science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe ozonvervuiling werkt


Foto met dank aan U.S. EPA
Ozon is een belangrijk bestanddeel van smog.

Het weerbericht op de radio of tv vertelt je dat het zonnig en warm wordt en dat een sinaasappel ozonalarm is uitgegeven. Wat is ozon? Wat betekent een oranje waarschuwing? Waarom zou je je er zorgen over moeten maken?

In dit artikel, we zullen onderzoeken wat ozon is, hoe het wordt geproduceerd, welke gezondheidsrisico's het met zich meebrengt en wat u kunt doen om de ozonvervuiling te verminderen.

ozon is een molecuul van drie aan elkaar gebonden zuurstofatomen ( O3 ). Het is onstabiel en zeer reactief. Ozon wordt gebruikt als bleekmiddel, een geurverdrijvend middel, en een sterilisatiemiddel voor lucht en drinkwater. Bij lage concentraties, het is giftig.

gerelateerde artikelen

  • Curiosity Project:10 manieren waarop de mens het milieu vernietigt

Ozon komt van nature in kleine concentraties voor in de stratosfeer , een laag van de bovenste atmosfeer van de aarde. In deze hogere atmosfeer, ozon wordt gemaakt wanneer ultraviolet licht van de zon een zuurstofmolecuul splitst ( O2 ), vorming van twee enkele zuurstofatomen. Als een vrijgekomen atoom botst met een zuurstofmolecuul, het wordt ozon. Stratosferische ozon wordt "goede" ozon genoemd omdat het het aardoppervlak beschermt tegen gevaarlijk ultraviolet licht.



Foto met dank aan NIEHS/NIH
Ozonproductie uit NOx-verontreinigende stoffen:Zuurstofatomen die door de inwerking van zonlicht van stikstofdioxide zijn bevrijd, vallen zuurstofmoleculen aan om ozon te maken. Stikstofoxide kan worden gecombineerd met ozon om stikstofdioxide te hervormen, en de cyclus herhaalt zich.

Ozon is ook te vinden in de troposfeer , de onderste laag van de atmosfeer. Troposferische ozon (vaak "slechte" ozon genoemd) is door de mens gemaakt, als gevolg van luchtvervuiling door verbrandingsmotoren en elektriciteitscentrales. Uitlaatgassen van auto's en industriële emissies maken een familie van stikstofoxide gassen (NOx) en vluchtige organische stoffen (VOC), bijproducten van de verbranding van benzine en steenkool. NOx en VOC combineren chemisch met zuurstof om ozon te vormen tijdens zonnige, hoge temperaturen in de late lente, zomer en vroege herfst. Hoge niveaus van ozon worden meestal gevormd in de hitte van de middag en vroege avond, verdwijnen tijdens de koudere nachten.


Foto met dank aan NASA
Wereldwijde seizoensveranderingen in troposferisch ozon:Troposferisch ozon neemt toe tijdens de zomers op het noordelijk en zuidelijk halfrond wanneer het klimaat warm is. De meeste troposferische ozon wordt tijdens de zomer op het noordelijk halfrond waargenomen.

Hoewel ozonvervuiling voornamelijk wordt gevormd in stedelijke en voorstedelijke gebieden, het komt ook op het platteland terecht, gedragen door de heersende winden of als gevolg van auto's en vrachtwagens die naar het platteland rijden. Aanzienlijke niveaus van ozonvervuiling kunnen worden gedetecteerd in landelijke gebieden tot 250 mijl (402 kilometer) benedenwinds van stedelijke industriële zones.


Foto met dank aan NIEHS/NIH
Ozonvervuiling kan van stedelijke naar landelijke gebieden reizen.

Ozon vermijden en verminderen

Als je ozon inademt, het reist door uw luchtwegen. Omdat ozon zeer corrosief is, het beschadigt de bronchiolen en longblaasjes in uw longen, luchtzakjes die belangrijk zijn voor de gasuitwisseling (zie Hoe uw longen werken voor details). Herhaalde blootstelling aan ozon kan longweefsel ontsteken en luchtweginfecties veroorzaken.



Blootstelling aan ozon kan bestaande aandoeningen van de luchtwegen, zoals astma, uw longfunctie en het vermogen tot lichaamsbeweging verminderen en pijn op de borst en hoesten veroorzaken. Jonge kinderen, volwassenen die buitenshuis actief zijn en mensen met aandoeningen van de luchtwegen zijn het meest vatbaar voor de hoge ozonniveaus in de zomer.

Naast de effecten op de mens, de corrosieve aard van ozon kan planten en bomen beschadigen. Hoge niveaus van ozon kunnen landbouwgewassen en bosvegetatie vernietigen.


Foto met dank aan NARA, fotograaf Gene Daniels/V.S. EPA
Ozon-beschadigde plant (links) en normale plant (rechts)

Blootstelling aan ozon vermijden
Om uzelf te beschermen tegen blootstelling aan ozon, u moet elke dag op de hoogte zijn van de luchtkwaliteitsindex (AQI) in uw regio - u kunt deze meestal in de krant of op een ochtendweerbericht op tv of radio vinden. U moet ook bekend zijn met de gids van de U.S. Environmental Protection Agency (EPA) voor ozonwaarschuwingswaarden.

Wat betekenen de cijfers in de AQI? De AQI meet concentraties van vijf luchtverontreinigende stoffen:ozon, zwaveldioxide, fijnstof, koolmonoxide en stikstofdioxide. De EPA heeft deze verontreinigende stoffen gekozen als criteria verontreinigende stoffen, maar dit zijn niet alle verontreinigende stoffen in de lucht. Deze concentraties worden vergeleken met een norm die is vastgelegd in de federale wetgeving. Een indexwaarde van 100 betekent dat alle criteria voor verontreinigende stoffen zich op het maximale niveau bevinden dat voor de meerderheid van de bevolking als veilig wordt beschouwd - een gele waarschuwing in de onderstaande grafiek. Getallen boven de 100 duiden op hogere concentraties en dus een groter risico voor de meeste individuen.

U.S. EPA Luchtkwaliteitsgids voor ozon Luchtkwaliteitsindex Kleur Luchtkwaliteit Voorspelling 0 tot 50GroenGoedEr worden geen gezondheidseffecten verwacht.51 tot 100GeelGemiddeldOngewoon gevoelige mensen moeten langdurige buitenactiviteiten beperken.101 tot 150OranjeOngezond voor gevoelige groepenActieve mensen en mensen met luchtwegaandoeningen moeten langdurige buitenactiviteiten beperken.151 tot 200RoodOngezonde mensen en mensen met luchtwegaandoeningen moeten langdurig buiten zijn werkzaamheid; alle andere moeten langdurige buitenactiviteiten beperken.201 tot 300Paars Zeer ongezondActieve mensen en mensen met luchtwegaandoeningen moeten alle buitenactiviteiten vermijden; alle andere moeten buitenactiviteiten beperken.


Om uw blootstelling aan ozon te verminderen, u moet in de zomer in de middag- en vroege avonduren sporten.

Maak uw eigen ozondetector U kunt ozonteststrips maken om ozonniveaus in uw eigen achtertuin of rond uw school te detecteren en te controleren. Je zal nodig hebben:
  • maïszetmeel
  • filterpapier (koffiefilters werken goed)
  • kaliumjodide (kan worden besteld bij een leverancier van wetenschappelijk onderwijs zoals Carolina Biological Supply of Fisher Scientific)
In principe, je maakt een pasta van water, maïszetmeel en kaliumjodide, en deze pasta schilder je op stroken filtreerpapier. Je stelt de stroken vervolgens acht uur aan de lucht bloot. Ozon in de lucht zal reageren met kaliumjodide om de kleur van de strip te veranderen. U kunt de ozonconcentratie vervolgens aflezen op een grafiek die beschikbaar is op deze website. U moet ook de relatieve vochtigheid weten, die je uit een krant kunt halen, weeruitzending of thuisweerstation. Zie Ozontesten op grondniveau voor details.

Ozonvervuiling verminderen
Er zijn verschillende manieren waarop u de ozonvervuiling kunt helpen verminderen:

  • Beperk het gebruik van uw auto tijdens de middag- en vroege avonduren in het late voorjaar, zomer en vroege herfst.
  • Gebruik tijdens deze tijden geen grasmaaiers op benzine.
  • Geef tijdens deze tijden geen brandstof aan uw auto.
  • Steek tijdens deze tijden geen vuur of buitengrills aan.
  • Houd de motor van uw auto of boot getuned.
  • Zorg ervoor dat uw banden goed zijn opgepompt.
  • Gebruik milieuvriendelijke verf, schoonmaak- en kantoorproducten (sommige van deze chemicaliën zijn bronnen van VOS).
  • Energie besparen.

Naast persoonlijke pogingen om ozonvervuiling te verminderen, de EPA heeft strengere luchtkwaliteitsnormen geïnitieerd (zoals de Clean Air Act en de wijzigingen daarvan) om de luchtvervuiling te verminderen. Naleving van deze normen door industrieën, fabrikanten en staats- en lokale overheden heeft de niveaus van veel voorkomende luchtverontreinigende stoffen aanzienlijk verminderd.


Foto met dank aan U.S. EPA
Veranderingen in de uitstoot van luchtvervuiling in de Verenigde Staten

Ook de ozonconcentratie in de troposfeer is de afgelopen 10 jaar afgenomen.


Foto met dank aan U.S. EPA
Veranderingen in ozonconcentratie in de Verenigde Staten (zwarte lijn staat voor luchtkwaliteitsnorm)

Met voortdurende conserverings- en reductiepraktijken, naleving van de waarschuwingen voor ozonvervuiling, onderzoek en overheidsregulering, ozonvervuilingsniveaus zouden moeten blijven dalen. Misschien zullen toekomstige generaties niet worden bedreigd door deze milieuverontreinigende stof.

Voor meer informatie over ozonvervuiling en aanverwante onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • dag van de Aarde
  • Hoe uw longen werken
  • Hoe katalysatoren werken
  • Hoe olieraffinage werkt
  • Hoe benzine werkt
  • Hoe de waterstofeconomie werkt
  • Hoe kan ozon zowel goed als slecht zijn?
  • Waarom brandt benzine niet schoon?
  • Wat is de UV-index en hoe wordt deze berekend?
  • Hoe weet ik of mijn katalysator defect is?
  • Hebben klimaatsceptici gelijk?

Meer geweldige links

  • NIEHS:Ozonwaarschuwingen
  • Vereniging Lucht- en Afvalbeheer (AWMA)
  • Ozon:Goed Hoog, Slecht in de buurt
  • Ozon en uw gezondheid
  • De Ozon Hole Tour
  • Planeet Groen
  • TreeHugger.com