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Ozon

Entstehung

Bodennahes Ozon ist ein Schadstoff, der bei schönem Wetter unter Einwirkung von Sonnenlicht aus Stickoxid (NOx) und flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) entsteht.

Hauptquellen

Der motorisierte Verkehr sowie Industrie und Gewerbe verursachen hauptsächlich die Stickoxide und die flüchtigen Verbindungen, die Ozon bilden.

Auswirkungen

Ozon reizt die Schleimhaut der Atemwege, verursacht Druck auf der Brust sowie Schmerzen bei tiefer Einatmung und vermindert die Leistungsfähigkeit der Lungen. Die Beeinträchtigung durch Ozon ist von der Konzentration des Schadstoffs in der Luft, der Dauer der Einwirkung und der körperlichen Aktivität abhängig. Es gibt Menschen, die auf Ozon schneller reagieren als andere. Wiederholte Ozoneinwirkungen können einen Einfluss auf die Entstehung und den Verlauf von Atemwegserkrankungen haben.

Ozon schädigt auch Pflanzen. Kurzfristig auftretende hohe Ozonkonzentrationen führen bei empfindlichen Pflanzenarten zu Schädigungen der Blätter. Hohe Ozonbelastungen über einen längeren Zeitraum führen zu einer Abnahme des Wachstums sowie zu Ertragseinbussen bei landwirtschaftlichen Kulturen.

Grenzwerte

In der Luftreinhalte-Verordnung wurden folgende Grenzwerte festgelegt:

  • 120 µg/m3 (Mikrogramm pro Kubikmeter) als maximaler Stundenmittelwert. Er darf höchstens einmal pro Jahr überschritten werden.
  • 100 µg/m3(Mikrogramm pro Kubikmeter) als 98% Wert der Halbstundenmittelwerte eines Monats (98% der gemessenen Halbstundenmittelwerte eines Monats dürfen den Grenzwert von 100 Mikrogramm pro Kubikmeter nicht überschreiten).

Anzahl Grenzwertüberschreitungen (Stunden pro Jahr)

Entwicklung der Ozonbelastung seit 1990

Bild vergrössern Entwicklung der Ozonbelastung seit 1990

Ozon 1990-1999

  1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
Jura       264 300 399 209 180 306 185
Mittelland 530m       277 253 340 206 260 394 184
Mittelland 900m 632 409 370 347 389 448 311 308 631 264
Oberland 1000m       133 146 222 202 116 309 186

Ozon 2000-2009

  2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Jura 201 274 153 550 273 251 338 147 153 167
Mittelland 530m
201 320 311 689 339 326 344 225 141 159
Mittelland 900m
198 325 285 793 297 356 348 141 150 197
Oberland 1000m
95 121 177 461 186 160 198 76 97 73

Ozon 2010-2016

  2010

2011

2012 2013 2014 2015 2016
Jura 298 155 80 208 73

238

166

Mittelland 530m 302 228 188 261 178

355

120

Mittelland 900m 347 271 188 293 101

423

101

Oberland 1000m 188 155 67 84 75

158

43

Vertiefte Informationen zu Ozon

Ozon in Bodennähe (Troposphärisches Ozon) und Ozon in höheren Luftschichten (10-50km Höhe, Stratosphärisches Ozon) ist chemisch gesehen das gleiche: O3. Je nach Lage in der Atmosphäre hat Ozon aber andere Auswirkungen.

Troposphäre (Bodennähe): aus Stickstoff und VOC (Flüchtige Kohlenwasserstoffe) wird Ozon gebildet.

Ozonaufbau:NO2 + Sonnenlicht → NO + O
O + O2 → O3

Erklärung: Aus NO2 – kommt aus dem Auspuff oder aus VOC - wird durch Sonneneinstrahlung NO (Stickstoffmonoxid) und O (Sauerstoffatom) gebildet. Das Sauerstoffatom (O) kann nicht einzeln existieren und verbindet sich deshalb mit Luftsauerstoff (O2) zu Ozon (O3). So entsteht Ozon in der Bodennähe.

Stratoshpäre (10-50 km Höhe): Halogenierte Kohlenwasserstoffe bauen Ozon ab

Ozonabbau: O3 + Cl → O2 + O + Cl

Erklärung

Ozon schützt die Erde und ihre Bewohner vor schädlichen UVB-Strahlen, weil Ozon diese Strahlen auffängt. Normalerweise herrscht in der Stratosphäre ein Gleichgewicht zwischen dem Auf- und Abbau von Ozon.

Halogenierte Kohlenwasserstoffe greifen ins Gleichgewicht ein. Halogeniert heisst, dass Kohlenwasserstoffe als Anhang ein oder mehrere Halogen-Atome haben. Folgende Elemente sind Halogene: Fluor, Chlor, Brom, Iod. Halogenierte Kohlenwasserstoffe werden in der Kältetechnik, in Spraydosen, Kunststoffschäumen und Feuerlöschern angewendet.

Die bekannteste Stoffgruppe sind die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) mit Fluor-Atomen und Chlor-Atomen als Anhang. Diese Anhänge werden durch das Einwirken der Sonne von den Kohlenwasserstoffen getrennt, befinden sich als einzelne Atome in der Atmosphäre und wollen sich sehr schnell mit anderen Atomen verbinden. Sie wirken als Radikale, greifen das Ozon (O3) an und bauen es ab zu Luftsauerstoff (O2) und einem Sauerstoffatom (O) (Siehe Gleichung oben).

Dieser Effekt führt zum Phänomen des Ozonlochs. Als Ozonloch wird ein sehr schneller Abbau von Ozon in der Stratosphäre bezeichnet. Je weniger Ozon in der Stratosphäre, desto weniger schädliche UVB-Strahlung wird aufgefangen. Die schädliche Strahlung trifft dann auf die Erde, wo sie Pflanzen, Tieren und Menschen schadet. Beim Menschen führt die übermässige Einstrahlung zum Beispiel zu Hautkrebs.

Fazit: Unten zu viel, oben zu wenig… Ozon in Bodennähe ist gesundheitsschädigend, Ozon in höheren Luftschichten aber gesundheitsfördernd. Durch Luftschadstoffe wird schädliches Ozon in Bodennähe gebildet, während das lebenswichtige Ozon in der Stratosphäre durch andere Luftschadstoffe abgebaut wird.


Weitere Informationen

Die Webseite mit aufschlussreichen Informationen rund um das Thema.

Die App «airCHeck» zeigt Ihnen die aktuelle Luftqualität für die ganze Schweiz und die gesundheitlichen Auswirkungen.

 


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