Wpływ promieniotwórczości na materię ożywioną i nieożywioną.
Promieniotwórczość to zjawisko samorzutnego rozpadu jąder połączone z emisją cząstek alfa, cząstek beta, promieniowania gamma. Możemy podzielić ją na naturalną (towarzysząca przemianom jądrowym izotopów występujących w przyrodzie) i sztuczną (zachodzącą w jądrach atomów otrzymywanych sztucznie - poprzez bombardowanie jąder trwałych pierwiastków cząstkami alfa oraz beta).
Życie na Ziemi przebiega w polu magnetycznym. Przypuszcza się, że promieniowanie elektromagnetyczne miało istotne znaczenie dla powstania życia na Ziemi. Sztuczne pola elektromagnetyczne towarzyszą dzisiaj człowiekowi wszędzie: w domu w miejscu pracy, w podróży i wypoczynku. Ich występowanie jest konsekwencją lawinowego rozwoju techniki. W powszechnym użyciu są dziś systemy radio- telewizyjne, komputery, systemy przekazu informacji, radiolokacji i radionawigacji, medyczne urządzenia diagnostyczne i terapeutyczne, kuchnie mikrofalowe, zgrzewarki i suszarki. Wzrostowi „nasycenia techniką” towarzyszy wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną a co za tym idzie rośnie liczba i łączna długość linii elektromagnetycznych najwyższych napięć.
Fale elektromagnetyczne pochodzenia sztucznego mają bardzo zróżnicowaną moc i widmo częstotliwości. Np. teren Polski jest pokryty ponad 100 stacjami radiowymi i telewizyjnymi. Oprócz tego prawie każdy jest dziś otoczony przez różne urządzenia wytwarzające pola o określonych parametrach np. radia, telewizory, monitory komputerów, lodkowi, kuchenki mikrofalowe, radiotelefony czy telefony bezprzewodowe, młynki do kawy, miksery, roboty kuchenne, maszynki do golenia, odkurzacze, suszarki do włosów, żelazka elektryczne itd. Przy obecnej ciasnocie mieszkaniowej i beztrosce człowieka, stwarza to nieustanne kontakty z polami elektromagnetycznymi różnej mocy i częstotliwości.
Każdy organizm emituje do otoczenia jony i tworzy określone pole, a tym samym wpływa na inne organizmy. Jonizacja dodatnia może działać niekorzystnie na organizm człowieka i może go czynić podatnym na liczne choroby np. nowotworowe, układu krążenia czy nerwowego. Ma to niewątpliwy wpływ na nasze zdrowie i samopoczucie.
Ludzie są najczęściej nieświadomi, że np. na skutek wysokiego napięcia wewnątrz kineskopu monitora jego ekran staje się silnym wychwytaczem jonów ujemnych. Tak więc głowa pracującego człowieka znajduje się w otoczeniu jonów dodatnich. W konsekwencji pojawiają się następujące objawy: suchość w gardle, zmęczenie i pieczenie oczu. W skrajnych przypadkach może to prowadzić do zwiększenia częstotliwości poronień, opuchnięcia i obrzęków stawów, sztywności i bolesności nadgarstków, drętwienia i skurczów rąk, drażliwości i niepokoju, braku ostrości i widzenia itd.
Oddziaływanie pół elektromagnetycznych o niskiej częstotliwości jest przedmiotem licznych badań. Trzeba pamiętać, że prąd w organizmie przepływa przez struktury o największej przewodności, jak naczynia krwionośne i tkanka mięśniowa. Nawet niewielkie natężenie prądu może spowodować migotanie przedsionków serca i skurcze mięśni. Stwierdzono też wpływ pól elektromagnetycznych na powstanie zaćmy i chorób psychicznych ludzi. Powodują one zahamowanie procesów w centralnym układzie nerwowym, opóźnienie odruchów warunkowych, zaburzenia pamięci i zachwianie równowagi.
Jednym z rodzajów promieniowania elektromagnetycznego jest promieniowanie jonizujące (np. rentgenowskie lub gamma) oraz promieniowanie korpuskularne
(np. promieniowanie a i ) zdolne do wywołania jonizacji w substancji, przez którą przechodzi. Promieniowanie jonizujące występuje tylko i wyłącznie w obecności źródła promieniowania, którym może być izotop promieniotwórczego pierwiastka lub działająca lampa rentgenowska.
Promieniowanie jonizujące jest wynikiem przemian jądrowych, a więc zmiany w układzie nukleonów w jądrze, której to zmianie towarzyszy zmiana układu energii. Nie każdy izotop jest zdolny do takich przemian. Taką cechę posiadają jedynie izotopy, o nieodpowiedniej liczbie neutronów w jądrze.
• Promieniowanie a ma zasięg najmniejszy, zaledwie kilka cm. W polu elektrycznym zostaje odchylone w stronę bieguna ujemnego. Zatrzymuje je nawet kartka papieru.
• Promieniowanie jest trudniej zatrzymać, potrzeba do tego aluminium lub ołowiu. W polu elektrycznym odchyla się w stronę bieguna dodatniego.
• Promieniowanie gamma ma największy zasięg, jest najbardziej przenikliwe i dlatego dla ochrony przed jego działaniem stosuje się grubą warstwę ołowiu. Pole elektryczne i magnetyczne jest dla niego zupełnie obojętne.
Rozróżnia się trzy rodzaje uszkodzeń organizmów powodowanych promieniowaniem jonizującym:
• Ostre uszkodzenia komórek somatycznych (wszystkich, z wyjątkiem komórek płciowych) ciągłym promieniowaniem jonizującym, manifestujące się chorobą popromienną, a niekiedy zgonem. Istotą choroby popromiennej są uszkodzenia struktury molekularnej podstawowych substancji chemicznych komórek (głównie komórek układu krwiotwórczego, limfatycznego) i zmiany genetyczne.
• Ukryte uszkodzenia komórek somatycznych mogą następować, gdy organizm otrzymuje dawkę promieniowania, która nie jest śmiertelną dla organizmu. Te komórki uszkodzone, ale nie śmiertelnie, będą nadal istniały w organizmie, ale będą niewłaściwie funkcjonować. Te niewłaściwe funkcjonowanie może się manifestować poprzez powstawanie nowotworu, zaćmę, zaburzenia przedporodowe, względne skracanie żywotności organizmu.
• Uszkodzenia genetyczne komórek reprodukcyjnych, jak komórki spermy lub jajników, takie, które nie stanowią całkowitego zniszczenia. Mogą one doprowadzić do uszkodzeń genetycznych kolejnych generacji.
Pomimo, że Polska jest jednym z nielicznych krajów Europy, który nie ma elektrowni jądrowej i nie prowadzi ludobójczych eksperymentów, radioaktywne skażenie środowiska nie ominęło naszego kraju. Ze względu na wielkie zagrożenia dotyczące nas wszystkich ludzie muszą być świadomi istniejącego niebezpieczeństwa.
Skażenie środowiska pierwiastkami promieniotwórczymi może być naturalne i sztuczne. Te pierwsze jest wynikiem promieniowania kosmicznego, bombardującego kulę ziemską z przestrzeni kosmicznej, oraz wynikiem rozpadu substancji promieniotwórczych na Ziemi. Według niektórych hipotez, promieniowanie to ze względu na swój mutagenny charakter było czynnikiem, który przyspieszał ewolucję.
Radioaktywność naturalna tworzy pewien poziom promieniotwórczości środowiska, który nie zmienia się nieomal w skali tysiącleci. Ta stałość w czasie pochodzi stąd, że niektóre radionuklidy są bardzo długo żyjące, a inne- krócej żyjące- pozostają w stanie równowagi pomiędzy ich tworzeniem się a rozpadem promieniotwórczym.
Moc dawki, jaka przypadać może na osobę, zależy od wzniesienia nad poziom morza, szerokości geograficznej, lokalnych warunków geologicznych, pory roku, sposobu odżywiania, rodzaju budowli, oraz od czasu spędzonego na zewnątrz budynków.
Poważny wpływ na skażenie biosfery izotopami promieniotwórczymi mają niewątpliwie dokonywane przez wielkie mocarstwa dla celów militarnych czy pokojowych eksperymenty związane z wyzwalaniem energii jądrowej.
Podczas naziemnych eksplozji nuklearnych pewna ilość materii zostaje wyrwana z ziemi i wyrzucona do troposfery lub stratosfery. Materia ta szybko się rozdrabnia, lecz opada powoli, okrążając kilkakrotnie kulę ziemską.
Z wielu względów ilość odpadów promieniotwórczych na różnych szerokościach geograficznych waha się bardzo znacznie. Największy opad promieniotwórczy ma miejsce między 40 a 50 równoleżnikiem szerokości geograficznej północnej. Tak więc pył radioaktywny dociera głównie na teren północnej strefy umiarkowanej, gdzie zamieszkuje około 80% ludności świata.
Zdecydowana większość całkowitej radioaktywności, która przedostaje się do Ziemi, pochodzi z opadów atmosferycznych. (70-80%).
W dobie coraz to bardziej zwiększającego się zapotrzebowania na energię, przy coraz bardziej ograniczonych zasobach węgla kamiennego czy brunatnego, ropy naftowej czy gazu ziemnego, tworzenie nowych źródeł energii opartej na energii jądrowej wydaje się po prostu koniecznością. Przewiduje się wyczerpanie światowych zasobów ropy naftowej do 2025 roku, a węgla w latach 2300- 2400.
Głównymi problemami ochrony środowiska i zatem związanymi z produkcją energii jądrowej są: usuwanie niewielkich ilości pierwiastków promieniotwórczych, termiczne skutki zrzutu ciepła odpadowego, długo żyjące pierwiastki promieniotwórcze w odpadach i możliwe awarie, wypadki czy katastrofy.
Skażenia mogą pochodzić np. z kopalni uranu, fabryk, laboratoriów czy reaktorów jądrowych. Zagrożenie zdrowia człowieka zaczyna się już kopalniach uranu. Górnicy mogą być narażeni na promieniotwórcze działanie radonu, który jest pochodną produktu rozpadu radu, a pośrednio uranu. W ciągu 20 lat pracy w USA zmarło kilkuset górników z powodu nowotworów dróg oddechowych.
Z wykorzystaniem energii jądrowej wiąże się ryzyko wypadków. Wypadki mogą się zdarzać w wyniku błędów w projektowaniu, omyłek ludzkich, braków w wyposażeniu, sabotaży czy kataklizmów, jak powodzie, huragany czy trzęsienia ziemi.
Przy coraz lepszym zabezpieczeniu ilość wypadków czy awarii powinna maleć. Osiągnięcie takiego stopnia bezpieczeństwa jest jednak bardzo kosztowne i nie każdy kraj na to stać.
Zagrożenie skażeniem promieniotwórczym potęguje też przemysł, np. naturalne radioizotopy zdeponowane na zwałowiskach, usypiskach itp. przemysłu węglowego, energetycznego, hutniczego itd. oraz naturalne radioizotopy wędrujące do środowiska, emitowane przez pyły elektrowni.
Radioaktywne pyły, opadając na powierzchnię ziemi, głównie dzięki opadom atmosferycznym stają się przyczyną skażeń środowiska glebowego.
Skażenie powietrza w Polsce osiągnęło przed awarią w Czarnobylu średnio poziom 0,1Bq/m, a maksymalnie 29 IV 1986r. nieco powyżej ponad 500 Bq/m, a średnio około 100Bq/m, a następnie odnotowano bardzo duży spadek.
Skażenie roślin radionuklidami może odbywać się albo bezpośrednio z atmosfery, lub pośrednio przez glebę. Zależy to również i od rodzaju pierwiastków promieniotwórczych. Tak np. 137cez dostaje się do roślin głównie przez opady atmosferyczne, natomiast stront jest łatwiej wchłaniany przez rośliny z gleby niż cez.
Największą absorbcję płynów promieniotwórczych stwierdza się na ogół na terenach górskich, zwłaszcza zalesionych, nieco mniejszą na terenach uprzemysłowionych, położonych niżej.
Szkodliwość promieniowania jonizującego dla organizmów żywych zależy od dawki, natężenia, rodzaju promieniowania, okresu narażenia na promieniowanie, wielkości napromieniowania u ludzi i w świecie zwierzęcym dzieli się zwykle na dwie odrębne grupy:
1. skutki somatyczne- występujące bezpośrednio u napromieniowanych osobników,
2. skutki genetyczne- mogące pojawić się u potomstwa napromieniowanych komórek rozrodczych.
Oba rodzaje mogą być rezultatem ekspozycji zarówno na promieniowanie zewnętrzne, jak i wewnętrzne, jak też obydwu źródeł naraz. Skutki somatyczne dzieli się następnie w zależności od stopnia uszkodzenia popromiennego organizmu na: - skutki wczesne lub ostre, pojawiające się w ciągu paru tygodni lub miesięcy – skutki późne, które mogą nie ujawniać się przez wiele miesięcy czy lat po ekspozycji. Warunkami wywołania wczesnych skutków ostrego uszkodzenia popromiennego są napromieniowanie równomierne całego ciała oraz dawka promieniowania rzędu 75-400 radów. Dawka 600 radów jest dawką śmiertelną dla ponad 90% napromieniowanych osób. Skutki późne to zwiększona zachorowalność na białaczki i inne schorzenia nowotworowe, skrócenie czasu życia (każdy rad ekspozycji skraca długość życia o 1-15 dni). Skutki późne mogą być wywoływane nawet przez małe dawki promieniowania. Na przykład 100 radów wywołuje białaczkę, 500 radów promieniowania beta czy gamma lub 200 radów promieniowania mieszanego gamma i neutronowego powoduje zaćmę.
Promieniowania nie da się wyczuć za pomocą ludzkich zmysłów. Dawka 600 R zabija osoby napromieniowane w ciągu miesiąca, 300 R zabija 25% napromieniowanych, a u 67,5% wywołuje poważne zaburzenia. Śmierć z powodu dawki 300-600 R określa się jako śmierć hematologiczną, jest to uszkodzenie szpiku kostnego, który przestaje wytwarzać czerwone ciałka krwi. Może też nastąpić śmierć z powodu zaburzeń przewodu pokarmowego, ponieważ jelita przestają funkcjonować.
Specyficznym bioindykatorem skażeń promieniotwórczych jodem okazała się tarczyca zwierząt ssących i człowieka. Jako inne bioindykatory wykorzystuje się głównie rośliny, np. trawy, koniczynę czy igły sosny. Z organizmów zwierzęcych podobną rolę może pełnić pszczoła miodonośna dla środowiska w pobliżu pasieki.
Akumulacja radioaktywnych izotopów poprzez organizmy wodne następuje bezpośrednio z wodą albo pokarmem, którym się żywią, a więc w obrębie łańcucha pokarmowego. Tak jak w przypadku chemicznych środków ochrony roślin związki te gromadzą się w najprostszych organizmach, a następnie przechodzą do odżywiających się nimi zwierząt wyższych, będących następnym ogniwem w łańcuchu pokarmowym.
Zjawisko kumulowania biologicznego wyjaśnia doskonale obawy ekologów przed nawet bardzo małymi dawkami związków promieniotwórczych emitowanych jako gazy wprowadzane do wód powierzchniowych lub jako odpady o niskiej aktywności.
Człowiek zajmuje najwyższe miejsce w łańcuchu pokarmowym i stąd jest szczególnie narażony na wysokie dawki radioizotopów. Na przykład w mleku krów pasących się na skażonych polach może nastąpić poważna koncentracja strontu, który jest bardzo niebezpieczny dla ludzi, a zwłaszcza dzieci.
Żyjące na północy ludy Alaski, Kanady, Laponii czy Rosji są obciążone izotopami strontu, cezu od 50 do 100 razy bardziej niż mieszkańcy strefy umiarkowanej. Przyczyną jest szczególna budowa łańcucha pokarmowego. Porosty tundry i tajgi inaczej niż trawa absorbują w 95% pył wprost z powietrza, a nie za pośrednictwem gleby, gdzie mógłby on ulec rozproszeniu. Z porostów radioizotopy dostają się do ciał reniferów, a następnie trafiają do organizmów Eskimosów czy Lapończyków, którzy żywią się w połowie ich mięsem.
Wpływ odpadu promieniotwórczego na życie człowieka jest niezbyt dokładnie znany. Ogólnie wiadomo, że promieniowanie powoduje powstawanie chorób nowotworowych i defektów genetycznych. Najbardziej wrażliwe na promieniowanie są: skóra, oczy, tkanki krwiotwórcze (śledziona i szpik kostny) oraz gruczoły płciowe.
Opinia publiczna wielu krajów sprzeciwia się nie tylko ludobójczym eksperymentom jądrowym, ale i budowie elektrowni atomowych.
Dysponujemy określoną kwotą na rozwój energetyki. Jeśli trzeba by decydować, czy zamienić ludobójcze warunki w Górnośląskim Okręgu Przemysłowym, czy kontynuować budowę np. Elektrowni Jądrowej w Żarnowcu, nie ma najmniejszej wątpliwości, że ważniejsza jest poprawa warunków na Śląsku. W przypadku konieczności podjęcia decyzji, czy ratować zagrożone w 80% lasy w Polsce, czy budować Elektrownię Jądrową w Żarnowcu, wygrać powinny lasy. Jeśli mielibyśmy decydować, czy ratować zdegradowane wysokim procentem gleby polskie, czy kontynuować budowę EJ w Żarnowcu, wygrać musiałby gleby. Było to zresztą jedyne sensowne wyjście dla ograniczenia zagrożenia, jakim jest nadmiar tlenków węgla dla klimatu biosfery.
Dysponujemy określoną kwotą na rozwój energetyki. Ze względów ekologicznych musimy modernizować elektrownie konwencjonalne. Budowa Elektrowni Jądrowej w Żarnowcu nie pozwoliłaby na realizację tego planu.
Budowa Elektrowni Jądrowej w Żarnowcu musiałaby trwać jeszcze minimum 6-7 lat. Zawłaszczyłaby ona 60-70% kwot przeznaczonych na rozwój polskiej energetyki, co oznaczałoby przekreślenie wszelkich sensownych rozwiązań, przeznaczenie lasów na straty, zezwolenie na dalsza degradację gleb, na pogorszenie się gospodarki wodnej i stanu zdrowia Polek i Polaków. Elektrownia jądrowa Żarnowiec dałaby po wielu latach budowy tylko 3% mocy polskich elektrowni. Nie rozwiązałaby więc problemów polskiej energetyki.
Energetyka jądrowa jest zbyt droga, kapitałochłonna i inflacjogenna. Sumy, które już wydano na nią, uniemożliwiły zakończenie prac przy elektrowniach węglowych Bełchatów, Opole czy Szczecin, które dałyby, co najmniej dwa razy więcej energii niż Żarnowiec.
Największe kłopoty sprawia energetyce jądrowej chłonny rachunek ekonomiczny. Prywatni inwestorzy, którzy muszą ponosić odpowiedzialność finansowa za swoje decyzje, trzymają się od niej z daleka.
Pomimo że- jak podają zwolennicy elektrowni jądrowych- buduje się nowe, po tragedii w Czarnobylu zlikwidowano bardzo wiele elektrowni jądrowych. Wiele krajów wycofało się z elektrowni jądrowych (Jugosławia, Holandia, Meksyk). Szwecja i Szwajcaria planowały zakończenie użytkowania swoich elektrowni do 2000 roku. Wiele krajów, jak USA, Anglia, Francja i Włochy znacznie je ograniczyło. Francja zrezygnowała z 6 planowanych elektrowni jądrowych. Francuski Koncern Atomowy wymaga przy tym dotacji rocznej 30 mld franków i jest zadłużony na 30 mld dolarów. W USA zlikwidowano np. elektrownie jądrowa w Byron wybudowaną kosztem 3,7 mld dolarów, elektrownię jądrową w Tennesy za 2,7 mld dolarów czy w Ohio w końcowej fazie budowy za ok. 2 mld dolarów.
Tragedia Czarnobyla to nie tylko dramat ówczesnego ZSRR, ale i całego przemysłu atomowego. Była to katastrofa, która spowodowała globalne następstwa: ekologiczne, socjalne, medyczne, biologiczne, rolnicze, ekonomiczne i moralne.
Katastrofa w elektrowni atomowej w Czarnobylu w kwietniu 1986r. i skażenie obszaru Polski długowiecznymi izotopami cezu spowodowały podjęcie przez Państwowy Instytut Geologiczny starań o wykonanie specjalnych zdjęć, które pozwoliłyby na wykartowanie skażeń cezowych i jednocześnie zbadanie rozkładu przestrzennego naturalnych izotopów promieniotwórczych uranu, toru i potasu.
Mimo upływu czasu, prawda o katastrofie nadal jest fałszowana i większość danych dotyczących skażeń z lat 1986- 1991 jest nadal utajonych. To samo dzieje się w Polsce. O niektórych faktach dowiadujemy się z przecieków instytucji medycznych z Ukrainy i Białorusi.
Rosja oficjalnie przyznała się do ewakuacji z terenów zagrożonych 138000 ludzi, o losach których w dalszym ciągu niewiele wiemy. Nie podano jednak, że na ten sam teren wprowadzono 1000000 przymusowych robotników, głównie żołnierzy wojsk KGB i Milicji, których nazwano likwidatorami skutków „awarii czarnożylskiej”. Ludzi ci pracowali bez odpowiednich ubiorów ochronnych, nieświadomi niebezpieczeństwa. W ciągu godziny blisko reaktora pracowało ok. 2000 osób. Czas pracy przy reaktorze ze względu na jego temperaturę trwał 20 minut, jedna zmiana wynosiła 600-700 0sób, które czekały na swoją kolejkę
ok. 3 km od reaktora. Cały okres pracy likwidatorów wynosił 2-3 miesięcy. Promieniowanie nie było jedynym niebezpieczeństwem. Np. do reaktora wrzucono ok. 5000 ton ołowiu, który przy temperaturze reaktora wynoszącej ok. 3000’C szybko zamieniał się w parę. Likwidatorzy musieli ją wdychać, nic wiec dziwnego, że wielu z nich nabawiło się ołowicy.
Na samej tylko Ukrainie zanieczyszczony został olbrzymi obszar zamieszkały przez 2404870 osób, a w tym samym 579348 dzieci. W momencie awarii w ośmiu regionach przylegających do strefy wysiedleńczej mieszkało 453 tys. osób, a w tym około 110 tys. dzieci.
W wyniku katastrofy do środowiska naturalnego przeniosło się ok. 25 radionuklidów, które formowały poziom promieniowania, a po 30 dobach było to już 20 radionuklidów, po 90 dobach- 13, a pod koniec roku 1986 tylko jedenaście. W 1993 i latach następnych
już tylko 5, ale bardzo długo żyjących radionuklidów.
W ciągu 10 lat stopień śmiertelności u likwidatorów wzrósł prawie sześciokrotnie i w roku 1995 przekroczył poziom śmiertelności dla całej Ukrainy. Na drugim miejscu z pewnością znajdują się ludzie ewakuowani.
Współczynnik zachorowań wśród dzieci w latach 1987-1995 wzrósł trzykrotnie. Obok raka tarczycy są tu liczne choroby krwi, systemu nerwowego i organów trawiennych.
Poziom zachorowań ludności dorosłej, zamieszkałej w rejonach objętych kontrolą na Ukrainie, w ciągu 9 lat po katastrofie wzrósł trzykrotnie. Dotyczy to przede wszystkim chorób nowotworowych, systemu endokrynologicznego, krwi i organów krwiotwórczych, zaburzeń psychicznych i nerwowych, układu sercowo- naczyniowego, dróg oddechowych, organów trawiennych, układu moczowo- płciowego i układu kostno- mięśniowego. Śmiertelność ludności zamieszkałej na terenach zanieczyszczonych radioaktywnie od raku 1988 przekracza ogólny poziom śmiertelności na całej Ukrainie.
Skutki katastrofy czarnobylskiej dla Polski są co najmniej niejasne. Oficjalny raport Komisji Rządowej Szałajdy w ogóle nie podał wartości skażeń dla poszczególnych województw. Mamy informacje tylko sporadyczne. Np. w województwie pomorskim stwierdzono nieznaczny wzrost śmiertelności niemowląt i wad wrodzonych. Stwierdzono też wzrost nowotworów płuc, żołądka i sutka.
Przy katastrofie w Czarnobylu trudno będzie kogokolwiek przekonać, ze przemysł atomowy jest jednym z najbezpieczniejszych na świecie.
W miarę coraz większego zubożenia warstwy ozonowej, atmosfera staje się coraz bardziej przenikalna dla promieni ultrafioletowych. Dotyczy to przed wszystkim nadfioletu o długości fali od 280 do 315 nm. Przenikalność promieni UV zależy od obecności ozonu w całej pionowej kolumnie. Niezależnie od ozonu, na natężenie ultrafioletu wpływa położenie słońca na niebie i zachmurzenie. Zależy to też od pory roku i szerokości geograficznej. Promieniowanie ultrafioletowe najlepiej przenika do nas przy czystym, pozbawionym pyłów powietrzu, przy bezchmurnym niebie, latem, wysoko w górach i zawsze jest go więcej na małych niż na dużych szerokościach geograficznych.
Promieniowanie ultrafioletowe może przejawiać działania zarówno niekorzystne jak i korzystne. Do działań niekorzystnych przyczynia się przede wszystkim UV-B (dł. fal od 290 do 400 nm). Z wpływów niekorzystnych należy wymienić większe prawdopodobieństwo wystąpienia różnych rodzajów chorób skóry, oczu i osłabienie systemu immunologicznego. Wpływ tego promieniowania wzrasta wraz ze skracaniem się długości fal. Np. promieniowanie o długości fali 290 nm ma 1000-krotnie większy wpływ na powstanie raka skóry niż promieniowanie o długości 330 nm.
Wpływ ultrafioletu koncentruje się na skórze, gdyż jest ona najważniejszą barierą ochronną dla ciała ludzkiego. Szczególnie niebezpieczny jest wzrost zachorowań na raka skóry (1-5% wzrost zachorowań przy utracie 1% ozonu)a w tym czerniaka. Ozon przygruntowy działa niekorzystnie na układ oddechowy i zwiększa wrażliwość na infekcje.
W ostatnich latach notuje się wyraźny wzrost zachorowań na czerniaka; w USA sześciokrotnie w ciągu ostatnich 60 lat, w Norwegii liczba przypadków pojawia się co 7 lat, w Polsce co 10-14 lat. Im bliżej równika, tym czerniak występuje częściej. Nowotwory pojawiają się najczęściej tylko przy wielokrotnej ekspozycji. Rasy kolorowe są narażone w mniejszym stopniu niż ludzie rasy białej. Najczęściej chorują ludzie o białej karnacji skóry, tym częściej im częściej przebywają na słońcu (marynarze czy rolnicy), a mężczyźni częściej niż kobiety. Prawdopodobieństwo choroby podwaja się najwyraźniej z każdym tysiącem kilometrów w kierunku równika.
Krótkotrwały efekt ekspozycji na nadmiar ultrafioletu jest przyczyną zaburzeń widzenia np. tzw. ślepoty śniegowej, a długotrwały sprzyja powstaniu różnych form zaćmy.
Pospolitą dolegliwością oczu pod wpływem ultrafioletu jest zapalenie spojówek.
Od dawna również wiadomo, że światło nadfioletowe powoduje uszkodzenie rogówki, soczewki i siatkówki oka, a nawet ślepotę. Uszkodzenia siatkówki SA rzadkie, zdarzają się zwłaszcza wtedy, gdy pacjentowi usunięto soczewkę przy operacji zaćmy. W wyniku ostrej ekspozycji powstaje zapalenie rogówki. Uszkodzenia soczewki objawiają się różnymi odmianami zaćmy. Ocenia się, że spadkowi stężenia ozonu o 1% będzie towarzyszyć wzrost przypadków zaćmy o 0,6-0,8%. Warto tu przypomnieć, że rozwojowi zaćmy sprzyja także nadużywanie soli i cukru.
Nadfiolet aktywizuje rozwój opryszczki, wirusa HIV-2 i niektóre inne odmiany wirusów. Przebieg choroby jest zwykle ostrzejszy.
Promieniowanie, a zwłaszcza o długości 290-330 nm, zakłóca działanie systemu odpornościowego człowieka, którego znaczenie dla zdrowia jest ogromne. Osłabiony system immunologiczny pod wpływem nadmiaru promieniowania UV nie jest już w stanie sprostać np. wirusom typu herpes lub nowotworom skóry.
Nadfiolet -B odgrywa bardzo ważną rolę w syntezie witaminy D3 w skórze. Witamina ta decyduje o przyswajaniu wapnia. Witamina D3 występuje w bardzo niewielu produktach, a przedawkowanie witaminy syntetycznej może działać toksycznie. Nadfiolet może szkodzić skórze, ale może ją też leczyć jak np. w przypadku łuszczycy. Promieniowanie ultrafioletowe wpływa korzystnie w przypadku leczenia chorób serca i naczyń.
Rośliny mają mechanizmy obronne przed nadmiernym promieniowaniem; może nim być produkcja barwników lub flawonów, ale zdolność poszczególnych gatunków do obrony przed zwiększonym promieniowaniem jest zróżnicowana (np. kiełki owsa są bardziej odporne od kiełków żyta, kukurydzy i słonecznika). Z badań laboratoryjnych wynika, że około 20% gatunków roślin wykazuje wielką wrażliwość, 50% testowanych było wrażliwych, a 30% wykazywało znaczną choć niezupełną odporność na nadfiolet. Promieniowanie nadfioletowe oddziałuje także na współzawodnictwo roślin o światło, pokarm i wodę. Choć relacje te są jeszcze słabo poznane, należy przypuszczać, że chwasty mają znacznie większą zdolność przystosowawczą i są bardziej odporne na nadfiolet niż rośliny uprawne.
Promieniowanie ultrafioletowe ma wpływ na zmniejszenie się powierzchni liści, fotosyntezę roślin, kiełkowanie, wzrost i plonowanie. W przypadku ziemniaka, roślin pastewnych i strączkowych straty ocenia się na 6%. Warzywa są nieco bardziej odporne jak np. dynie, melony, ogórki, choć są i takie przypadki jak np. ryż, gdzie jest odwrotnie.
Reakcja na promieniowanie u różnych roślin nie jest jednakowa. Nadfiolet wydaje się mieć mniejszy wpływ na kiełkowanie, zapylanie i zawiązywanie nasion.
Promieniowanie ultrafioletowe miało niewątpliwie wielki wpływ na ewolucję roślin, choć nauka nie wyjaśniła dotąd wielu problemów. Wiemy, że przed miliardami lat słońce emitowało znacznie mniej energii niż obecnie, natomiast wielokrotnie więcej nadfioletu. Organizmy żywe mogły chronić się przed nadfioletem na większych głębokościach.
UV-B niszczy glony, koralowce, a wśród nich wiele gatunków ważnych jako warzywa morskie, niszczy zwłaszcza młode stadia rozwojowe wielu gatunków zarówno oceanicznych jak i słodkowodnych. Nadal mało wiemy o wpływie nadfioletu na produkcję pierwotną w morzach. Jest ona np. w ekosystemach arktycznych znacznie większa niż w innych akwenach. Są to wody lepiej natlenione. Przy mniejszej ilości ozonu wzrasta tam ilość promieniowania i reakcja fotosyntezy. Zmieniają się stężenia białek i skład barwników, spada produkcja tlenu.
Uszkodzenie planktonu czy koralowców mogłoby mieć bardzo wielkie znaczenie, gdyż organizmy te wiążą przeszło połowę dwutlenku węgla z atmosfery. Strata tylko 10% planktonu oznaczałaby niezwiązanie około 5 miliardów ton dwutlenku węgla z atmosfery. Miałoby to bardzo wielki wpływ na obieg węgla w biosferze i wielkie konsekwencje ze względu na zmiany klimatu Ziemi.
Wykonane w wodach arktycznych badania wykazują, że w okresie występowania dziury ozonowej wydajność fotosyntetyczna planktonu spada o 25%, zmniejsza się ilość białka w jednostce objętości wody morskiej, zmienia się skład barwników planktonu. Ultrafiolet przenikający wodę morską na głębokość 65 m, uszkadza mechanizmy ruchowo- orientacyjne planktonu: białka fotoreceptorowe ulegają rozkładowi, barwniki fotosyntetyczna są wybielane i niszczone. Jest to proces bardzo niebezpieczny, stężenie planktonu roślinnego w morzach arktycznych jest 10000-100000razy większe niż w wodach tropikalnych. Plankton ten stanowi podstawę pokarmowa całej sieci troficznej mórz i oceanów. Na planktonie żeruje narybek i krewetki; na tych z kolei- ryby, na nich duże ryby drapieżne, ptaki i ssaki.
Głównym celem powinno być ograniczenie lub wycofanie wielu substancji zubażających warstwę ozonową.
Największe znaczenie miałoby radykalne zmniejszenie emitowania gazów szklarniowych. Najtrudniej jest graniczyć emisję dwutlenku węgla. Trudno będzie też ograniczyć emisję metanu, choć można by wykorzystywać np. metan z kopalni jako źródło energii, a nie emitować go wprost do atmosfery. Niełatwe tez będzie ograniczanie emisji tlenków azotu, choć jest to możliwe przy wykorzystaniu technologii przemysłowych z zastosowaniem niższych temperatur. Najprostsze byłoby radykalne wycofanie chlorowcopochodnych węglowodorów. Stanie się tak dopiero wtedy, kiedy człowiek zdoła wznieść się ponad interesy pojedynczych ludzi, firm czy przemysłów, w imię interesów globalnych. Niestety dotychczasowe działania międzynarodowych organizacji nie okazały się dostatecznie skuteczne i nie zahamowały długotrwałych tendencji rozrzedzania ozonosfery i pogłębiającego się zagrożenia powodowanego przez promienie UV.
Bogate kraje (jak np. USA) przodujące w emisji chlorowcopochodnych węglowodorów stać z pewnością na przejście na częściowo halogenizowane fluorowęglowodory i całkowicie wolne od chloru związki fluorowęglowe, pomimo, ze kosztują one od 3-5 razy drożej. Będzie to niewątpliwie trudniejsze w ubogich krajach jak Indie czy Chiny lub w ubogich krajach tropikalnych, gdzie na skutek braku odpowiednich technik chłodniczych, marnuje się około 40% żywności. Z przybliżonych wyliczeń wynika, że dla samego Trzeciego Świata koszty przezbrojenia z dotychczas stosowanych chlorowcopochodnych węglowodorów na ich substytuty wyniosłyby około miliard dolarów.
W przypadku niektórych technologii istnieje możliwość zrezygnowania z freonów bez ponoszenia tak wielkich nakładów. Badania wykazały, że np. w lodówkach sprężarkowych freony można zastąpić zwykłym propanem. W innych laboratoriach jako środka chłodzącego użyto zwykłej wody, osiągając przy tym dodatkowe oszczędności energetyczne. O żadnej z tych opcji nie dyskutowano w związku z urzeczywistnieniem protokołów montrealskich. Przy stołach negocjacyjnych przemysłu nie reprezentują niestety ludzie znający się na problemach chłodnictwa, lecz chemicy zajmujący się wytwarzaniem freonów. Różnica kosztów pomiędzy zwykłym freonem a częściowo halogenizowanym o symbolu 134a, nie niszczącym ozonu, stosunek cen wynosi 1:6, propan natomiast kosztuje dziesiątą część tego co zwykły freon.
Ludzkość nie może jednak czekać na to, co zrobią główni winowajcy, ale sama powinna wszelkimi sposobami ratować swoją biosferę. Trzeba myśleć globalnie i działać lokalnie. Każdy powinien rezygnować używania sprayów, zastępując je pospolitymi w kosmetyce opakowaniami z pompką, których używanie nie wymaga stałego ciśnienia. Trzeba pamiętać, że także sprzęt biurowy jak fotokopiarki czy drukarki laserowe mogą powodować w warunkach lokalnych przeciążenie ozonem.
Największym źródłem emisji freonów jest spienianie tworzyw sztucznych w celu otrzymywania pian technicznych i materiałów izolacyjnych. Współczesna technika umożliwia stosowanie nieszkodliwych zamienników, np. dwutlenku węgla czy zwykłego powietrza. Ponieważ konsument nie jest w stanie odróżnić, czy do danych opakowań piankowych użyto freonu czy nie, należy unikać takich opakowań.
Kupując nowa lodówkę, należy szukać lodówek nowej generacji ze zmniejszoną ilością chłodziwa i termoizolacją wolną od freonów.
Dużo freonów zawierają urządzenia klimatyzacyjne, które w naszych warunkach są niewątpliwie zbędne.
W przypadku gaśnic istnieją już alternatywy w stosunku do szczególnie niszczących ozon halonów. Trzeba szukać gaśnic pianowych, proszkowanych lub wypełnionych dwutlenkiem węgla.
W środkach czyszczących szeroko stosowane są inne chlorowcopochodne węglowodory jak 1,1,1-trichloroetan, trichloroetylen czy czterochlorek węgla, które mają wysoki potencjał niszczenia ozonu i z tego zostały włączone do międzynarodowych porozumień. Kupując farby, lakiery, środki owadobójcze, odplamiacze, kleje, środki czyszczące trzeba zwracać uwagę, jakie rozpuszczalniki podano na opakowaniu. Wszystkie te produkty są już dostępne bez chlorowcopochodnych węglowodorów.
Przy większej wiedzy i świadomości ekologicznej u wielu z nas może rozwinąć się odpowiednia wrażliwość, która pozwoli z łatwością zrezygnować z wielu produktów niszczących ozon i powodujących różne problemy ekologiczne.
Społeczeństwa ludzkie muszą się teraz dostosowywać do niekorzystnych zmian w ozonosferze i do coraz to większych dawek promieniowania UV.
Trzeba zmniejszyć kontakt z promieniowaniem słonecznym i rezygnować z nawyków opalania się. Brązowa skóra nic nie mówi o stanie zdrowia człowieka. W tropikach ludzie unikają słońca i szczycą się jak najbielszym kolorem skóry.
W Australii i Nowej Zelandii, gdzie warstwa ozonowa uległa znacznemu rozrzedzeniu i gdzie jest znacznie czystsze powietrze, do powierzchni Ziemi dochodzi blisko 50% więcej promieni UV. W Australii liczącej 17 milionów mieszkańców rokrocznie na raka skóry zapada około 140000 osób, a umiera rocznie na raka ponad 1000 osób. Nic więc dziwnego, że w codziennej telewizyjnej prognozie pogody, podaje się informacje, które mówią o tym, ile czasu następnego dnia można spędzić na świeżym powietrzu, zwłaszcza w godzinach południowych. Jeśli ktoś musi spędzić dłuższy czas pod gołym niebem, zabezpiecza się specjalnymi kremami ochronnymi, nosi szerokoskrzydłe kapelusze, okulary i ubiór odkrywający możliwie niewielkie powierzchnie gołej skóry.