Das Ozonloch

Gliederung:

-Allgemein

-Was ist Ozon?

.-Verwendungsmöglichkeiten

- Schädigung  durch Ozon

-Ozonbildung

-Ozonzerstörung

-Was ist das Ozonloch?

-Folgen

1.Allgemeines:

Allgemein bekannt wurde das Problem der Zerstörung des Ozons in der Atmosphäre vor allem durch Berichte über das Ozonloch. Dieses Ozonloch von ca. 22 Millionen Quadratkilometern (4.000km X 5000km) Größe (1995 und 1996) beschränkt sich jedoch auf die antarktischen Gebiete der Erde. Zeitweilig bedeckt es jedoch die gesamte Fläche der Antarktis. Weniger bekannt ist, dass auch über allen anderen Punkten der Erdoberfläche ein Ozonabbau stattfindet. Dieser hat jedoch nicht einen so spektakulären Anschein, wie das Ozonloch. Tatsächlich ist dieser Abbau aber ebenfalls sehr problematisch: er findet direkt über den Pflanzen, Tieren und Menschen statt und übt seinen schädlichen Einfluss auf sie ebenso direkt aus. Beide Ozonverlustprozesse finden in dem Bereich der Atmosphäre statt, der Stratosphäre genannt wird. Diese Atmosphärenschicht reicht von einer Höhe von ca. 15 bis 50 km. Die untere Grenze variiert in Abhängigkeit von der geographischen Lage und der Jahreszeit zwischen 12 und 18 km. Innerhalb der Stratosphäre existiert eine zwischen ca. 16 und 30 km liegende Schicht von Ozonmolekülen, die durch natürliche Prozesse entstehen

2.Was ist Ozon?

(griechisch ozein: "das Duftende"), ein blassblaues, hochgiftiges Gas mit durchdringendem Geruch, dessen Moleküle aus drei Sauerstoffatomen bestehen - Formel O₃. Flüssiges Ozon ist tiefblau und stark magnetisch. Der Siedepunkt der Verbindung liegt bei -111,9 °C und der Schmelzpunkt bei-192, 5 °C. Mit einer Halbwertszeit von etwa drei Tagen zerfällt Ozon zu Sauerstoff: O₃ à O₂ + ½ O₂. Ozon bildet sich durch elektrische Entladungen in Sauerstoff, z. B. an elektrischen Maschinen, und ist an seinem charakteristischen Geruch feststellbar.

Bei der kommerziellen Ozonherstellung setzt man kalten, trockenen Sauerstoff elektrischen Entladungen aus. Ozon ist sehr viel reaktionsfähiger als normaler Sauerstoff und eignet sich daher als Oxidationsmittel.

Ozon wird auch als potentieller Mitverursacher der neuartigen Waldschäden diskutiert. Wichtigste Quelle für die Emission des Gemisches an Vorläufersubstanzen, aus denen sich Ozon in den bodennahen Atmosphärenschichten bildet, stellt der Kfz-Verkehr dar. Darüber hinaus werden insbesondere aus dem Kraftwerksbereich Stickstoffoxide und aus der Lacke- und Lösungsmittelindustrie flüchtige organische Verbindungen emittiert. Schwellenwerte der Ozonkonzentration sind in der 'EU-Richtlinie über Luftverschmutzung durch Ozon' festgelegt. Danach soll bei einer Konzentration ab 180 µg/m³ (1Std. -Mittelwert) eine Information der Bevölkerung und ab 360 µg/m³ eine Warnung der Bevölkerung erfolgen.

Ende Juli 1995 ist in Deutschland das Sommersmog-Gesetz in Kraft getreten. So dürfen ab einer Ozonkonzentration von 240 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft nur noch Autos mit geregeltem Drei-Wege-Katalysator fahren, für Autos ohne Katalysator besteht Fahrverbot. Generelle Ausnahmen gelten für den ÖPNV(Öffentlicher Personen Nahverkehr), Arzte, Krankenwagen und Taxis.

3.Verwendungsmöglichkeiten

Es wird u.a. zur Desinfektion von Trinkwasser oder zur Luftverbesserung sowie zum Bleichen von Ölen, Fetten und Wachsen verwendet.

4.Schädigung durch Ozon:

Das Ozon, dass sich in der Atmosphäre z.b. aus Stickoxiden bildet, verursacht u.a. in bestimmten Regionen erhebliche Vegetationsschäden. Selbst niedrige Ozonkonzentrationen können, abgesehen von der schleimhautreizenden Wirkung, beim Menschen Kopfschmerzen und Übelkeit auslösen. 1995 wurde Ozon von der Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der DFG in die Kategorie der "begründet krebsverdächtigen" Stoffe aufgenommen.

5.Bildung des Ozons:

Ozon ist in hohen Konzentrationen stark riechendes Gas. Es entsteht auf natürlichem Weg überwiegend durch Einwirkung ultravioletter Strahlung auf den Luftsauerstoff in der Ozonsphäre (20 bis 35 km über der Erdoberfläche) und gelangt durch atmosphärische Transportvorgänge in Spuren in erdnahe Schichten. Daneben bildet sich Ozon auch in den unteren Atmosphärenschichten in verunreinigter Luft durch luftchemische Reaktionen aus Stickstoffoxiden und Kohlenwasserstoffen unter starker Sonneneinstrahlung. Aufgrund dieses Ozonbildungsprozesses kann es im Sommerhalbjahr vor allem bei hochsommerlichem Wetter zu Anstiegen der bodennahen Ozonkonzentration kommen, die das natürliche Auftreten um ein Mehrfaches übersteigen. Im Gegensatz zu den schädlichen Wirkungen des troposphärischen Ozons (beim Auftreten übernatürlicher Konzentrationen) übt das stratosphärische Ozon eine wichtige Schutzfunktion aus, indem es die gefährliche UV-B-Strahlung der Sonne ausfiltert.

In der Luft enthaltene Spurengase sind: Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Argon, Neon, Helium, Krypton, Xenon, Methan, H20, Ozon, Stickstoffoxide, Kohlenmonoxid, Ammoniak. Besonders wichtig unter den Spurengasen ist das Ozon 03.

6.Zerstörung des Ozons:

Ozonzerstörung ist der Verlust von Ozon durch natürlichen Abbau und durch anthropogen erzeugte Chemikalien

Die Ozonschicht ist ein Schutzmantel der Erde vor gefährlicher UV-Strahlung. Doch die Ozonschicht wird immer dünner: Über dem Südpol reißt jedes Jahr wieder ein riesiges Ozonloch auf. In seinen Ausmaßen ist es dieses Jahr rund doppelt so groß wie der Kontinent Europa. Auch über Europa und Nordamerika hat sich die Ozonschicht verringert: seit den 70er Jahren um fast zehn Prozent!

7.Was ist das Ozonloch?

Ist das Gleichgewicht von ozonbildenden und ozonzerstörenden Prozessen gestört, d.h. wird mehr Ozon zerstört als gebildet, kommt es zur Zerstörung der Ozonschicht. Diese Ausdünnung der Ozonschicht wird als Ozonloch bezeichnet. Diese wird verursacht u.a. durch FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) aus Spraydosen und Kühlschränken und durch Kohlendioxid, das maßgeblich am Treibhauseffekt beteiligt ist. 30 Jahre lang wurden FCKW verwendet, bis ihre Gefährlichkeit bekannt wurde. FCKW steigen in die Ozonschicht auf, wo die UV-Strahlen, das in den FCKW enthaltene Chlor freisetzen. Die Chloratome wandeln Ozonmoleküle in Sauerstoffmoleküle um, die im Gegensatz zum Ozon die UV-Strahlen bis zur Erde durchlassen. Das Ozonloch, das sich über dem Südpol befindet, erreichte im Oktober 1993 mit rund 60% unter der Normalkonzentration ein Rekordtief. Es hatte 1993 eine Größe von 30 Mio.: km², 1992 war es 'nur' 23 Mio. km² groß gewesen. Jedes Prozent Ozon weniger lässt 2% mehr UV-Strahlen durch, was wiederum zu einem Anstieg der Hautkrebsrate um 3% führt. Durch den Abbau der Ozonschicht werden u.a. eine Erwärmung und Verschiebung der Klimazonen erwartet. Eine mögliche Maßnahme, die man dagegen ergreifen kann bzw. auch schon ergriffen hat, ist ein Verbot von Produktion und Verbrauch von FCKW.

Ozon- Vorwarnstufe: es wird empfohlen, kranken und empfindlichen Personen, anstrengende Tätigkeiten im Freien zu unterlassen.

1. Warnstufe: gilt auch für gesunde Menschen

2. Warnstufe: der Bevölkerung wird empfohlen, den Aufenthalt im Freien überhaupt zu meiden.

8.Folgen

Das Ozon, dass sich in der Atmosphäre z.b. aus Stickoxiden bildet, verursacht u.a. in bestimmten Regionen erhebliche Vegetationsschäden. Selbst niedrige Ozonkonzentrationen können, abgesehen von Reizungen in Rachen und Hals, Kopfschmerzen und Übelkeit, Augenbrennen und eine Verschlechterung der Lungenfunktion auslösen. Durch starke UV-Strahlung kann Hautkrebs verursacht werden, auch das Erbgut kann bei Mensch und Tier verändert werden. Das Immunsystem trägt Schäden davon. Die Netzhaut der Augen wird durch das UV-Licht geschädigt. 1995 wurde Ozon von der Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der DFG in die Kategorie der "begründet krebsverdächtigen" Stoffe aufgenommen.