Kuidas freoonid osalevad osoonikihi kahjustamises? (0)

KUIDAS FREOONID OSALEVAD OSOONIKIHI KAHJUSTAMISES?
CFC (freoonid) ühendid avastati 1928. aastal Thomas Midgley poolt General Motorsi
laboratooriumis. Freoonid on madala molekulmassiga alkaanide, enamasti metaani või etaani fluoro-kloroderivaadid. Freoonid on keemilised ühendid, milles üks või kõik orgaanilise ühendi vesinikuaatomid on asendunud kloori või fluori aatomitega. Freoonid veelduvad kõrgendatud rõhu all kergesti ka toatemperatuuril, rõhu alanemisel algav keemisprotsess neelab aga palju soojust. Sel põhjustel kasutatakse freoone külmutusmasinates, sealhulgas ka kodustes külmikutes soojust neelava ainena. Sobivalt madala keemistemperatuuri tõttu kasutatakse freoone ka aerosooliballoonides tarbekemikaali laialipihustava vahendina.
Õhku paisatuna tõusevad nad tasapisi atmosfääri kõrgematesse kihtidesse. Osoonirikas atmosfäärikiht kaitseb loodust kalkide UV kiirte eest. See sama UV-kiirgus lõhub freooni molekuli radikaalideks. Moodustunud radikaalid osutuvad osooni lagunemise katalüsaatoriks. Freoonide tootmine algas 1931 . aastal ja kasvas pidevalt, kuni hakati täheldama osoonikihi hõrenemist ning polaaralade kohal levivate looduslike osooniaukude laienemist . Uurimised näitavad, et kui osoonikiht 1% jagu nõrgeneb, tingib see ultraviolettkiirguse intensivistumise maapinnal 2% võrra, see omakorda tõstab nahavähki haigestumise tõenäousust 4%. Hõrenemist põhjustavad veel ka kloor ja broomi sisaldavad süsivesikud . Neid ühendeid kasutatakse palju: konditsioneerides, vahutekitajatena, polüuretaani tootmisel, lahustitena , värvide ja lakkide valmistamisel, puhastuslahustina, tulekustutites ja veel paljuski muus. Kord atmosfääri sattunud, jäävad freoonid sinna sõltuvalt ühendi tüübist ringlema 10–200 aastaks.
Freoonid on keemiliselt väga püsivad ja õhku paisatuna jäävad nad kauaks ajaks muutumatuks. Tasapisi tõusevad nad atmosfääri kõrgematesse kihtidesse, kuni jõuavad umbes 25 km kõrgusel asuva osoonikihini. Ultraviolettkiirgus lõhub seal freoonid radikaalideks (CF2Cl2 + hv → •CF2Cl + Cl•), mis osutuvad osooni lagunemise katalüsaatoriteks. Freoonid neelavad 1500 korda rohkem soojust kui CO2 , seega on nad osalised ka kasvuhooneefektis. Tööstustes ja ettevõtetes on freoonide kasutuselevõtmine oluliselt vähenenud . Nende asemel on hakatud kasutama osoonikihile ohtutuid fluorosüsivesinikke (HFC). Osooni valdkonda korraldab välisõhu kaitse seadus ning Vabariigi Valitsuse määrused. Tänud sellele on osoonikihti kahadavate ainete kasutamine Eestis 98% ulatuses lõpetatud .
Teisel pool maakera ollakse väga ärevil osoonikihi hõrenemise pärast, sest ultraviolettkiirguse tugevnedes kahjustuvad kõik ökosüsteemid: langeb põllusaagikus, sageneb haigestumine nahavähki, suureneb katarakti oht jne. Uus- Meremaal käib hoogne kampaania freoonide CFC (R12) ja HCFC (R22) asendamiseks väheohtlikega, nagu HFC ( R134a ja mitmed segud ), hiljem aga täielikuks üleminekuks looduslike ainete ( ammoniaak , CO2, propaan , õhk, vesi jne) kasutamisele külmaainetena. On loodud spetsiaalsed ettevõtted “halbade” freoonide kogumiseks ja kahjutustamiseks. Küllap on Antarktise osooniauk nii lähedal, et sunnib kiiresti ja otsustavalt tegutsema.
Ehkki ka Arktika kohal laiub hiiglaslik osooniauk, mis avaldab mõju Eestilegi, ei tunta meil sellepärast veel erilist muret. On küll olemas Keskkonnaministeeriumi 19.06.1992 määrus selliste osoonikihti lõhustavate ainete nagu R11, R12, R13 jne kasutamise piiramisest (R22 kasutamist ei piirata). 1996 septembris ühines Eesti lõpuks ka Montreali protokolliga, mis annab osooni lõhkuvate ainete tarbimise vähendamise ja lõpliku keelustamise ajagraafikud. Need tähtajad on aga küllalt pikad, ulatudes tuleva sajandi esimestesse kümnetesse.
Osoonikiht kaitseb meid kiirguse eest ja kui see kahjustub , siis osoonikiht hõreneb ja suureneb päikesekiirgus Maal. See omakorda suurendab päikesepõletuste ja nahavähi ohtu. Isegi kui freoonide vallapäästmist kohe poole võrra vähendataks, kahekordistuks nahavähk järgnevate aastakümnete jooksul ikkagi. Eestis on juba vaieldamatuid edusamme freoonide kasutamise piiramisel. Nii on AS Matek (makroflexi tootja) neilt saadud andmeil oma tehnoloogilises protsessis üle läinud R11 ja R12 kasutamiselt (1994.a üle poole Eestis tarbitud osoonikihti lõhustavate freoonide kogusest) propaan-butaanile, R22 ja R134a osatähtsus on neil veel umbes 1%.
Ka külmamajanduses on “halbade” freoonide kasutamine vähenenud, vanad seadmed on jõudnud rivist välja minna, uued kasutavad loodusesõbralikumaid aineid. Omaette probleem on koduste külmkappide (umbes 300 000 tk) utiili andmisega, kuna ei ole ettevõtet, kes koguks ja kahjutustaks “halbu” freoone. Praegu läheb väljavahetetav külmkapp pressi alla ja “ freoon - kurjategija ” osoonikihti hävitama.
Tekib küsimus, mis seisus on freoonide kasutamine kütte- ja ventilatsioonialal. Kõik õhujahutussüsteemid töötavad praegu Läänest toodud freoon-külmutuskompressorite baasil. Jättes kõrvale nõukogudeaegsed seadmed, mis üldiselt enam ei tööta, on külmaagendiks 99% ulatuses freoon R22. See on muidugi tunduvalt keskkonnasõbralikum kui R12 (vt tabel), kuid osoonikihti purustav toime on tal ometigi olemas.
Õhukonditsioneerimissüsteeme ehitatakse üha rohkem, kõik pangad , kaubamajad, bürooruumid, villad on varustatud R22 abil töötavate külmutuskompressoritega. Levivad nn Split -süsteemid, mis on küll odavad, kuid freoonileke tekib neis kõigepealt . Külmamasinate üleviimist HFC-ile (R134a) või ohutumatele külmaagentsidele ei ole lähitulevikus ette näha.
1970. aastatel avastasid Antarktikas töötavad Briti teadlased, et atmosfääri osoonikiht muutub üha õhemaks. Nimetatud osoonikiht kaitseb kõiki Maa elusorganisme Päikese kahjuliku ultraviolettkiirguse eest. Peagi selgitati välja, et seda kaitsekihti kahjustab õhku pääsenud gaas freoon, mida kasutati külmutustehnikas ja aerosoolides. Freoonide kasutamine on nüüd paljudes riikides keelatud. Üldiselt tuleks freoonide kasutamisega seotud hädaohte laialdasemalt teadvustada, avalikustada osoonikihi olukord Eesti kohal.
Külmik mõjutab keskkonda mitmeti. Tema tootmiseks kulub materjale, ta kulutab oma eluea jooksul palju elektrit ja pärast kasutamist tuleb temast võimalikult ohutult „ vabaneda “. 2006. aastal kogus EES- Ringlus Eestis kokku elanikelt 20 000 vana külmkappi, kuid 6600 külmkappi jõudsid vastuvõtupunktidesse juba vigastatutena ehk ilma kompressorita või torustikuta. Ühe vana külmkapi torustikes on keskmiselt 115g freoongaasi. Tulenevalt sellest on hinnanguliselt 766kg freoongaasi atmosfääri sattunud. Enamasti satuvad külmikud lõhkujate meelevalda, kui vanad masinad uute külmikute saabudes koridori või prügikasti kõrvale „eest ära“ pannakse.  Vana külmiku metallosad pakuvad huvi metallivarastele ja nii freoongaas vabastataksegi. Probleem on selles, et freoon on osoonikihti õhendava toimega. Osoonikiht kaitseb filtrina kahjuliku ultraviolettkiirguse eest (UV-B), mis ohustab nii keskkonda kui ka inimeste tervist. Lisaks freoongaaside lekkimisele on vigastatud külmkapid ohtlikud ka õli lekete allikatena. Uuemates külmikutes kasutatakse freoonide asemel uusi aineid. Näiteks Electroluxi külmikutes kasutatakse looduslikku gaasi- isobutaani (R600).
Kuna freoonid atmosfääris peaaegu mitte millegagi ei reageeri, jäävad need sinna kümneteks ja isegi sadadeks aastateks. Kuna klooriaatomite vabanemiseks kulub väga palju aega, siis on niisama pikk ka osooni hävimise peiteaeg . Osooni hävitaja CFC on 5 korda õhust kergem, seeda ei tohiks CFC kanduda 50 km kõrgusele, kus paikneb meid kaitsev osoonikiht. Nii väidavad freoonide kasutamise piiramise vastased.
T.Frey andmeil hõljuvad freoonid atmosfääris väga aeglaselt ülespoole. Põhiosa jõuab neid osoonikihti alles 6-8 aastat pärast õhku paiskumist. Selline väga aeglane liikumise kiirus ongi põhjuseks, miks freoonide hulk atmosfääris kasvab vaatamata nende kasutamise piiramiseks võetud meetmetele. Isegi juhul, kui lõpetada koheselt nende igasugune kasutamine, kuluks veel kümneid aastaid, enne kui freoonide hulk hakkaks atmosfääris vähenema. Freoonid kuuluvad ka kasvuhoonegaaside hulka ja annavad 17% kogumõjust kliima soojenemisel.
Freoonide kasutamise piiramise vastased ja osoonikihi hõrenemise skeptikudon aga teisel arvamusel. Nende väitel satub kõige rohkem kloori atmosfääri vulkaanipursetel ja mereveest . Aga teisalt , kuna looduslik kloor lahustub veed, langeb enamus vihmana alla enne kui jõuab osoonikihini. CFC ühendid aga ei lahustu vees ja jõuavad niimoodi stratosfääri, kuhu jäävad pidama aastakümneteks.
Eestile lähimad osoonikihi vaatlusjaamad asuvad Riias ja Helsingis . Riias on juba üle 10 aasta tehtud mõõtmisi vana ja küllalt ebatäpse nõukogude päritolu spektrofotomeetriga. Helsingis töötab kaasaegne Breweri spektrofotomeeter. Eestis kontrollitakse ka freoonide hulka atmosfääris. Üks maailma kuuest freoonide monitooringu punktist avati 1987. Aastal Eestis Palmse lähedal Lahemaal . Seal mõõdetakse iga kahe tunni tagant freoonide sisaldust õhus. Andmed saadetakse USA-sse Oregonis asuvasse ülemaailmsesse keskusesse. Meil tehtud vaatlused peavad esindama kogu Põhja-Euroopat. Eesti kohal mõõdetud osoonikihi aastane varieerumine on jäänud üldiselt lubatud aastaaegade kõikumisest tingitud piiridesse , mis on meie laiuskraadile normaalsed. Viimastel aastatel on märtsi lõpust mai keskpaigani esinenud episoode, mil osoonikihi paksus osutub mõnest päevast kuni paari nädalani isegi kuni 25% võrra tavalisest madalamaks. Need kujutavad teatud ohtu, sest sel ajal pole ei inimesed ega muu biosfäär tavalisest suuremate UV-kiiritustihedustega kohanenud.
Mitmed suured keemiakompaniid töötavad välja alternatiivseid freoone, mis ei oleks ohtlikud osoonile. On leitud rasketele freoonidele asendajaid. Need sisaldavad vähe või üldse mitte kloori. Samas kipuvad need olema põlemisohtlikud ja mõned ka mürgised . Samuti tuleb nende hind kallim. Freoonide asendamine on raske kõikides riikides. Üleminek kahjututele freoonidele ei saa alata üleöö. Kuid mõnikord piisab ka vähesest, et tublisti kaitsta osoonikihti. Iga inimene, kes tahab vabaneda oma vanast külmikust, saaba anda väikese panuse osoonikihi õhenemise pidurdamiseks. Paljud inimesed viskavad oma külmutusseadmed hoolimatult ära. Prügimäed levitavad freoone, mis pääsevad valla ära visatud külmutusseadmetest. Kuid kodumasinaid hooldava firma spetsialistidel nõuab külmutusagregaadi eemaldamine vaid kümmekond minutit. Sellise suhteliselt uue teenuse rakendumine nõuab kahtlemata jällegi tarbija keskkonnateadlikkuse tõusu.
KASUTATUD KIRJANDUS

https://www.google.ee/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CCkQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.laborint.com%2F12a%2Fuploads%2Ffiles%2Fhalogeenihendid.doc&ei=mOCvVMLMGov6UsW8gsgC&usg=AFQjCNGmSHHKsGz5hbnheg16OeAA5eZJew&sig2=dpXjUf2DWaLxQTIY6ykFFQ&bvm=bv.83339334,d.bGQ

http://et.wikipedia.org/wiki/Freoonid

https://www.google.ee/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&cad=rja&uact=8&ved=0CEwQFjAI&url=http%3A%2F%2Fwww.htg.tartu.ee%2F~ph%2Fpopo%2FHalogeeniuhendid%2520tehnikas%2520ja%2520keskkonnas.ppt&ei=deCvVLWMMsWvUeLlg6AF&usg=AFQjCNHQ2UgUWgQBgs7gKqXt5VWFaPm0ig&sig2=8E7giVzZSlvl4WGn8mw3xA&bvm=bv.83339334,d.bGQ

http://www.keskkonnatehnika.ee/arhiiv/1997/1_1997/puud197.ht m

https://annaabi.ee/Freoonid-m61409.html

http://miksike.ee/docs/referaadid2006/keskkond2000_evelinviks.ht m

http://www.bioneer.ee/bioneer/newwin-print/article_id-495

http://staff.ttu.ee/~eessaar/osoon/osoon_sisu.html

http://www.klab.ee/o3/osoonikiht/jalgimine/eesti/

http://pub.stat.ee/px-web.2001/Database/Keskkond/08Surve_keskkonnaseisundile/14Uldandmed/KK_84.ht m