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OZON

OZON. Nina Harsch Blockseminar „Luft, Luftbelastungen, Umweltschutz“ Westfälische Wilhelms-Universität Münster SS 2009. Inhalt. Atmosphäre Spurengase Stratosphärisches Ozon Troposphärisches Ozon Ozonkreislauf: natürlich & gestört Limitation & Sensitivität Ozonmesstechnik.

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Presentation Transcript

  1. OZON Nina Harsch Blockseminar „Luft, Luftbelastungen, Umweltschutz“ Westfälische Wilhelms-Universität Münster SS 2009

  2. Inhalt • Atmosphäre • Spurengase • Stratosphärisches Ozon • Troposphärisches Ozon • Ozonkreislauf: natürlich & gestört • Limitation & Sensitivität • Ozonmesstechnik Ozon

  3. Die Atmosphäre Atmosphäre: „atmós“  Dampf, Dunst „sphaira„  Kugel Gasförmige Hülle um einen Himmelskörper. • vom Schwerefeld des Himmelskörpers festgehalten • an der Oberfläche des Himmelskörpers am Dichtesten Ozon

  4. http://www.ubz-stmk.at/luft1/graphiken/schichtung_der_atmosphaere.jpghttp://www.ubz-stmk.at/luft1/graphiken/schichtung_der_atmosphaere.jpg Ozon

  5. Die Atmosphäre Zusammensetzung • 78 % N2 • 21 % O2 • 0,9 % Ar • 0,03 % CO2 Ozon

  6. Spurengase Ozon

  7. Spurengase Ozon

  8. Ozon 10 - 120 ppb, farblos, stechender Geruch • Stratosphärisch: natürlich, UV-Schutz • Troposphärisch: anthropogen, toxisch, THE EU-Richtwerte: • bis 110 µg/m3 keine Gefahr • ab 180 µg/m3 Unterrichtung der Bevölkerung • ab 200 µg/m3 Symptome • ab 360 µg/m3 Gefahrenwarnung Ozon

  9. Stratosphäre: Ozonloch http://www.thomasmusolf.de/fuer_schueler_und_eltern/Chemie/Klasse%2010%20Kohlenstoffchemie/pictures/ozonloch.JPG http://www.schule.bremen.de/schulen/szobraun/umwelt_entwicklg/ozonloch/ozonloch_entst.gif http://www.stromberg-gymnasium.de/ags/seminarkurs_03_04/abschluss/Maxie/index29.gif http://idw-online.de/pages/de/newsimage?id=68037&size=screen Ozon

  10. Troposphäre: Ozonüberschuss • Tag: O3-Produktion, Nacht: O3-Abbau • Land: häufig höhere Konzentrationen als Stadt • Sommer: z.T. weiträumiger Ozonsmog http://209.85.229.132/search?q=cache:RJbJaS8PYl0J:www.umwelt.nrw.de/umwelt/luftqualitaet/ozon/bodennah.php+ppb+ozon+in+der+stratosph%C3%A4re&cd=4&hl=de&ct=clnk&client=firefox-a http://veimages.gsfc.nasa.gov/15662/toms_indonesia_smog_lrg.jpg Ozon

  11. Natürlicher Ozonkreislauf Stratosphäre:Chapman-Zyklus O3320 nm O2 + O* O2 240 nm 2 O* Troposphäre:ohne NOx & VOC • O3 O2 + O* ; O* + H2O  2 OH∙ • OH∙ + CO + O2HO2 + CO2 • OH∙ + CH4 ......CH2O • CH2O  H* + HCO∙  2 HO2 + CO • HO2 + O3 2 O2 + OH∙ Ozon

  12. Gestörter Ozonkreislauf Troposphäre mit NOx & VOC NOx-Kreislauf: NO + O3λNO2 + O2 O2λ NO + O* + O3 Bei zu viel NO2: (8) NO2 + OH∙ NO + HO2(9) NO2 -Bildung durch VOCs: (10) VOC + OH∙ RO2∙ (11) RO2∙ + NO  RO∙ + NO2 Saurer Regen: (12) NO2 + OH∙ HNO3↓ Ozon

  13. http://209.85.229.132/search?q=cache:RJbJaS8PYl0J:www.umwelt.nrw.de/umwelt/luftqualitaet/ozon/bodennah.php+ppb+ozon+in+der+stratosph%C3%A4re&cd=4&hl=de&ct=clnk&client=firefox-ahttp://209.85.229.132/search?q=cache:RJbJaS8PYl0J:www.umwelt.nrw.de/umwelt/luftqualitaet/ozon/bodennah.php+ppb+ozon+in+der+stratosph%C3%A4re&cd=4&hl=de&ct=clnk&client=firefox-a Ozon

  14. Ozon

  15. Ozon

  16. Ozonmesstechnik Messgeräte MLU 400 Dobson-Spektrometer Messgrößen Lokale O3-Konzentration Globale O3-Konzentration Ozon

  17. MLU 400 • Lokale O3-Konzentration • Messprinzip: O3 absorbiert λ = 254 nm Transmissionsvergleich ozonfreie Luft vs. Probe Lambert-Beer-Gleichung: Transmission ergibt O3-Konzentration Ozon

  18. Dobson-Spektrometer • Globale O3-Konzentration • Maßeinheit: Dobson-Units (DU) • Messprinzip: Verhältnis UVC (absorbiert) / UVA (nicht absorbiert) 1.) UV-Strahlungsmessung in 2-6 verschiedenen λ 2.) Auswahl Wellenlängenpaar: λUVC = hohe Absorption (z.B. 305 nm) λUVA = geringe Absorption (z.B. 325 nm) 3.) Intensität (λUVC) / Intensität (λUVA) ergibt c (O3) Ozon

  19. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Ozon

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