산소는 광합성에 의해 식물이 인간에게 선물한 최고의 걸작품이지만, 오존은 광화학 스모그(photochemical smog)를 구성하는 물질이다. 이를 흡수하면 독성이 강한 위험한 물질로 작용한다.
지상 수준의 오존과 달리 성층권의 것은 자연적으로 생성된다. 또한 지상 수준에서 오존은 인간과 동·식물을 힘들게 하지만, 성층권에서는 해로운 태양 방사선으로부터 인간을 보호하는 핵심 역할을 한다. 이 때 오존은 지구의 보안경처럼 거동한다.
오존은 성층권의 중요한 자연성분으로 오염물질을 정의하는 좋은 예이다. 오염물질은 환경에서 제 위치에 있지 않은 화학물질을 일컫는다. 인간을 비롯한 동·식물과 물질이 자신의 위치를 지키는 것이 새삼 중요함을 인식할 수 있다. 어떤 물질이 어떤 위치에 존재하는가는 생존과 파멸에 영향을 미친다.
이 오존은 불꽃이 튀는 전기모터 가까이 또는 번개가 동반된 폭풍 가운데서 생성되면서 냄새를 발한다. 오존의 이름은 ‘냄새를 맡다’라는 의미의 그리스어에서 유래되었다.
오존에는 산소 분자보다 산소 원자가 한 개 더 많이 결합되어 있다. 오존이 산소 분자보다 훨씬 화학적으로 반응성이 크다. 그래서 오존은 물에 존재하는 미생물을 죽일 수 있다. 이 화합물은 종이 펄프와 섬유를 표백하는 데 이용할 수도 있다.
1979년 이래로 위성에 장착된 검측기들에 의해 여러 지점의 오존 수준에 대한 자료를 제공받고 있다. 이러한 측정 결과에 의하면 성층권 오존의 농도가 전 지구적으로 균일하지 않으며, 이의 수준이 시간에 따라 변하고 있음을 보여준다.
오존 생성은 성층권에 충격을 주는 복사선의 세기에 따라 증가한다. 이의 세기는 태양과 지구 각도, 태양과 지구 간 거리에 주로 의존한다. 적도에서 최고 세기의 기간은 태양이 바로 머리 위에 있는 춘·추분일 것이다. 지구와 태양의 각도는 오존 생성과 계절을 지배한다.
성층권 오존층 파괴의 주요 원인은 1995년 노벨 화학상을 공동 수상한 롤랜드(F. Sherwood Rowland), 몰리나(Mario Molina), 크루첸(Paul Crutzen)의 뛰어난 과학적 연구로 규명되었다.
자연에 존재하지 않는 것으로 인간들이 다양한 용도를 위해 합성한 염화플루오린화탄소(chlorofluorocarbon ; CFCs)의 화합물 집단이 오존층 파괴의 주범으로 지목되었다. 모든 물질은 긍정·부정적 양면성을 지니고 있으니 어쩌란 말인가?
냉방 혁명 등 수많은 응용에 CFC를 이상적으로 만든 성질들이 우리의 대기환경에 손상을 주는 결과로 나타난 것은 CFC의 기구한 운명이다. CFCs는 대기에서 분해되는 운명을 맞기 전까지 120년 정도를 지탱할 수 있다. 그러나 대기권의 바람 흐름에 의해 CFC 분자 일부가 종말을 맞는 곳인 성층권에 도달하는 데는 5년 정도밖에 걸리지 않는다.
남극 상공에서 성층권 오존의 감소는 지구에 도달하는 UV(ultraviolet·자외선)-B의 수준을 증가시킨다. 이런 제반 상황에 의해 오스트레일리아와 남부 칠레에서 피부암의 발생 비율이 증가한다.
호주 과학자들은 UV 복사선 증가와 밀, 사탕수수, 콩 등 수확량 감소에 관계가 있는 것으로 믿고 있다. 칠레 보건장관은 푼타아레나스(Punta Arenas) 주민들에게 오존 파괴가 최대가 되는 봄의 정오 시간대에는 될수록 햇빛을 쬐는 것을 피하라고 경고한 바도 있다.
