Wie Funktioniert Ozonverschmutzung?

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Wir wollen die ozonschicht, aber wir wollen keine ozonverschmutzung… gut in der atmosphäre, aber schlecht am boden? Informieren sie sich über ozon, wie es sich auf sie auswirkt und was sie dagegen tun können.

Der Wetterbericht im Radio oder Fernsehen sagt Ihnen, dass es sonnig und heiß sein wird und dass es eine Orange ist Ozon-Alarm wurde ausgestellt. Was ist Ozon? Was bedeutet ein orangefarbener Alarm? Warum sollten Sie sich darüber Sorgen machen?
In diesem Artikel werden wir untersuchen, was Ozon ist, wie es produziert wird, welche Gesundheitsgefahren es darstellt und was Sie tun können, um die Ozonverschmutzung zu reduzieren.

--Ozon ist ein Molekül aus drei miteinander verbundenen Sauerstoffatomen (O3). Es ist instabil und sehr reaktiv. Ozon wird als Bleichmittel, Desodorierungsmittel und Sterilisationsmittel für Luft und Trinkwasser verwendet. Bei niedrigen Konzentrationen ist es toxisch.

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Ozon kommt in natürlicher Konzentration in geringen Mengen vor Stratosphäreeine Schicht der oberen Erdatmosphäre. In dieser oberen Atmosphäre entsteht Ozon, wenn ultraviolettes Licht der Sonne ein Sauerstoffmolekül aufspaltet (O2), wobei zwei einzelne Sauerstoffatome gebildet werden. Wenn ein freigesetztes Atom mit einem Oxogenmolekül kollidiert, wird es zu Ozon. Stratosphärisches Ozon wurde als "gutes" Ozon bezeichnet, weil es die Erdoberfläche vor gefährlichem ultraviolettem Licht schützt.

Illustration, wie Ozon aus NOx-Schadstoffen entsteht


Foto mit freundlicher Genehmigung von NIEHS / NIH
Ozonproduktion aus NOx-Schadstoffen: Durch die Einwirkung von Sonnenlicht von Stickstoffdioxid befreite Sauerstoffatome greifen Sauerstoffmoleküle an und bilden Ozon. Stickstoffoxid kann sich mit Ozon verbinden, um Stickstoffdioxid zu reformieren, und der Zyklus wiederholt sich.

Ozon kann auch in gefunden werden Troposphäredie unterste Schicht der Atmosphäre. Troposphärisches Ozon (oft als "schlechtes" Ozon bezeichnet) ist vom Menschen verursacht, eine Folge der Luftverschmutzung durch Verbrennungsmotoren und Kraftwerke. Automobilabgase und Industrieemissionen setzen eine Familie frei Stickoxidgase (NOx) und flüchtige organische Verbindungen (VOC), Nebenprodukte der Verbrennung von Benzin und Kohle. NOx und VOC verbinden sich chemisch mit Sauerstoff und bilden bei sonnigen Hochtemperaturbedingungen im späten Frühling, Sommer und frühen Herbst Ozon. In der Hitze des Nachmittags und am frühen Abend bilden sich normalerweise hohe Ozonwerte, die sich in den kühleren Nächten auflösen.

Diagramm, das weltweite saisonale Veränderungen im troposphärischen Ozon zeigt


Foto mit freundlicher Genehmigung der NASA
Weltweite saisonale Veränderungen im troposphärischen Ozon: Das troposphärische Ozon steigt während der Sommer in der nördlichen und südlichen Hemisphäre an, wenn das Klima heiß ist. Das troposphärischste Ozon wird im Sommer in der nördlichen Hemisphäre beobachtet.

Obwohl die Ozonverschmutzung hauptsächlich in städtischen und vorstädtischen Gebieten auftritt, landet sie auch in ländlichen Gebieten, die von vorherrschenden Winden getragen werden oder durch Autos und Lastwagen verursacht werden, die in ländliche Gebiete einfahren. In ländlichen Gebieten kann bis zu 402 Kilometer (250 Meilen) vor den städtischen Industriegebieten ein erheblicher Ozonverschmutzungsgrad festgestellt werden.

Darstellung, wie Zonenverschmutzung von städtischen in ländliche Gebiete gelangen kann


Foto mit freundlicher Genehmigung von NIEHS / NIH
Ozonverschmutzung kann von städtischen zu ländlichen Gebieten führen.

Ozon vermeiden und reduzieren

Wenn Sie Ozon einatmen, wandert es durch Ihre Atemwege. Da Ozon sehr ätzend ist, schädigt es die Bronchiolen und Alveolen in Ihrer Lunge, Luftsäcke, die für den Gasaustausch wichtig sind (Einzelheiten finden Sie unter Funktionsweise Ihrer Lunge). Wiederholter Kontakt mit Ozon kann Lungengewebe entzünden und Atemwegsinfektionen verursachen.

Wie funktioniert Ozonverschmutzung?: ozonverschmutzung

Darstellung der Lunge


Ozonbelastung kann bestehende Atemwegserkrankungen wie Asthma verschlimmern, die Lungenfunktion und die Bewegungsfähigkeit beeinträchtigen und Brustschmerzen und Husten verursachen. Kinder, Erwachsene, die im Freien aktiv sind, und Menschen mit Atemwegserkrankungen sind am empfindlichsten für das hohe Ozonniveau, das im Sommer anzutreffen ist.

Neben den Auswirkungen auf den Menschen kann die ätzende Wirkung von Ozon Pflanzen und Bäumen schädigen. Hohe Ozonwerte können landwirtschaftliche Kulturen und Waldvegetation zerstören.

Foto einer ozongeschädigten Anlage und normalen Anlage


Foto mit freundlicher Genehmigung von NARA, Fotograf Gene Daniels / US. EPA
Ozongeschädigte Pflanze (links) und normale Pflanze (rechts)

Ozonbelastung vermeiden
Um sich vor der Ozonbelastung zu schützen, sollten Sie den Air Quality Index (AQI) in Ihrer Region jeden Tag kennen - normalerweise finden Sie ihn in der Zeitung oder in einer Wettervorhersage für den Morgen im Fernsehen oder Radio. Sie sollten sich auch mit dem Leitfaden der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde (EPA) für Ozonalarmwerte auskennen.

Was bedeuten die Zahlen im AQI? Der AQI misst die Konzentrationen von fünf Luftschadstoffen: Ozon, Schwefeldioxid, Partikel, Kohlenmonoxid und Stickstoffdioxid. Die EPA hat diese Schadstoffe als Kriterien für Schadstoffe ausgewählt, aber dies sind nicht alle Schadstoffe in der Luft. Diese Konzentrationen werden mit einem im Bundesgesetz festgelegten Standard verglichen. Ein Indexwert von 100 bedeutet, dass sich alle Schadstoffkriterien auf dem für die Mehrheit der Bevölkerung als sicher geltenden Höchstwert befinden - eine gelbe Warnmeldung in der nachstehenden Tabelle. Zahlen über 100 deuten auf höhere Konzentrationen und daher für die meisten Personen ein höheres Risiko hin.

US-EPA Air Quality Guide für Ozon
LuftqualitätsindexFarbeLuftqualitätPrognose
0 bis 50GrünGutEs werden keine gesundheitlichen Auswirkungen erwartet.
51 bis 100GelbMäßigUngewöhnlich sensible Menschen sollten längere Aktivitäten im Freien einschränken.
101 bis 150OrangeUngesund für sensible GruppenAktive Menschen und Menschen mit Atemwegserkrankungen sollten die Aktivität im Freien begrenzen.
151 bis 200rotUngesundAktive Menschen und Menschen mit Atemwegserkrankungen sollten längere Outdoor-Aktivitäten vermeiden. Alle anderen sollten längere Aktivität im Freien begrenzen.
201 bis 300LilaSehr ungesundAktive Menschen und Menschen mit Atemwegserkrankungen sollten alle Outdoor-Aktivitäten vermeiden. Alle anderen sollten die Aktivität im Freien einschränken.

Um die Ozonbelastung zu reduzieren, sollten Sie es vermeiden, während der Sommerstunden nachmittags und am frühen Abend zu trainieren.

Erstellen Sie Ihren eigenen Ozon-Detektor Sie können Ozonteststreifen erstellen, um Ozonwerte in Ihrem eigenen Garten oder in Ihrer Schule zu erkennen und zu überwachen. Du wirst brauchen:
  • Maisstärke
  • Filterpapier (Kaffeefilter funktionieren gut)
  • Kaliumjodid (kann bei einem Anbieter für naturwissenschaftliche Bildung wie Carolina Biological Supply oder Fisher Scientific bestellt werden)
Grundsätzlich machen Sie aus Wasser, Maisstärke und Kaliumjodid eine Paste, die Sie auf Filterpapierstreifen streichen. Dann setzen Sie die Streifen acht Stunden lang der Luft aus. Ozon in der Luft reagiert mit dem Kaliumjodid und ändert die Farbe des Streifens. Sie können dann die Ozonkonzentration aus einem Diagramm ablesen, das auf dieser Website verfügbar ist. Sie müssen auch die relative Luftfeuchtigkeit kennen, die Sie von einer Zeitung, Wetterstation oder Heimwetterstation erhalten. Weitere Informationen finden Sie unter Ozonprüfung auf Bodenniveau.

Verringerung der Ozonverschmutzung
Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie Sie zur Verringerung der Ozonverschmutzung beitragen können:

  • Beschränken Sie die Nutzung Ihres Autos am Nachmittag und am frühen Abend im späten Frühling, Sommer und frühen Herbst.
  • Verwenden Sie während dieser Zeit keine mit Benzin betriebenen Rasengeräte.
  • Betanken Sie Ihr Auto während dieser Zeiten nicht.
  • Während dieser Zeit keine Feuer oder Grillgeräte anzünden.
  • Halten Sie den Motor Ihres Autos oder Bootes auf dem Laufenden.
  • Stellen Sie sicher, dass Ihre Reifen richtig aufgepumpt sind.
  • Verwenden Sie umweltfreundliche Farben, Reinigungs- und Büroprodukte (einige dieser Chemikalien sind VOC-Quellen).
  • Energie sparen.

Neben persönlichen Versuchen zur Verringerung der Ozonverschmutzung hat die EPA strengere Luftqualitätsnormen (wie das Clean Air Act und seine Änderungen) eingeführt, um die Luftverschmutzung zu reduzieren. Durch die Einhaltung dieser Normen durch Industrie, Hersteller und staatliche und lokale Regierungen wurde die Menge vieler üblicher Luftschadstoffe erheblich reduziert.

Diagramm, das Änderungen der Luftemissionen in den USA zeigt


Foto mit freundlicher Genehmigung der US-amerikanischen EPA
Änderungen der Luftverschmutzungsemissionen in den Vereinigten Staaten

Die Ozonkonzentration in der Troposphäre hat in den letzten 10 Jahren ebenfalls abgenommen.

Graph, der Änderungen der US-Ozonkonzentration zeigt


Foto mit freundlicher Genehmigung der US-amerikanischen EPA
Änderungen der Ozonkonzentration in den Vereinigten Staaten (schwarze Linie steht für Luftqualitätsstandard)

Durch fortgesetzte Konservierungs- und Reduktionspraktiken, das Einhalten von Warnungen vor Ozonverschmutzung, Forschung und behördlichen Vorschriften sollte der Ozonverschmutzungsgrad weiter sinken. Vielleicht werden zukünftige Generationen durch diesen Umweltschadstoff nicht bedroht.

Weitere Informationen zu Ozonverschmutzung und verwandten Themen finden Sie auf den Links auf der nächsten Seite.

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Weitere großartige Links

  • NIEHS: Ozonwarnungen
  • Luft- und Abfallwirtschaftsverband (AWMA)
  • Ozon: Gut hoch, schlecht in der Nähe
  • Ozon und Ihre Gesundheit
  • Die Ozonlochtour
  • Planet Green
  • TreeHugger.com


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