Tầng ozon có vai trò gì? Vì sao tầng ozon bị suy giảm?

Tầng ozon là lớp khí giàu phân tử ozon (O₃) nằm trong tầng bình lưu, tập trung ở độ cao khoảng 15–35 km. Vai trò quan trọng nhất của tầng ozon là hấp thụ gần như toàn bộ tia cực tím UV-C và phần lớn tia UV-B từ Mặt Trời, nhờ đó che chắn cho sinh vật trên mặt đất khỏi tổn thương DNA, ung thư da và đục thủy tinh thể. Tầng ozon bị suy giảm chủ yếu do con người thải ra các chất chứa clo và brom như CFC, halon.

Tầng ozon là gì, nằm ở đâu?

Ozon là một dạng thù hình của oxy, gồm ba nguyên tử oxy liên kết với nhau (O₃), khác với khí oxy mà ta hít thở (O₂). Ozon có mùi hắc đặc trưng và là chất oxy hóa rất mạnh.

Phần lớn ozon của Trái Đất – khoảng 90% – nằm trong tầng bình lưu (stratosphere), ở độ cao 15–35 km, tạo thành vùng mà ta quen gọi là “tầng ozon”. Dù mang tên “tầng”, lớp này rất loãng: nếu nén toàn bộ ozon trong cột khí quyển xuống áp suất mặt biển, nó chỉ dày chừng 3 mm. Độ dày đó được đo bằng đơn vị Dobson (DU); giá trị trung bình toàn cầu khoảng 300 DU.

Ozon ở tầng bình lưu được sinh ra và phá hủy liên tục theo một chu trình tự nhiên. Tia cực tím năng lượng cao tách phân tử O₂ thành hai nguyên tử oxy tự do; mỗi nguyên tử này kết hợp với một phân tử O₂ khác để tạo O₃. Ngược lại, O₃ lại bị tia cực tím phá vỡ trở về O₂. Trong điều kiện bình thường, hai quá trình cân bằng nhau nên lượng ozon giữ ở mức ổn định.

Vai trò của tầng ozon đối với sự sống

Có thể gói vai trò của tầng ozon trong ba điểm:

• Lá chắn tia cực tím. Tia UV được chia thành ba dải theo bước sóng. Tầng ozon hấp thụ gần như 100% tia UV-C (100–280 nm) – dải nguy hiểm nhất – và khoảng 90% tia UV-B (280–315 nm). Tia UV-A (315–400 nm) gần như không bị hấp thụ, đó là lý do vẫn cần chống nắng dù tầng ozon nguyên vẹn.
• Bảo vệ sức khỏe con người. UV-B gây đột biến DNA của tế bào da, dẫn tới ung thư da, lão hóa da sớm, đục thủy tinh thể và làm suy giảm miễn dịch. Mỗi 1% ozon mất đi khiến lượng UV-B tới mặt đất tăng khoảng 1–2%.
• Giữ ổn định hệ sinh thái và khí hậu. UV-B làm giảm quang hợp của cây trồng và của thực vật phù du – nền của chuỗi thức ăn biển. Mặt khác, chính việc hấp thụ tia cực tím khiến tầng bình lưu nóng dần theo độ cao, tạo nên cấu trúc nhiệt bền vững giúp khí quyển ít xáo trộn theo chiều thẳng đứng.

Cần phân biệt rõ: ozon ở tầng bình lưu là “ozon tốt”, còn ozon sinh ra sát mặt đất từ khí thải xe cộ và nhà máy lại là chất ô nhiễm gây viêm đường hô hấp. Cùng một phân tử, nhưng ở sai vị trí thì có hại.

Vì sao tầng ozon bị suy giảm?

Nguyên nhân chính là các chất làm suy giảm ozon (ODS) do con người tạo ra:

• CFC (chlorofluorocarbon) – từng dùng làm môi chất lạnh trong tủ lạnh, máy điều hòa, chất tạo bọt và chất đẩy trong bình phun.
• Halon – dùng trong bình chữa cháy, chứa brom, có khả năng phá hủy ozon mạnh hơn clo nhiều lần.
• HCFC, methyl bromide, carbon tetrachloride và một số dung môi công nghiệp khác.

Các chất này rất bền, không tan trong nước mưa nên không bị rửa khỏi khí quyển. Chúng mất hàng chục năm để bay lên tầng bình lưu, tại đó bị tia cực tím phân hủy và giải phóng nguyên tử clo (Cl) hoặc brom (Br) tự do. Một nguyên tử clo tác dụng với O₃ tạo ra ClO và O₂, sau đó ClO lại phản ứng tiếp và “tái sinh” nguyên tử clo ban đầu. Vì hoạt động theo kiểu xúc tác, một nguyên tử clo có thể phá hủy hàng chục nghìn phân tử ozon trước khi bị loại khỏi chu trình.

“Lỗ ozon” ở Nam Cực hình thành vào mùa xuân Nam bán cầu (tháng 9–10) là trường hợp cực đoan: mùa đông cực lạnh tạo ra các mây tầng bình lưu vùng cực, trên bề mặt tinh thể của chúng clo được chuyển sang dạng hoạt động, và khi ánh nắng trở lại thì phản ứng phá ozon bùng nổ. Gọi là “lỗ” nhưng thực chất đó là vùng ozon mỏng đi nghiêm trọng, không phải một lỗ trống.

Nghị định thư Montreal và tình trạng phục hồi hiện nay

Năm 1987, Nghị định thư Montreal về các chất làm suy giảm tầng ozon được thông qua và có hiệu lực từ năm 1989. Đây là hiệp ước môi trường đầu tiên được toàn bộ các quốc gia thành viên Liên Hợp Quốc tham gia. Nghị định thư đặt lộ trình loại bỏ CFC, halon rồi tới HCFC. Bản bổ sung Kigali năm 2016 mở rộng sang HFC – chất không phá ozon nhưng gây hiệu ứng nhà kính rất mạnh. Việt Nam tham gia Nghị định thư Montreal từ năm 1994.

Kết quả khá rõ ràng. Theo Bản tin ozon số 4 của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO), công bố tháng 9/2026, lỗ ozon Nam Cực năm 2025 nhỏ thứ tư đến thứ năm kể từ năm 1992 — mốc bắt đầu ghi nhận các đợt suy giảm ozon nghiêm trọng. NASA và NOAA cho biết diện tích trung bình của lỗ ozon trong giai đoạn 7/9–13/10/2025 là khoảng 18,71 triệu km², so với mức kỷ lục 26,60 triệu km² của năm 1996. WMO nhận định tầng ozon có thể phục hồi hoàn toàn trong vài thập kỷ tới. Tuy vậy, tiến trình này không đều: biến động khí hậu, cháy rừng lớn và phát thải lén một số chất bị cấm vẫn có thể làm chậm quá trình.

Chúng ta có thể làm gì?

• Bảo dưỡng, thu hồi môi chất lạnh đúng cách khi sửa hoặc thải bỏ tủ lạnh, điều hòa – không xả trực tiếp ra không khí.
• Chọn thiết bị dùng môi chất thân thiện (R-32, R-290, CO₂) thay cho HCFC-22.
• Không mua bình chữa cháy halon, bình phun chứa CFC không rõ nguồn gốc.
• Chống nắng đúng cách và theo dõi chỉ số UV; nắm vững các đơn vị nhiệt độ khi đọc dữ liệu khí quyển, ví dụ cách đổi độ F sang độ C.
• Hạn chế rác thải khó phân hủy; tìm hiểu các loại nhựa và khả năng tái chế của chúng để phân loại đúng.
• Ưu tiên các nguồn phát thải thấp như năng lượng mặt trời.

Câu hỏi thường gặp

Tầng ozon và hiệu ứng nhà kính có phải một không?

Không. Suy giảm ozon là việc lớp O₃ bị phá hủy làm tia cực tím xuống nhiều hơn. Hiệu ứng nhà kính là việc CO₂, CH₄ giữ nhiệt khiến Trái Đất nóng lên. Hai hiện tượng khác nhau nhưng có liên hệ, vì nhiều chất phá ozon đồng thời là khí nhà kính mạnh.

Lỗ ozon có ở Việt Nam không?

Không. Lỗ ozon chỉ hình thành ở vùng cực, rõ nhất là Nam Cực, do điều kiện lạnh đặc thù. Vùng nhiệt đới như Việt Nam không có lỗ ozon, nhưng chỉ số UV vẫn rất cao do Mặt Trời gần thiên đỉnh.

Ozon được đo bằng đơn vị gì?

Đơn vị Dobson (DU). 100 DU tương đương lớp ozon tinh khiết dày 1 mm ở điều kiện chuẩn. Trung bình toàn cầu khoảng 300 DU; vùng dưới 220 DU được coi là thuộc lỗ ozon.

Tầng ozon bao giờ hồi phục hoàn toàn?

Các đánh giá khoa học của WMO và UNEP cho rằng nếu Nghị định thư Montreal tiếp tục được tuân thủ, ozon ngoài vùng cực sẽ trở lại mức năm 1980 vào khoảng giữa thế kỷ này, còn vùng Nam Cực muộn hơn, vào quãng những năm 2066.

Máy lọc không khí tạo ozon có tốt không?

Không nên dùng trong phòng có người. Ozon sát mặt đất là chất gây kích ứng mạnh cho phổi. Loại thiết bị này không liên quan gì tới việc bảo vệ tầng ozon.