Messung von bodennahem Ozon

Quelle: Labors von Margaret Workman und Kimberly Frye - Depaul University

Ozon ist eine Form des elementaren Sauerstoffs (O₃), ein Molekül von drei Sauerstoffatome gebunden in einer Struktur, die hochreaktive als Oxidationsmittel ist. Ozon tritt in der Stratosphäre und Troposphäre Ebenen der Atmosphäre. Wenn in der Stratosphäre (befindet sich ca. 10-50 km über der Erdoberfläche), Ozonmoleküle die Ozon-Schicht bilden und verhindern, dass schädliche UV-Strahlen erreichen die Erdoberfläche. In tieferen Lagen der Troposphäre (Oberfläche - ca. 17 km) Ozon ist schädlich für die menschliche Gesundheit und gilt als ein Luftschadstoff zur photochemischen Smog (Abbildung 1). Ozonmoleküle können direkt per schädigen Atemwege Gewebe beim Einatmen oder indirekt Schaden Pflanzengewebe (Abbildung 2) und weicheren Materialien inkl. Reifen auf Autos beschädigen.

Outdoor-troposphärisches Ozon in Bodennähe entsteht, wenn Stickoxide (NO_X) und flüchtige organische Verbindungen (VOC) von Automobil-Emissionen dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Infolgedessen eskalieren gesundheitlichen Bedenken über Ozonkonzentrationen in sonnigen Bedingungen oder wann und wo Automobil Verwendung erhöht wird.

Reaktion:₂ + VOC + Sonnenlicht → O₃ (+ andere Produkte)

Indoor bodennahes Ozon entsteht, wenn die chemischen Bindungen von Luftsauerstoff (O₂) in der Luft rund um die Ausrüstung elektrische Entladungen von Geräten mit hohen Spannungen (z.B. ionische Luftreiniger, Laserdrucker, Kopierer) brechen:

O₂ → 2 O

Die freien Radikale Sauerstoff in und um elektrische Entladung rekombinieren um Ozon (O₃) zu erstellen.

2 O + 2 O₂→ 2 O₃

Abbildung 1: Golden Gate Bridge panorama

Charakteristische Färbung für Smog in Kalifornien in der Beige Wolkenbank hinter der Golden Gate Bridge. Die braune Färbung ist aufgrund der NOx in photochemischem Smog.

Abbildung 2: Pflanzen beschädigt durch Ozon. Obersten Zeile ist normal, untere Reihe Ozon ausgesetzt war.