ما استخدامات جهاز مراقبة الأوزون؟ استكشاف أسرار مراقبة الأوزون والتحكم فيه

أهمية مراقبة الأوزون والتحكم فيه

الأوزون (O3) جزيءٌ يتكون من ثلاث ذرات أكسجين، يتميز بخواصه المؤكسدة القوية. وهو عديم اللون والرائحة. بينما يحمينا الأوزون في طبقة الستراتوسفير من الأشعة فوق البنفسجية، فإنه على مستوى الأرض، يُصبح مُلوِّثًا ضارًا عند وصوله إلى تركيزات مُعينة.

يمكن أن تُسبب التركيزات العالية من الأوزون الربو، ومشاكل الجهاز التنفسي، وتلف الجلد المكشوف وشبكية العين. كما يمكن للأوزون أن يدخل مجرى الدم، مما يُضعف قدرته على حمل الأكسجين، ويؤدي إلى أمراض القلب والأوعية الدموية مثل السكتة الدماغية وعدم انتظام ضربات القلب. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن للأوزون أن يُولد جذورًا حرة شديدة التفاعل في الجسم، مما يُعطل عملية الأيض، ويُسبب تلفًا كروموسوميًا في الخلايا الليمفاوية، ويُضعف جهاز المناعة، ويُسرّع الشيخوخة.

يهدف نظام مراقبة الأوزون والتحكم فيه إلى توفير مراقبة دقيقة وفورية لتركيز الأوزون في الهواء، على الرغم من كونه عديم اللون والرائحة. بناءً على هذه القراءات، يُدير النظام ويُنظم التهوية وتنقية الهواء ومولدات الأوزون للحد من المخاطر وضمان الصحة البيئية والبشرية.

أنواع أجهزة استشعار الأوزون

١. المستشعرات الكهروكيميائية: تستخدم هذه المستشعرات تفاعلات كيميائية لإنتاج تيار كهربائي يتناسب مع تركيز الأوزون. وهي معروفة بحساسيتها العالية ودقتها.

٢. مستشعرات امتصاص الأشعة فوق البنفسجية: تعمل هذه المستشعرات بقياس كمية الأشعة فوق البنفسجية التي يمتصها الأوزون. ولأن الأوزون يمتص الأشعة فوق البنفسجية، فإن كمية الامتصاص تتناسب طرديًا مع تركيز الأوزون.

٣. مستشعرات أكسيد المعادن: تستخدم هذه المستشعرات أسطح أكسيد المعادن التي تتغير مقاومتها الكهربائية بوجود الأوزون. بقياس هذه التغيرات في المقاومة، يمكن تحديد تركيز الأوزون.

تطبيقات الأوزونالشاشات ووحدات التحكم

الرصد البيئي

ترصد أجهزة رصد الأوزون مستويات الأوزون في الغلاف الجوي لإدارة جودة الهواء وتقييم مصادر التلوث. وهذا أمر بالغ الأهمية في المناطق الصناعية والحضرية لمنع تلوث الهواء والسيطرة عليه.

السلامة الصناعية

في البيئات الصناعية التي يتم فيها استخدام الأوزون أو توليده، مثل معالجة المياه أو التصنيع الكيميائي، تتحكم أجهزة مراقبة الأوزون في مولدات الأوزون أو أنظمة التهوية للحفاظ على مستويات الأوزون المطلوبة مع ضمان سلامة وصحة العمال.

جودة الهواء الداخلي

يُنتَج الأوزون الداخلي بشكل أساسي من خلال التفاعلات الكيميائية الضوئية، وبعض الأجهزة الإلكترونية، وتحلل المركبات العضوية المتطايرة في الأثاث ومواد البناء، بالإضافة إلى تأثير جودة الهواء الخارجي. تحدث التفاعلات الكيميائية الضوئية عندما تتفاعل أكاسيد النيتروجين (مثل أكاسيد النيتروجين) والمركبات العضوية المتطايرة مع ضوء الشمس أو الإضاءة الداخلية، وعادةً ما تحدث بالقرب من مصادر التلوث الداخلي.

الأجهزة الإلكترونية: يمكن للأجهزة مثل الطابعات الليزرية وأجهزة النسخ أن تطلق مركبات عضوية متطايرة، مما قد يساهم في تكوين الأوزون الداخلي.

الأثاث ومواد البناء: قد تحتوي مواد مثل السجاد وورق الجدران ودهانات الأثاث والورنيش على مركبات عضوية متطايرة. عندما تتحلل هذه المواد في البيئات الداخلية، فإنها تُنتج الأوزون.

من المهم قياس مستويات الأوزون والتحكم فيها في الوقت الفعلي لضمان بقائها ضمن معايير الصحة والسلامة، ومنع التعرض لفترات طويلة لتلوث الأوزون الداخلي دون أن يدرك الناس ذلك.

وفقًا لمقال صادر عن وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) حول الأوزون وصحة الإنسان، "للأوزون خاصيتان مهمتان لصحة الإنسان. أولًا، يمتص الأشعة فوق البنفسجية، مما يقلل من تعرض الإنسان للأشعة فوق البنفسجية الضارة التي تسبب سرطان الجلد وإعتام عدسة العين. ثانيًا، عند استنشاقه، يتفاعل كيميائيًا مع العديد من الجزيئات البيولوجية في الجهاز التنفسي، مما يؤدي إلى عدد من الآثار الصحية الضارة. تتناول هذه الدورة هذه الخاصية الثانية."