Was ist Ozonkonzentration?
Ozon ist ein blau gefärbtes giftiges Gas, das aus drei Sauerstoffmolekülen (O 3 ) besteht, was entweder ein Gesundheitsrisiko sein kann oder für das Leben auf der Erde vorteilhaft ist, je nachdem, wo es in der Atmosphäre beobachtet wird. Bei niedrigeren Werten in der Atmosphäre können die Ozonkonzentration über minimalen Mengen gesundheitliche Auswirkungen haben, das Pflanzenwachstum beeinflussen und Luftverschmutzung und Schäden auf dem Gebäude verursachen. In der oberen Atmosphäre von 20 bis 30 Kilometern über dem Boden wirkt Ozon als Schild, um einige schädliche Ultraviolettstrahlen von der Sonne zu verhindern, die den Boden erreicht.
Ozon mit niedrigem Niveau entsteht aus Reaktionen von mit Erdöl betriebenen Fahrzeugen mit flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), die in Benzin- und Farblösungsmitteln enthalten sind. Wenn sich die Verbindungen in der Atmosphäre aufbauen, reagieren sie mit normalen Sauerstoffmolekülen (o Sub> 2 ) und erzeugen Ozon und andere Verbindungen, die zur Smog- oder Luftverschmutzung beitragen. Ozon ist chemisch aktiv und kann mit Lungengeweben reagieren und Schäden verursachen. Es ist auch ätzend und kannSchäden von Gebäuden aufgrund von Reaktionen mit außen Gebäudeprodukten verursachen.
Ozon in kleinen Konzentrationen können bei kontrollierten Anwendungen von Vorteil sein, da es als Desinfektionsmittel dienen kann, um Keime zu entfernen. Ozongeneratoren können für Wasserbehandlungsanlagen und in einigen Luftreinigungssystemen zur Keimentfernung verwendet werden. Dies wird absichtlich in niedrigen Konzentrationen aufbewahrt, um mögliche negative gesundheitliche Auswirkungen zu minimieren. Ein Beispiel für Ozon als Luftreiniger tritt beim Erzeugen von Blitz in Gewittern auf, und die Luft riecht danach frischer. Die hohe elektrische Energie im Blitz kann Ozon aus Sauerstoffmolekülen erzeugen, die mit Luftverschmutzung reagieren und die Luft vorübergehend reinigen.
In der oberen Atmosphäre wird Ozon auf natürliche Weise durch Reaktionen von Sauerstoffmolekülen mit hoher Intensitäts Sonneneinstrahlung gebildet. Das Ozon ist ein sehr guter Absorber für ultraviolet-b (UVB) -Wellenlängen der Strahlung, die bekanntermaßen fördernKrebs beim Menschen und vielen Tieren. Ozon reagiert ständig mit anderen Partikeln und wird dann tagsüber regeneriert, wodurch eine konstante Ozonkonzentration beibehalten wird. Die Menge ist sehr klein, gemessen an einigen Teilen pro Milliarde Teile Luft, aber wichtig für den UVB -Schutz.
Chlorfluorkohlenwasserstoffe (CFCs) wurden in den 1930er Jahren als Produktgruppe erfunden, die zum Ersetzen gefährlicher Kältemittel wie Ammoniak und Methylchlorid erforderlich waren, die entweder brennbar oder giftig waren. Tests mit CFCs zeigten, dass Menschen und Tiere ohne Risiko mit Lecks kleinerer Mengen und kleineren Unternehmen sicher ausgesetzt werden konnten. Innerhalb kurzer Zeit wurden CFCs weltweit in Kühlung, Aerosolspray -Dosen und Feuerlöschern häufig eingesetzt.
Forschungen ab den 1960er Jahren zeigten, dass in einigen Teilen der oberen Atmosphäre der Erde die Ozonkonzentration fiel. In den 1980er Jahren bestand eine klare Beziehung zwischen Ozonschichtverlusten und FAKS,Die obere Atmosphäre ching. Die Wissenschaftler schlugen vor, dass die extrem stabilen Fachmoleküle viele Jahre in der Erdatmosphäre blieben, und schließlich ließ sie Luftströmungen und das Wetter die atmosphärischen Höhen erreichen, in denen die Ozonkonzentration am höchsten war.
Die gleiche Sonnenlichtergie, die Ozon erzeugte, war auch stark genug, um die CFC -Moleküle zu zerbrechen und Moleküle aus Chlor (CL) freizusetzen. Diese Moleküle bildeten zusammen mit Eiskristallen und bildeten Reaktionsstellen, die Ozon ausbrachen und normale Sauerstoffmoleküle erzeugten. Obwohl diese Reaktionen in der Atmosphäre überall auftraten, verursachten sehr niedrige Temperaturen und Wetterbedingungen über dem Südpol dort eine höhere Reaktionsrate.
Satellitendaten zeigten nach mehreren Monaten der Dunkelheit eine sehr niedrige Ozonkonzentration über dem Südpol in der sehr frühen Polarfeder. Wissenschaftler und die Medien prägten den Begriff „Ozonloch“ zu diesem Zeitpunkt, um den Effekt zu erklären. Obwohl das Ozonloch zeitlich warAry in jedem Frühjahr und relativ schnell verschwand, brachte es große Besorgnis über die langfristige Wirkung von CFCs.
1987 unterzeichneten fast 200 Länder der Vereinten Nationen das Montreal-Protokoll und stimmten zu, die Produktion von CFCs um bestimmte Frist Jahre zu stürzen oder zu stoppen. Änderungen wurden in den folgenden Jahrzehnten vor der Vereinbarung vorgenommen, als neue Beweise eine höhere Ozonverarmung als ursprünglich angenommen zeigten. CFCs wurden durch Verbindungen mit wenig oder keinem Chlor in ihren Molekülen ersetzt, die als Hydrochlorofluorkohlenwasserstoffe (HCFCs) und Hydrofluorkoarbons (HFCs) bezeichnet werden.
Interesse, das bei der Verwendung von brennbaren Gasen wie Propan und sogar Ammoniak für einige Anwendungen entwickelt wurde, da diese Produkte keine Ozonabbau verursachen. Im frühen 21. Jahrhundert suchten die Hersteller nach Wegen, um brennbare Gase sicher in Konsumgüter einzubeziehen. Die Forschung wurde auch um nicht entzündbare Gase wie Kohlendioxid und andere Technologien erweitert, die Nahrung ohne die kühlen könntenVerwendung von Kältemittern.