Tầng ozone là lớp khí O₃ tập trung ở tầng bình lưu, cách mặt đất từ 10 đến 50 km, có nhiệm vụ chính là hấp thụ phần lớn tia cực tím từ Mặt Trời. Lớp khí này hoạt động như tấm chắn vô hình, bảo vệ sức khỏe con người và duy trì sự cân bằng sinh thái trên Trái Đất.

Tầng ozone là gì và nằm ở đâu?

Tầng ozone là lớp khí O₃ tự nhiên, được hình thành khi tia cực tím từ Mặt Trời tách phân tử oxy thành nguyên tử tự do, sau đó kết hợp lại. Khám phá chính thức bởi Charles Fabry và Henri Buisson năm 1913, lớp khí này tập trung dày đặc nhất trong tầng bình lưu, cách mặt đất từ 10 đến 50 km, với nồng độ đỉnh điểm ở độ cao 15–35 km.

Ở trạng thái tự nhiên, ozone có màu xanh nhạt và mùi hắc đặc trưng. Cơ chế sinh thành và phân hủy diễn ra liên tục, duy trì một sự cân bằng mong manh nhờ năng lượng bức xạ Mặt Trời, theo ghi nhận của Tổ chức Khí tượng thế giới.

Phân biệt ozone tốt và ozone xấu

Cùng là O₃ nhưng tác động trái ngược nhau tùy thuộc vào vị trí tồn tại. Ozone "tốt" hình thành tự nhiên ở tầng bình lưu, hoạt động như tấm chắn bảo vệ sự sống.

Ngược lại, ozone "xấu" xuất hiện ở tầng đối lưu (gần mặt đất), là sản phẩm phản ứng giữa oxit nitơ và hợp chất hữu cơ dễ bay hơi do hoạt động công nghiệp, giao thông. Dù thành phần hóa học giống hệt nhau, ozone ở tầng đối lưu không có chức năng bảo vệ mà trực tiếp gây hại cho hô hấp và sức khỏe con người.

Vai trò bảo vệ sức khỏe và hệ sinh thái

Chức năng cốt lõi của tầng ozone là hấp thụ 97–99% tia cực tím (UV-B) từ Mặt Trời, ngăn bức xạ độc hại xâm nhập xuống bề mặt Trái Đất. Với con người, lớp khí này giảm thiểu đáng kể nguy cơ ung thư da, đục thủy tinh thể và suy giảm miễn dịch.

Trong sinh thái, ozone bảo vệ quá trình quang hợp, duy trì năng suất cây trồng (giảm 10% ozone có thể làm sụt 6% sản lượng) và che chắn sinh vật phù du đại dương, đảm bảo chuỗi thức ăn cùng nguồn oxy. Ngoài ra, việc hấp thụ năng lượng Mặt Trời giúp điều hòa nhiệt độ khí quyển, ổn định khí hậu và làm chậm quá trình phân hủy vật liệu ngoài trời như nhựa, cao su.

Hiện trạng lỗ thủng và nguyên nhân suy giảm

Lớp ozone đang trong quá trình phục hồi chậm hơn dự kiến 5–15 năm. Từ 1979 đến 1990, lượng ozone toàn cầu giảm khoảng 5%, đỉnh điểm là lỗ thủng Nam Cực mùa xuân năm 2000 với diện tích 25 triệu km² (chỉ còn 33% so với mức trước 1975). Năm 2023, lỗ thủng hình thành sớm hơn do ảnh hưởng từ núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, nhưng vẫn dự kiến phục hồi hoàn toàn vào 2050 nếu nồng độ CFC được kiểm soát.

Nguyên nhân chính là hoạt động con người thải chất làm suy giảm ozone (ODS) như CFC, halon, methyl bromide. Khi bay lên tầng bình lưu, tia UV phân hủy CFC giải phóng clo; một nguyên tử clo duy nhất có thể phá vỡ 100.000 phân tử ozone. Yếu tố tự nhiên như gió, nhiệt độ tầng bình lưu xuống -80°C tạo mây băng, hay khí NOx, methane cũng tham gia phản ứng phân hủy, nhưng chỉ gây biến động tạm thời dưới 2%.

Khung pháp lý và hành động bảo vệ

Toàn cầu đã thống nhất bảo vệ ozone qua Công ước Viên (1985) và Nghị định thư Montreal (1987) – văn kiện môi trường đầu tiên được 198 quốc gia phê chuẩn, sau đó mở rộng sang kiểm soát HFC qua Sửa đổi Kigali (2016).

Tại Việt Nam, lộ trình này được cụ thể hóa bằng Nghị định 06/2022/NĐ-CP, quản lý chặt chẽ 8 nhóm chất ODS, áp dụng hạn ngạch tiêu thụ HCFC theo giai đoạn (giảm dần từ 65% lên mức 2,5% và cấm hoàn toàn từ 2040), đồng thời quy định bắt buộc thu gom, tái chế thiết bị lạnh công nghiệp và báo cáo định kỳ.

Ở cấp độ cá nhân, bảo vệ tầng ozone bắt đầu từ thói quen tiêu dùng: ưu tiên thiết bị làm lạnh, bình xịt ghi rõ không chứa CFC/HCFC, bảo dưỡng máy điều hòa định kỳ để tránh rò rỉ gas, và phân loại rác đúng chuẩn. Nhận thức đúng về vai trò của ozone sẽ thúc đẩy hành động thiết thực, góp phần duy trì lá chắn khí quyển cho tương lai.