Trời, nên giúp chúng ta giảm thiểu tác động của chúng lên trái đất và sức khỏe con người. Đặc biệt, các tia UV-B gây hại cho da con người, có thể gây ung thư da, làm hỏng ADN, tăng nguy cơ lão hóa da, giảm khả năng miễn dịch và gây tổn thương mắt.

Tuy nhiên, việc suy giảm tầng ozon làm cho các tia UV-B và UV-C mạnh hơn có thể xuyên qua tầng khí quyển và tác động đến sức khỏe con người và môi trường.

Xem thêm: Khí hậu châu Á được chia thành mấy đới?

2. Vai trò của tầng ozon đối với con người và Trái Đất

2.1 Vai trò của tầng ozon đối với Trái Đất

Đối với hệ sinh thái trên trái đất, môi trường cùng với các sinh vật tồn tại trên Trái Đất. Có thể nói vai trò của tầng ozon là cực kỳ quan trọng, cụ thể như sau:

• Tầng ozon có khả năng lọc phần lớn tia cực tím (UV) của ánh sáng mặt trời trước khi chúng tiếp xúc với bề mặt Trái đất. UV gây tàn phá cho cây trồng và đại dương, gây thay đổi khí hậu và làm suy yếu các sinh vật biển và đất liền.
• Tầng ozon đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ trung bình của Trái đất bằng cách giữ lại một lượng phù hợp của năng lượng từ mặt trời. 
• Giúp giảm thiểu các bệnh nhiễm trùng và các căn bệnh khác được truyền từ động vật sang người và ngược lại. Sự suy yếu của tầng ozon có thể dẫn đến việc suy giảm số lượng thực vật và động vật trong các hệ sinh thái.

2.2 Vai trò của tầng ozon đối với con người

Đối với sức khỏe con người, tầng ozon có vai trò rất quan trọng. Nó giúp bảo vệ chúng ta khỏi tác động của tia cực tím (UV) độc hại từ Mặt Trời. Tia UV có thể gây nhiều vấn đề cho sức khỏe của con người, như ung thư da, lão hóa da sớm, tổn thương mắt, và làm giảm khả năng miễn dịch của cơ thể.

Tuy nhiên, theo Wikipedia, vai trò của ozon được chia ra làm 2 ứng dụng chính là: trong công nghiệp và trong y tế. Bởi ngoài việc bảo vệ trái đất, con người ra thì nó còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực rất tốt và hiệu quả.

Do Ozon (O₃) là một phân tử khí có tính oxi hóa mạnh nên thường được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Dưới đây là một số ứng dụng của ozon trong công nghiệp dành cho bạn tham khảo như:

• Ozon là một chất khử trùng hiệu quả và có thể được sử dụng để xử lý nước trong các ứng dụng công nghiệp. Bằng phương pháp hóa học, bao gồm sắt, asen, hydro sulfide, nitrit và các chất hữu cơ phức tạp liên kết với nhau tạo ra "màu" của nước.
• Hỗ trợ quá trình kết tụ trong quá trình lọc để loại bỏ sắt và asen.
• Làm sạch và tẩy trắng vải (đã được cấp bằng sáng chế).
• Hỗ trợ trong gia công chất dẻo để cho phép mực kết dính.
• Đánh giá tuổi thọ của mẫu cao su để xác định chu kỳ tuổi thọ của cả lô cao su.
• Ozon cũng được sử dụng để tẩy trắng đồ vật, đặc biệt là đối với vải để may mặc

Trong y tế, vai trò của tầng ozon đối với sự sống cũng được hiểu hơn thông qua một số ứng dụng như: 

• Ozon được sử dụng để khử trùng nước uống và nước sử dụng trong các cơ sở y tế.
• Ozon có thể được sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn trên các bề mặt, chẳng hạn như bàn làm việc, giường bệnh và các thiết bị y tế.
• Ngoài ra, Ozon cũng có thể được sử dụng để tiêu diệt mùi hôi trong các phòng bệnh, phòng phẫu thuật và phòng chờ.

3. Nguyên nhân và hậu quả của sự suy giảm tầng ozon

3.1 Nguyên nhân gây thủng tầng ozon

Vậy thì đâu là nguyên nhân dẫn đến thủng tầng ozon?

Nguyên nhân chính xảy ra vấn đề này là do sử dụng các hợp chất gây hại cho tầng ozon, chủ yếu là các chất khí fluorocarbon (CFCs) và các chất khí có liên quan. CFCs thường được sử dụng trong các sản phẩm như tủ lạnh, máy điều hòa không khí, bọt xà phòng, bọt tóc và hóa chất sản xuất vật liệu cách nhiệt.

M5s News sẽ phân tích quá trình gây ảnh hưởng đến tầng ozon để bạn dễ hình dung hơn như sau:

• CFCs và các chất khí liên quan được thải ra từ các hoạt động công nghiệp và tiêu dùng và sau đó được vận chuyển lên tầng bình lưu của khí quyển. 
• Ở đó, chúng bị phân hủy bởi ánh sáng Mặt Trời, giải phóng các nguyên tử clo. 
• Các nguyên tử clo này gặp phải các phân tử ozon và tấn công chúng, phá hủy liên kết giữa các nguyên tử ozon và tạo ra các phân tử khí oxy, làm giảm độ dày của tầng ozon.

3.2 Hậu quả của thủng tầng ozon

Từ những vai trò của tầng ozon mang lại, chúng ta cũng đã hiểu hơn về sức ảnh hưởng của nó. Và nếu như tầng ozon bị thủng thì nó sẽ gây ra một số hậu quả nghiêm trọng như:

• Việc thủng tầng ozon làm giảm lượng ozon trong không khí, dẫn đến tia UVB (tia cực tím loại B) từ mặt trời xâm nhập vào Trái đất. Tia UVB có năng lượng cao và có khả năng gây hại cho con người, động vật, thực vật và sinh vật biển.
• Đối với con người, tia UVB có thể gây nên ung thư da, làm giảm sức đề kháng của cơ thể, tăng nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến tế bào thần kinh và mắt, và làm giảm năng lực sản xuất vitamin D, gây ra thiếu hụt vitamin D.
• Đối với thực vật, tia UVB có thể làm giảm sự sinh trưởng, phát triển, sản xuất hạt giống và hoa quả, và gây chết cây.
• Đối với sinh vật biển, tia UVB có thể gây tổn thương cho các sinh vật phù du, loài tảo và động vật khác trên các rạn san hô, gây mất mát sinh học và làm suy giảm nguồn dinh dưỡng cho các loài cá.

Việc thủng tầng ozon cũng có tác động đến khí hậu toàn cầu bằng cách làm tăng nhiệt độ Trái đất và làm gia tăng hiện tượng biến đổi khí hậu. Với những ảnh hưởng khác như: 

• Ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp: Tia UVB gây hại đến các loài thực vật trồng, dẫn đến giảm năng suất nông nghiệp. Điều này có thể dẫn đến khan hiếm thực phẩm và tăng giá cả.
• Gây ô nhiễm không khí: Các chất thải từ các loại khí thải như freon, carbon tetrachloride, và các hợp chất clo được sử dụng trong quá trình sản xuất công nghiệp có thể gây ra ô nhiễm không khí nếu không được kiểm soát.
• Gây tác động đến kinh tế: Việc thủng tầng ozon có thể gây ra sự khó khăn trong các ngành công nghiệp sử dụng các chất gây ô nhiễm này, dẫn đến thất nghiệp và giảm thu nhập.

Từ những hậu quả trên, ta cùng tiếp tục tìm hiểu thêm một thông tin khác vô cùng quan trọng liên quan đến những vị trí có lỗ thủng ozon lớn nhất tại phần dưới đây. Bởi đó sẽ là những nơi chịu ảnh hưởng và bị tác động lớn nhất bởi UV.

3.3 Lỗ thủng tầng ozon lớn nhất ở đâu?

Hàng năm, lỗ thủng ozon thưởng xảy ra ở Nam Cực với kích thước khác nhau tùy vào từng giai đoạn. 

Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) đưa ra xác nhận vào ngày 6/10/2020 về việc xuất hiện lỗ thủng lớn nhất và sâu nhất ở Nam cực với tổng diện tích lỗ thủng khoảng 24 triệu km². Đến cuối năm 2021, lỗ thủng này đã thu nhỏ lại.

Tuy nhiên, đến năm 2022, Theo các nhà nghiên cứu NASA và NOAA đã phát hiện và đo lường sự phát triển, phá vỡ của lỗ thủng tầng ôzôn bằng các thiết bị trên các vệ tinh Aura, Suomi, NPP và NOAA-20.

Vào ngày 5 tháng 10 năm 2022, những vệ tinh đó đã quan sát thấy lỗ thủng tầng ôzôn tối đa trong một ngày là 26,4 triệu km², lớn hơn một chút so với năm 2021.

Có thể thấy, Nam cực là nơi có lỗ thủng tầng ozon lớn nhất.

4. Giải pháp bảo vệ tầng ozon

4.1 Đối với người dân

Để bảo vệ tầng ozon, người dân có thể thực hiện một số biện pháp sau:

• Người dân nên hạn chế hoặc không sử dụng sản phẩm có chứa các chất gây hại cho tầng ozon như các sản phẩm có chứa hydrofluorocarbons (HFCs), chlorofluorocarbons (CFCs) và hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) trong các sản phẩm như: máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, máy sưởi, xịt tóc và xịt côn trùng
• Ưu tiên sử dụng các phương tiện giao thông công cộng và phương tiện giao thông như xe buýt, xe đạp, xe điện để giảm lượng khí thải từ phương tiện cá nhân.

• Tiết kiệm năng lượng bằng cách tắt các thiết bị điện tử khi không sử dụng, sử dụng đèn LED và sử dụng các thiết bị tiết kiệm năng lượng.
• Mọi người nên sử dụng các sản phẩm được làm từ các vật liệu thân thiện với môi trường và có khả năng tái chế như giấy, túi dễ phân hủy.
• Người dân nên sử dụng các sản phẩm tẩy rửa và vệ sinh được làm từ các thành phần thân thiện với môi trường, thay vì các sản phẩm chứa các hóa chất gây hại đến tầng ozon.
• Rừng và vùng đất có vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu sự suy giảm tầng ozon, do đó mọi người cần tham gia các hoạt động bảo vệ rừng và vùng đất, giữ gìn và phát triển các khu rừng xanh, cải thiện chất lượng đất đai, giảm thiểu sự khai thác trái phép và cháy rừng.

• Tuân thủ các chính sách và chương trình về bảo vệ tầng ozon của chính phủ và các tổ chức quốc tế, như chương trình Montreal và các hợp đồng liên quan đến bảo vệ tầng ozon.
• Tích cực tham gia các hoạt động nhằm bảo vệ tầng ozon như tuyên truyền và giáo dục cộng đồng về việc bảo vệ tầng ozon, hỗ trợ các chương trình và dự án về bảo vệ tầng ozon.
• Tăng cường kiến thức và nhận thức về vấn đề bảo vệ môi trường, đặc biệt là vấn đề liên quan đến tầng ozon, và thực hiện các hành động nhỏ để bảo vệ tầng ozon trong cuộc sống hàng ngày.

4.2 Đối với Chính phủ

Hiện nay, Chính phủ cũng có những chính sách và biện pháp bảo vệ môi trường như: 

• Đưa ra nhiều hoạt động tuyên truyền và giáo dục nhân dân về tầng ozon như truyền thông trên các phương tiện truyền thông đại chúng, tổ chức các cuộc hội thảo và các chương trình giáo dục tại các trường học.
• Quốc Hội đã đã ban hành các quy định về quản lý và sử dụng các chất gây hại đến tầng ozon như CFC, HCFC, halon, các chất tẩy rửa, các chất cảm ứng và các chất khác, nhằm giảm thiểu sự suy giảm tầng ozon. Điều chỉnh chính sách và quy định liên quan đến sản xuất và sử dụng các chất gây hại đến tầng ozon
• Nhà nước đã áp dụng kiểm soát nghiêm ngặt về nhập khẩu các sản phẩm chứa các chất gây hại đến tầng ozon và đồng thời thúc đẩy sử dụng các sản phẩm thân thiện với môi trường.
• Chính phủ đã hỗ trợ và khuyến khích người dân sử dụng các sản phẩm thân thiện với môi trường, bao gồm các sản phẩm tái sử dụng, phân tự hủy và các sản phẩm tẩy rửa thân thiện với môi trường.

• Việt Nam cũng đã tham gia các hoạt động quốc tế về bảo vệ tầng ozon, đồng thời ký kết và thực hiện các hiệp định và các chương trình về bảo vệ tầng ozon, như Nghị định thư Montreal và các hợp đồng liên quan đến bảo vệ tầng ozon.
• Thường xuyên tổ chức các hoạt động kiểm tra và giám sát các hoạt động liên quan đến sản xuất, vận chuyển, lưu trữ và sử dụng các chất gây hại đến tầng ozon để đảm bảo tuân thủ các quy định và quy chuẩn về bảo vệ tầng ozon.
• Hiện nay, Việt Nam đã thúc đẩy các hoạt động nghiên cứu và phát triển các công nghệ thân thiện với môi trường, bao gồm các công nghệ thay thế cho các chất gây hại đến tầng ozon và các công nghệ xử lý các chất gây ô nhiễm trong nước và không khí.
• Không những thế, Nhà nước còn hỗ trợ các doanh nghiệp chuyển đổi sang sử dụng các sản phẩm thân thiện với môi trường bằng cách cung cấp các khoản tài trợ và các chính sách khác.

Xem thêm: Việt Nam thuộc kiểu môi trường khí hậu nào? (Giải đáp chi tiết)

5. Quy định Luật bảo vệ môi trường về Bảo vệ tầng ô-dôn

Một số quy định liên quan đến vấn đề bảo vệ tầng ozon do Quốc Hội ban hành, giúp bạn có thể tham khảo để hiểu rõ hơn về cách chính sách cần thực hiện quan trọng như.

Theo Luật số 72/2020/QH14 về Luật Bảo vệ môi trường của Quốc hội có quy định tại điều 92 (Bảo vệ tầng ô-dôn) với nội dung như sau:

• Các hoạt động liên quan đến sản xuất, xuất - nhập khẩu, hay tiêu thụ (loại trừ) các chất làm suy giảm ozon cần được quản lý chặt chẽ. Với các chất gây ra hiệu ứng nhà kính cần phải kiểm soát trong một khuôn khổ nhất định, theo điều ước của quốc tế mà nước CHXHCN Việt Nam là thành viên, trong việc bảo vệ tầng ozon.
• Cần kiểm soát chặt chẽ việc thu gom, hay tái chế, tái sử dụng (tiêu hủy) chất làm suy giảm ozon và chất gây hiệu ứng nhà kính theo điều ước quốc tế mà nước CHXHCN Việt Nam là thành viên.
• Không ngừng phát triển công nghệ và ứng dụng, tạo ra thiết bị không sử dụng chất làm suy giảm ozon, thân thiện môi trường.

Ngoài ra, trong chương III về vấn đề Bảo vệ tầng ô-dôn theo Nghị định số 06/2022/NĐ-CP, để giảm thải chất HCFC gây suy giảm tầng ô-dôn, Chính Phủ đã đưa ra lộ trình như sau:

• Giai đoạn 1 (từ ngày 01/01/2022 - 31/12/2024): tổng lượng tiêu thụ các chất HCFC tối đa không được vượt 65% mức tiêu thụ cơ sở.
• Giai đoạn 2 (từ 01/01/2025 - 31/12/2029): So với mức tiêu thụ cơ sở thì tổng lượng tiêu thụ chất HCFC của quốc gia không được vượt 32,5%.
• Giai đoạn 3 (từ 01/01/2030 - 31/12/2039): So với mức tiêu thụ cơ sở thì tổng lượng tiêu thụ quốc gia trung bình hàng năm với các chất HCFC không vượt 2,5%.
• Giai đoạn 4 từ ngày 01/01/2040: Cấm hoàn toàn xuất - nhập khẩu các chất HCFC.

6. Biện pháp bảo vệ da khỏi tác động của tia cực tím

Những biện pháp dưới đây sẽ giúp bạn bảo vệ da khỏi tác động của tia cực tím, giúp da luôn khỏe mạnh và tránh được các vấn đề liên quan đến tia cực tím. Chính vì vậy, mà đừng bỏ qua nó để có được một làn da tươi tắn và khỏe mạnh hơn nhé!

• Tia cực tím rất mạnh vào giờ trưa và chiều, do đó, tránh ra ngoài trong khoảng thời gian này.
• Sử dụng kem chống nắng, bởi đây là sản phẩm được thiết kế để bảo vệ da khỏi tác động của tia cực tím. Chọn loại kem có chỉ số chống nắng (SPF) từ 30 trở lên và áp dụng đều lên da trước khi ra ngoài.

• Đeo mũ và áo khoác dài có thể giúp che chắn da khỏi tia cực tím. Nếu có thể, chọn những áo khoác có chất liệu dày và màu sáng để giảm thiểu sự hấp thụ của tia cực tím.
• Kính râm không chỉ giúp bảo vệ mắt khỏi tia cực tím mà còn giúp giảm sự chói của ánh sáng mặt trời, giúp bạn có thể nhìn rõ hơn trong điều kiện ánh sáng mạnh.
• Một số loại thực phẩm có chứa chất chống oxy hóa, như vitamin C và E, có thể giúp bảo vệ da khỏi tia cực tím. Bạn nên bổ sung các loại thực phẩm này vào chế độ ăn uống của mình.
• Sử dụng sản phẩm chăm sóc da có chứa chất chống oxy hóa, một số sản phẩm chăm sóc da, như kem dưỡng và serum, có thể giúp bảo vệ da khỏi tác động của tia cực tím bằng cách cung cấp chất chống oxy hóa cho da.

7. Tranh vẽ, hình ảnh vai trò của tầng ozon

Tổng hợp một số bức tranh đến từ các cuộc thi lớn, hay những bức hình đến từ những nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp liên quan tới vấn đề bảo vệ tầng ozon đẹp nhất, đặc sắc và đầy ý nghĩa to lớn dành cho bạn.

Tất cả đều được M5s News chọn lọc từ những tranh vẽ, hình ảnh đẹp nhất và có nghĩa, giá trị to lớn. Cùng nhìn ngắm chúng ngay sau đây nhé.

(Cuộc thi sáng tác nghệ thuật Bảo vệ tầng Ozon để bảo vệ khí hậu trái đất Trường THCS Ngoại ngữ Trường Đại học Ngoại ngữ ĐHQGHN)

(Cuộc thi sáng tác Bảo vệ tầng ozon để bảo vệ khí hậu trái đất Edison Schools)

(Phát động cuộc thi sáng tác nghệ thuật về bảo vệ tầng ozon - Báo Quảng Nam online)

Từ những thông tin mà M5s News đem đến, chắc hẳn đã giúp bạn nắm rõ về vai trò của tầng ozon. Hy vọng rằng, từ bài viết này chúng ta có thể cải thiện hơn vấn đề môi trường và cùng chung tay bảo vệ tầng ozon, bảo vệ sức khỏe - cuộc sống của con người ngày một tốt hơn nha.