Magyarország, 1975. július-december (12. évfolyam, 27-52. szám)
1975-12-14 / 50. szám
Aeroszolkutatás Veszélyben a „pajzs Vádlott: a Freon-vivőgáz Ózonmolekulákat bonthat le Valahányszor megnyomjuk egy szórópalack szelepét, lehetséges, hogy valamelyest mi is hozzájárulunk a légkör olyan tartós megváltoztatásához, amelynek veszedelmes következményei lehetnek. Ez a véleménye a tudósok egyik csoportjának abban az egyre élesedő vitában, amely nem egészen másfél éve kezdődött. Mindegy, hogy aeroszolos hajlakkot, napolajat vagy akár rovarirtó szert használunk, a „vádlott” minden szórópalackban egyformán az eddig teljesen közömbösnek és ártalmatlannak tartott hajtógáza Freon. Mivel a szórópalackos csomagolást, a spray-ket a fejlett ipari országokban 1950 óta a legkülönbözőbb célokra, egyre szélesebb körben használják — 1973- ban például csak az USA-ban 2,9 milliárd spray-palackot adtak el —, a felhasználásuk folytán évente a levegőbe kerülő Freon menynyiségét legalább félmillió tonnára becsülik. Ez pedig a legújabb feltevések szerint veszélyezteti a 15— 50 kilométer magasságban elhelyezkedő ózonréteget, amely a földi életet a Nap ultraibolya sugárzásától védi. Átütő siker A szórópalackokban lévő hajtógázkeverék kémiailag a legegyszerűbb szénhidrogénnek, a metánnak olyan származékaiból áll, amelyekben a hidrogénatomokat fluor- és klóratomokkal helyettesítették. A diklórdifluormetánt, kereskedelmi márkanevén Freon 12-t eredetileg 1931 körül a hűtőgépekhez kezdték gyártani az amerikai Du Pont cégnél (itt kapta a Freon elnevezést is). Forráspontja ugyanis (—20 C-fok) e célra kiválóan alkalmas; nem gyúlékony, nem mérgező, nem bomlékony és a fémfelületeket sem támadja meg. A második világháború idején a milliószámra gyártott kézi tűzoltókészülékekben is a Freont alkalmazták vivőgázként. 1947-ben sikerült kidolgozni az olcsó, biztonságos, kisnyomású szelepek gyártását, és ekkor nyílt meg a lehetőség egy még a századforduló idejéből származó ötlet, az aeroszolos csomagolástechnika tömeges elterjesztésére. Az ideális vivőgáznak a Freon 12 és a klórtrifluormetán (Freon 11) keveréke bizonyult, mert az ezzel töltött, másfél-két atmoszféra nyomású palackokban a nyomás még akkor sem emelkedik veszélyesen, és így nem okozhat balesetet, ha a palack például a tűző napon 40—50 C-fokra melegedik fel. Az ateroszolos csomagolást először 1950-ben a hajlakkokhoz használták olyan átütő sikerrel, hogy ez ma már a legnépszerűbb csomagolási forma nemcsak a kozmetikai cikkeknél, hanem a háztartásokban használt tisztítószereknél, festékeknél és rovarirtó vagy fertőtlenítőszereknél is. Manapság már az előállított Freon mintegy kétharmadát a spray-khez használják fel. 1974 júniusában a Kalifornia Egyetem két kutatója, Sherry Rowland és Marie Molina feltűnést keltő cikket közölt a Nature-ben a klórfluorozott szénhidrogéneknek a Föld légkörére gyakorolt hatásáról. Feltevésüket később — egyszerűsített modelleken végzett számításokkal kiegészítve — részletesebben írták le a Review of Geophysics and Space Physics 1975 februári számában. Abból indultak ki, hogy a szóban forgó két anyag valóban teljesen közömbös, vízben nem oldódik és semmiféle biológiai-kémiai folyamat nem ismeretes, amelyben lebomlanának, legalábbis a légkör alsó részében. Számításaik szerint a Freonok élettartama 40— 150 év. Idővel mindkét anyag feljut az azonoszférába, és ott a Nap 190—215 nanométeres hullámhosszúságú ultraibolya sugárzásának hatására viszonylag gyorsan elbomlanak. A bomlás fotokémiai reakció: egy elnyelt energiakvantum hatására klóratom hasad ki. Ez az ózonnal oxigénmolekula és klórgyök keletkezése közben reagál, az utóbbi pedig az atomos oxigénnel lép reakcióba, amelynek során oxigénmolekula keletkezik, és ismét klóratom szabadul fel. Riasztó perspektíva Ily módon egyetlen klóratom rövid idő alatt sok ezer ózonmolekulát bonthat el. A folyamat csak akkor szakad meg, ha a klóratomok egymással ütközve klórmolekulákká rekombinálódnak, vagy a kis mennyiségben jelenlévő természetes eredetű metánnal reagálnak sósav keletkezése közben. Ez bizonyos mennyiségen felüli Freonnak az azonoszférába való feljutása esetén azzal a következménnyel járhat, hogy az ózon lebomlásának sebessége meghaladja természetes képződésének sebességét, vagyis az ózon menynyisége csökken. Rowland és Molina szerint az ózon mennyisége máris évi 1 százalékkal csökken, és ha a légkörbe kerülő Freonok mennyisége az eddigi ütemben nő (az utolsó évtizedben átlagban évi 13 százalékkal), a Földet körülvevő ózonréteg csökkenése néhány év múlva eléri az évi 7—13 százalékot. Riasztó perspektíva. 1970 körül már hasonló aggályok vetődtek fel a szuperszonikus utasszállító gépekkel kapcsolatban, minthogy ezek egészer SZÓRÓ PALACK méhei között lévő nitrogénoxidok is ózonbontó hatásúak. Azóta foglalkoztatja a kutatókat a kérdés: milyen következménnyel járna az ózonréteg csökkenése? Az amerikai tudományos akadémia (NAS) ez év elején kiadott összefoglaló tanulmánya szerint az ózonréteg csökkenése megnövelné a Föld felszínére jutó 290—320 nanométer hullámhosszúságú, úgynevezett ultraibolya- sugárzás mennyiségét, és ez feltehetőleg a bőrrákos megbetegedések számának emelkedésével járna. „Bár a bőrrák gyakorságát számos egyéb tényező is befolyásolja — állapítja meg a jelentés —, előfordulása jó egyezésben van az ultraibolya- sugárzás erősségével, mint a betegség fő kiváltó okával.” Más kutatók statisztikai adatokra hivatkozva vitatják ezt az érvelést, és rámutatnak, hogy bizonyos, magasabban fekvő, illetve egyenlítői övezetekben, ahol az ultraibolya sugárzás jóval erősebb, a bőrrák ritkábban fordul elő, mint máshol. Például az Egyenlítőhöz közel lévő, napsütötte Nicaraguában vagy Mauritius szigetén 100 000 lakosra csupán 0,2 bőrrákos eredetű halálozás jut évente, míg a ködös Angliában 1,5 Írországban pedig 2,64. Eltérő a meteorológusok véleménye is. Bár kétségtelen, hogy az ózonrétegnek szerepe van a Föld hőháztartásában, amennyiben visszaveri a Föld felszínéről sugárzó hő egy részét („melegházhatás”), egyesek szerint az ózon csökkenésének éghajlati következményei elhanyagolhatóan csekélyek, míg mások mélyreható változásoktól tartanak. Tisztázni kell Épp ily vitatott maga a Rowland—Molina-féle feltételezés. A kétkedők hangsúlyozzák: egyelőre nincs kísérleti adatokkal, a légkörben végzett mérésekkel alátámasztva. A légkör szerkezete, mozgásviszonyai sokkal bonyolultabbak, semhogy viszonylag egyszerű modelleken végzett számítások reális eredményekhez vezethetnének. Végül: jelenlegi tudásunk a légkör különböző rétegeiben végbemenő fotokémiai reakciókra vonatkozólag korántsem teljes. A tisztázáshoz szükséges kutatómunka már folyamatban van. Két kutatócsoport vizsgálta meg a klórfluormetánok koncentrációját a légkör különböző magasságaiban. A repülőgépek, léggömbök és rakéták segítségével kapott eredmények egyeznek a számított értékekkel. Ezek szerint a légkör alsóbb rétegében a Freon 11 és 12 koncentrációja jelenleg egy a tízmilliárdhoz, és lassan növekszik; 50 kilométer magasságban viszont, tehát az azonoszféra felett, nyomukat sem találták, így valóban lehetséges, hogy a közbenső, erős ultraibolya sugárzásnak kitett rétegben bomlanak el. Az amerikai kormány a további mérésekhez már az idén 15 millió dolláros költségkeretet biztosított 14 állami kutatószervezet részére. A Freonok előállításában érdekelt 19 amerikai nagyvállalat is elhatározta, hogy a következő években 4,5 millió dollárt fordít ilyen kutatásokra. Korai dönteni A különböző kutatócsoportok által folytatott, eltérő módszereken alapuló eddigi vizsgálatok egybehangzóan megállapították, hogy a klórfluormetánok által kiváltott ózonbomlási folyamat feltételezett végtermékei közül a sósav menynyisége a magassággal nő; a troposzférában kisebb mennyiségben fordul elő, mint az ozonoszférában. Ez arra mutat, hogy a kloridionok feljutása az alsó 10—12 kilométeres légrétegből nem játszik lényeges szerepet, és keletkezésük helye a magasabb rétegekben van. De azért nincs kizárva, hogy a kloridionok a tengervízből és a vulkáni kitörésekből is feljuthatnak a kritikus magasságba. Az sem lehetetlen, hogy a Freonok lebomlása ma még ismeretlen úton játszódik le. Alaposabban ki kell vizsgálni a feltételezett fotokémiai reakciók sebességét is. Tökéletesíteni kell továbbá a lehetséges bomlástermékek kimutatására és meghatározására szolgáló módszereket. Mindez több éves további kutatómunkát igényel így valószínű, hogy a NAS 1976 júniusára e tárgykörben tervezett konferenciáján még nem tudnak megnyugtató döntésre jutni. Az ózonréteg változásait alighanem csak egy olyan mesterséges hold fogja egyértelműen tisztázni, amely a rajta elhelyezett ultraibolya spektrofotométer segítségével hosszabb ideig közvetlenül méri az ózonréteg sűrűségét, és vertikális eloszlását. Szokatlanul kis magasságban kell majd keringenie, ahol a légellenállás már számottevő. Kifejlesztése még évek munkája. A NASA az ózonréteg vizsgálatára alkalmas Nimbus—G startját 1978-ra tervezi. A közvélemény nyugtalanságát jelzi, hogy az Egyesült Államokban elhangzott már olyan javaslat is, hogy tiltsák be a Freon-vivőgázos csomagolású árucikkek gyártását. A Johnson-cég legújabb hajlakkját már Bio 3D jelzéssel hozta forgalomba, és úgy reklámozza, hogy nem tartalmaz klórfluorozott szénhidrogén vivőgázt, csak biológiai úton lebomló anyagokat. Ámde a Freon-vivőgázos csomagolások betiltása évi több milliárd dolláros kihatású gazdasági következményekkel járna, így pillanatnyilag Richard Scorer angol kutató álláspontja látszik a leghelyesebbnek; egy tudományos hetilapban nemrég azt hangoztatta, hogy a legnagyobb kár bizonyára egy elsietett döntésből származnék. DR. WOLFNER ANDRÁS Alaposabban ki kell vizsgálni ! MAGYAR ORSZÁG 1 9 7 5 5 0