In der neusten Folge meines Podcasts "Darf's ein bisschen Chemie sein?" geht es um Photochemie in der Atmosphäre und unter anderem auch um "gutes" Ozon. Heute wollen wir die Frage klären: was ist "schlechtes" Ozon?
Zu Beginn: gutes Ozon ist das Ozon in der Stratosphäre, das uns vor der UV-Strahlung der Sonne schützt. Mehr dazu in der 6. Folge von "Darf's ein bisschen Chemie sein?".
Schlechtes Ozon ist in der Troposphäre, der niedrigsten Atmosphärenschicht und Teil des Smogs.
Smog ist eine Wort Neuschöpfung aus dem Englischen und setzt sich aus Smoke (Rauch) und Fog (Nebel) zusammen. Der für "schlechtes" Ozon relevante Smog ist der photochemische Smog, also der Smog, in dem durch die Energie der Sonne initiierte Reaktionen ablaufen. Die zweite Art Smog, verursacht durch Schwefeldioxid, ist heutzutage eigentlich kein Problem mehr.
Aber wieso ist Ozon in der Troposphäre ein Problem? "Schlechtes" Ozon reizt die Augen und die Lunge und ist schädlich für die Landwirtschaft, da es wie in Gift für Lebewesen und Pflanzen wirkt. Dies liegt daran, dass Ozon sehr reaktiv ist.
Durch verschiedene Reaktionen (die genauen Reaktionsmechanismen gibt es in Bildform unter dem Beitrag), wird Ozon in der Troposphäre auf- und abgebaut. Diese Reaktion ist eine Steady-state-Reaktion, da es in Summe keinen Nettoüberschuss an Ozon gibt. Hierdurch wird also kein "schlechtes" Ozon im Tagesverlauf gebildet.
Das eigentliche Problem sind die Abgase der Lkw und Pkw, die Kohlenwasserstoffmoleküle emittieren, die dann mit Stickstoffmonoxid die Basis für Ozon aufbauende Reaktionen liefern und so die allgemeine Ozonkonzentration in die Höhe treiben. Hier wird also Ozon neben dem "normalen" Zyklus gebildet, ohne direkt wieder abgebaut zu werden.
Wo spielt Smog überhaupt eine Rolle?
Damit sich photochemischer Smog bildet, müssen vier Dinge gegeben sein:
- Warme Luft (wärmer als 17°C)
- Viel intensive Sonneneinstrahlung
- Viele Kohlenwasserstoffe und Stickoxide -> normalerweise durch Autos und Lastwagen erzeugt (Emissionen dieser)
- Stabile Luftmassen, wie zum Beispiel in Städten, die von Bergen umgeben sind
Bekanntestes Beispiel einer Stadt mit Smog ist Los Angeles, aber auch Ballungsräume in Deutschland haben Probleme mit Smog.
Durch das Vorantreiben des "schlechten" Ozons in der Troposphäre durch Reaktionen mit Emissionen von Lkw und Pkw, liegen die Lösungsansätze zur Bekämpfung des Smogs auf der Hand:
- Reduktion der Zahl an Fahrzeugen
- Emissionen der Fahrzeuge reduzieren durch sauberere Motoren und Kraftstoffe
- Installation von Schwadenfängern an Tankstellen
- Durchsetzung strengerer Abgasnormen für Fahrzeuge
Falls Dich solche Themen interessieren, dann lies auf jeden Fall mal in meine Quelle rein. Außerdem würde ich mich freuen, wenn Du mal bei meinem Patreon Account vorbeischaust. Dort findest Du weiteres Bonusmaterial, Hintergrundinformationen und vieles mehr zu meinem Podcast und meiner Arbeit. Außerdem kannst Du so meine Arbeit unterstützen und so das Projekt "Green Maya" vorantreiben.
Quellen
[1] Raff, J. D., & Hites, R. A. (2017). Umweltchemie: Eine Einführung mit Aufgaben und Lösungen. John Wiley & Sons.
Kommentar schreiben