Divulgación de la ciencia ambiental: Ventajas y desventajas del ozono (Parte 1)
Cuando se trata del ozono, la primera impresión es invariablemente desfavorable: el término «oloroso» evoca su penetrante olor, mientras que «oxígeno» evoca asociaciones con sus propiedades químicas de «oxidación, envejecimiento e inestabilidad». Además, problemas ambientales como la «contaminación por ozono» y el «agotamiento de la capa de ozono» suelen asociarse con esta sustancia. Pero, en realidad, ¿es el ozono realmente tan perjudicial?
En nuestra discusión anterior, exploramos la historia y el estado actual del ozono, a la vez que distinguimos brevemente entre el "ozono bueno" y el "ozono malo". En esta ocasión, profundizaremos en por qué el ozono es tan adorado como vilipendiado, evaluando sus ventajas y desventajas. En el artículo anterior, primero aclaramos la situación del ozono: esta sustancia aparentemente "mala" es en realidad un buen amigo de la humanidad, habiendo desempeñado un papel indispensable en su protección durante generaciones.
El paraguas de la Tierra
En el calor abrasador del verano, los peatones sostienen paraguas para protegerse de la radiación ultravioleta (UV). Mientras tanto, el ozono en la estratosfera actúa como el paraguas protector de la Tierra, bloqueando la mayoría de los rayos UV del sol. La radiación UV causa graves daños a los tejidos biológicos, ya que los rayos UV de alta energía pueden dañar el ADN y el ARN, lo que lleva a la desnaturalización. En la Tierra primitiva, la ausencia de una atmósfera rica en oxígeno y ozono permitió la exposición directa a la luz solar UV de alta energía. Incapaz de soportar el daño UV, toda la vida tuvo que depender de la protección acuática, ocultándose bajo la superficie de océanos y lagos. A medida que las algas primitivas comenzaron a sintetizar oxígeno a través de la fotosíntesis, los niveles de oxígeno atmosférico aumentaron gradualmente. Las reacciones fotoquímicas elevaron aún más las concentraciones de ozono, absorbiendo grandes cantidades de radiación UV. Este proceso gradual finalmente permitió que la vida surgiera en la tierra.
La capa de ozono, comúnmente conocida como capa de ozono, es el ozono presente en la atmósfera a altitudes de 20 a 26 km (algunas fuentes sugieren entre 20 y 30 km) dentro de la estratosfera. En esta capa atmosférica, el oxígeno y el ozono mantienen un equilibrio dinámico mediante diversas reacciones fotoquímicas. La radiación ultravioleta es absorbida por el ozono a gran altitud, lo que no solo contribuye al calentamiento atmosférico, sino que también protege a los organismos terrestres de los daños causados por la radiación ultravioleta lejana.
El equilibrio de la reacción ozono-oxígeno en la capa de ozono es susceptible a la actividad solar o a ciertas sustancias químicas, lo que provoca una disminución de los niveles de ozono. Por cada 1% de reducción en el ozono, la radiación ultravioleta aumenta un 2%, lo que resulta en un aumento del 5% al 7% en la incidencia de cáncer de piel y del 0,2% al 0,6% en las tasas de cataratas. El aumento de la intensidad ultravioleta no solo pone en peligro la salud humana, sino que también altera el equilibrio ecológico e impacta diversos aspectos de la producción humana y la vida cotidiana. No es exagerado afirmar que la capa de ozono permitió la evolución de la vida de entornos marinos a terrestres e hizo posible el surgimiento y la supervivencia de la humanidad.
Un buen amigo del ser humano
Además de formar la capa de ozono, los beneficios del ozono para los seres humanos también se utilizan ampliamente en la producción y la vida de los seres humanos, como la esterilización, oxidación, decoloración y desodorización.
El ozono oxida y destruye rápidamente las estructuras celulares de bacterias, virus y hongos, purificando así el aire y el agua. Sus capacidades de desinfección y esterilización presentan una eficacia de amplio espectro (capaz de eliminar casi todos los patógenos, virus, mohos, protozoos y ooquistes), alta eficiencia (dispersión uniforme sin zonas muertas y acción rápida), alta limpieza (producción exclusiva de oxígeno sin residuos nocivos), comodidad (preparación sencilla en tiempo real) y numerosas ventajas como la rentabilidad y el respeto al medio ambiente. Como desinfectante de alimentos, el ozono garantiza la seguridad y prolonga la vida útil, preservando las propiedades nutricionales, químicas y físicas de los alimentos. En la vida diaria, el ozono se utiliza comúnmente para desinfectar y desodorizar el aire interior, el agua potable y la vajilla. También se aplica ampliamente en el control de la contaminación, degradando eficazmente las sustancias nocivas a la vez que proporciona decoloración, desodorización y esterilización, reduciendo así el impacto de los contaminantes en el medio ambiente y la salud humana.
Además de su uso en la desinfección y esterilización ambiental, el ozono también se puede aplicar directamente para tratar diversas enfermedades humanas. El ozono tiene múltiples aplicaciones en el ámbito sanitario. Por ejemplo, en tratamientos dentales, el ozono puede utilizarse para eliminar rápidamente bacterias, evitando así el riesgo de reacciones alérgicas o contraindicaciones. El ozono también se emplea en el tratamiento de heridas para aliviar rápidamente el dolor y el picor, así como para prevenir y controlar las infecciones. La ozonoterapia ha demostrado una eficacia notable en el tratamiento de heridas infecciosas, enfermedades del sistema circulatorio, afecciones geriátricas, degeneración macular, enfermedades virales, reumatismo/artritis, cáncer, SARS y SIDA.
En conclusión, aunque el ozono tenga un nombre poco atractivo, no es un "mal tipo". Como paraguas protector de la Tierra y buen amigo de la humanidad, el ozono posee un aspecto encantador. Sus propiedades químicas únicas le otorgan amplias posibilidades de aplicación en el control de plagas agrícolas, el tratamiento de aguas residuales industriales y el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos en el ámbito médico.
Referencias
[1] The controversial ozone. Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences. 2015-03-04. [Retrieved: 2023-07-10] https://www.cas.cn/kx/kpwz/201503/t20150304_4317112.shtml
[2] agnieszka joanna brodowska, agnieszka nowak & krzysztof śmigielski(2017): ozone in the food industry: principles of ozone treatment, mechanisms of action,and applications. an overview, critical reviews in food science and nutrition, doi:10.1080/10408398.2017.1308313
[3] elvis, a.m. ekta, j.s.ozone therapy: a clinical review(2011) journal of natural science, biology and medicine, 2 (1), pp. 66 – 70,doi: 10.4103/0976-9668.82319
Source: Da Cheng Xiao e
Edited by: Jojani
Shangguan author: Shanghai Environment