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Referat
Biowissenschaften

Gymnasium Hausach

2011

Amelie O. ©
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ID# 12718







1. Was ist Ozon ?

Ozon ist eine besondere Form von Sauerstoff. In einem Molekül Ozon sind drei Sauerstoffatome miteinander verbunden, deshalb besitzt es die Formel O3. Ozon ist farbloses bis leicht bläulich es Spurengas, besitzt einen unangenehm stechenden Geruch und ist in zwei unterschiedlichen atmosphärischen Schichten enthalten.


2. Ozon in der Stratosphäre

Die Stratosphäre ist die zweite atmosphärische Schicht und reicht von 15km bis 50km in die Höhe.

Die Ozonschicht

in der Stratosphäre befindet sich ungefähr 90% des Ozons, die sogenannte Ozonschicht.

Funktion der Ozonschicht

Funktion dieser Ozonschicht ist die Absorbierung der UV- Strahlen. Es gibt drei Formen der UV-Strahlung: UV-A, UV-B und UV-C. Alle drei kommen in unterschiedlichen Anteilen im Sonnenlicht vor. Die Ozonschicht absorbiert jedoch nicht die gesamte schädliche Strahlung: UV- A wird nicht absorbiert, UV- B wird zu 95 – 97% abgeschirmt und die UV- C wird schon in der Mesosphäre vollständig absorbiert.

Entstehung von Ozon in der Stratosphäre

Unter der Einwirkung des UV-Lichts der Sonne, aber auch bei elektrischen Entladungen, zum Beispiel bei Gewittern, werden Sauerstoffmoleküle aufgebrochen, dabei entstehen bei jedem Sauerstoffmolekül zwei einzelne Sauerstoffatome. Atomarer Sauerstoff (0) und molekularer Sauerstoff (02) verbinden sich dann zu einem Ozonmolekül (03).

O2 + O → O3


Durch die UV-B Strahlung zerfällt ein Ozonmolekül wieder in ein Sauerstoffmolekül und in atomaren Sauerstoff, dadurch entsteht ein Gleichgewicht von Ozonbildung und Ozonabbau.

O3 → O2 + O

Zerstörung des Gleichgewichts

Dieses Gleichgewicht kann allerdings durch Fremdeinwirkung gestört werden und es führt zu einer Senkung der

Ozonkonzentration..

Die schlimmsten Ozonkiller sind Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und Treibhausgase

Wie ich oben schon erzählt habe, besteht ein Gleichgewicht zwischen Ozonbildung und Abbau. Nur durch von uns Menschen verursachte Ozonkiller (zB FCKW als Treibmittel) wird das Gleichgewicht zerstört, denn die Ozonkiller reagieren mit dem Ozon, dieses wird aufgespalten was zu einem Ozonabbau führt.

Dadurch nimmt das schützende Ozon in der Stratosphäre ab. Es gelangt vor allem mehr UV-B-Strahlung auf die Erde, was zu erhöhtem Hautkrebsrisiko und Sonnenbrand führen kann. Außerdem schädigt sie die Augen, fördert den Grauen Star und kann bis zur Erblindung führen.

Sie schwächt zudem das Immunsystem und die Erbsubstanz. Die DNA könnte zerstört werden . Bei Pflanzen kann Chlorophyll zerstört werden, sodass die Fotosyntheseleistung sinkt.

Bei einer Ozonabnahme über 50% spricht man von einem Ozonloch.

1985 entdeckten Wissenschaftler erstmals ein "Loch" in der Ozonschicht über der Antarktis


Gegenmaßnahmen Um die Ozonschichzt zu schützen, wurden in Deutschland und anderen Ländern ab dem Jahr 2000 FCKW als Treibmittel verboten. Außnahme sind medizinische Zwecke. Außerdem werden Kühlschränke und Schaumstoffe heutzutage FCKW- frei angeboten.Produkte ohne FCKW tragen einen Hinweis - nur solche sollte man kaufen.


3. Ozon in der Troposphäre

I

3.1 Entstehung von Ozon in Bodennähe

Stickstoffdioxid (NO2) ( Hauptquellen für die Stickstoffoxide sind der Verkehr mit einem Anteil von ca. 60 % sowie Feue-rungsanlagen der Industrie und der Kraftwerke mit rund 30%) wird durch Sonnenlicht in Stickstoffmonoxid (NO) und ein Sauerstoffatom gespalten, das Sauerstoffatom reagiert mit einem Luftsauerstoffatom und es bildet sich somit Ozon.


O+ O2 --> O3


Das entstehende Stickstoffmonoxid reagiert aber wieder mit O3 zu Stickstoffdioxid und Sauerstoff, so dass sich weitgehend ein Gleichgewicht zwischen Ozonbildung und -abbau einstellt.


NO + O3 → NO2 + O2

3.2 Zerstörung des Gleichgewichts

In diesen Reaktionsprozess können nun allerdings organische Luftschadstoffe wie flüchtige organische Verbindungen ( zu 25 % aus dem Verkehr bzw. aus Kraftstoffen und zu ca. 60 % aus der Lösemittelverwendung, z.B. bei Farben und Lacken) und Kohlenmonoxid eingreifen und das natürliche Gleichgewicht stören.

Die Luftschadstoffe werden zunächst in der Luft durch Oxidation abgebaut. Die dabei entstehenden Abbauprodukte fördern die Umwandlung von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid. Damit steht weniger Stickstoffmonoxid zum Abbau und mehr Stickstoffdioxid zur Bildung von Ozon zur Verfügung, was zu dem Problem führt, dass in bodennähe zuviel Ozon vorhanden ist.


Die Ozonkonzentration wird häufig in der Einheit "Mikrogramm pro Kubikmeter" ( = µg/m³) angegeben

(1 Mikrogramm = 1 Millionstel Gramm). Die heutige Grundbelastung von 40 - 80 Mikrogramm pro Kubikmeter ist etwa doppelt bis dreifach so hoch wie zu Beginn des Jahrhunderts.

unter 110 µg/m³: keine Gefahr


bei Überschreitung von 180 µg/m³ könne es bei besondersempfindlichen Gruppen ( zB bei einer chronischen Bronchitis) der Bevölkerung vorübergehende gesundheitliche Auswirkungen geben (Öffentlichkeit wird informiert)


bei Überschreitung von 360 µg/m³ bestehe eine Gefahr für die menschliche Gesundheit (gesamter Bevölkerung wird empfohlen, langandauernde und körperlich anstrengende Tätigkeiten im Freien zu vermeiden)

Quelle : EU-Richtlinie

3.4. Auswirkungen

Als besonders gefährdet gelten Lungenkranke, Kinder und alte Menschen.

Wenn die Stratosphäre keine UV-Strahlung mehr absorbiert, wird die Energie der Strahlung an die Troposphäre als Wärmeenergie abgegeben. Somit würde sich die Troposphäre erwärmen und die Stratosphäre würde abkühlen. Diese Vorgänge könnten den Treibhauseffekt beschleunigen

Gegenmaßnahmen

Forscher oder Politiker wie Johan Trittin fordern, die Treibgase unbedingt um mindestens 50% zu vermindern. Beispielsweise sollte man das Auto öfters in der Garage lassen, Fahrgemeinschaften bilden oder öffentliche Verkehrsmittel benutzen.

Aber besonders wichtig ist es, die flüchtig organischen Verbindungen zu reduzieren ( VOC)

VOC werden außer durch den Verkehr insbesondere auch beim Verarbeiten von lösemittelhaltigen Beschichtungsstoffen freigesetzt, z.B. beim Lackieren und Drucken. Die VOC-Richtlinie der Europäi-schen Union4 fordert von den Betrieben, ihre Emissionen entweder durch den Einsatz lösungsmittel-ärmerer Verfahren oder durch Abgasreinigung zu verringern.

Kohlenkraftwerke sollte man durch Wind – oder Wasserkraftwerke ersetzen.

4. Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ozon ein Gas ist, dass sowohl in der Stratosphäre als auch in der Troposphäre auftritt. Einerseits schützt das Gas die Lebewesen vor der Schädigung durch energiereiche ultraviolette Strahlung der Sonne, andererseits ist es ein starker Giftstoff, wodurch es bei Menschen Tieren und Umwelt zu gesundheitlichen Schäden führen kann.

Durch menschenverursachende Schadstoffe (FCKW oder Treibhausgase) entsteht eine Gleichgewichtsstörung in der Ozonbildung und im Ozonabbau, dass in der Stratosphäre zu einer Ozonabnahme und in der Troposphäre zu einer Ozonzunahme führt.

5. Eigene Meinung, Schluss

Ich selbst habe zuvor nie richtig von diesem Ozonproblem gehört und ich finde, dass man in der Öffentlichkeit mehr auf dieses Thema aufmerksam machen sollte, da es doch sehr wichtig und gefährden sein kann.

28.04.11

29.04.11

29.04.11

Biologiebuch Natura 3 28. und 29.04.11

Ozon in der Atmosphäre – Stefan Brönnimann 28.04.11 und 29.04.11

2.07.11

2.07.11


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