Den ubehagelige Ozon - Viden (JP)
Den ubehagelige Ozon - Viden (JP)
Den ubehagelige Ozon - Viden (JP)
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Ozon</strong>bekæmpelse<br />
Vil man gøre noget ved problemerne<br />
med ozondannelsen må<br />
man således begrænse udsendelsen<br />
af de komponenter, der<br />
medvirker til processen. I<br />
denne forbindelse har man haft<br />
både de førnævnte nitrogenoxider<br />
og flygtige kulbrinter i<br />
kikkerten.<br />
Nitrogenoxider kommer i<br />
Europa først og fremmest fra<br />
afbrænding af fossilt brændstof,<br />
men da flygtige kulbrinter både<br />
udsendes naturligt og via menneskelig<br />
aktivitet skal man selvfølgelig<br />
være sikker på, at de<br />
menneskeskabte komponenter,<br />
bidrager væsentligt til problemet,<br />
før man bruger millioner<br />
af kroner på at reducere udslippene<br />
fra dem. Mængden af<br />
flygtige kulbrinter, som naturen<br />
udsender, er mere end 10 gange<br />
større end mængden fra menneskelige<br />
aktiviteter.<br />
Flygtige kulbrinter<br />
På Kemisk Institut ved Odense<br />
Universitet har en gruppe forskere<br />
undersøgt, hvorvidt de<br />
flygtige kulbrinter fra afbrænding<br />
af fossile brændsler, faktisk<br />
bidrager væsentligt til ozondannelsen.<br />
Nu er det imidlertid ikke<br />
interessant at måle luftens indhold<br />
af henholdsvis menneskeskabte<br />
og naturlige flygtige kulbrinter,<br />
da det er ozon og ikke<br />
disse forbindelser i sig selv, der<br />
er problemet. Derfor interesserer<br />
man sig i stedet for nedbrydningsprodukter<br />
fra ozondannelsen,<br />
idet disse nedbrydningsprodukter<br />
jo beviser, at de<br />
oprindelige forbindelser har<br />
været involveret i dannelsen af<br />
ozon.<br />
Nedbrydningsprodukter kan<br />
f.eks. være syrer som myresyre<br />
og eddikesyre. Og det er netop<br />
disse to forbindelser, som forskerne<br />
på Odense Universitet<br />
har valgt at studere, bl.a. fordi<br />
disse forbindelser ikke udsendes<br />
direkte fra hverken naturen (på<br />
vore breddegrader) eller afbrænding<br />
af fossile brændsler. Myresyre<br />
og eddikesyre i luften<br />
stammer altså kun fra de smogprocesser,<br />
man vil undersøge<br />
nærmere.<br />
Flygtige kulbrinter<br />
14C/ 12C = 110 pmC<br />
Stik imod lærebøgerne<br />
Resultaterne af undersøgelserne<br />
viste, at langt størstedelen af<br />
disse to nedbrydningsprodukter<br />
fra fotokemiske processer stammede<br />
fra naturlige kilder – et<br />
resultat, som var stik imod,<br />
hvad man ellers kan læse i lærebøgerne.<br />
Noget tyder med andre<br />
ord på, at de menneskeskabte<br />
flygtige kulbrinter, ikke<br />
har den helt store betydning for<br />
dannelsen af ozon. I undersøgelsen<br />
fra Odense udgjorde<br />
flygtige kulbrinter fra fossilt<br />
brændstof højst 20% af kilderne<br />
til myresyre og eddikesyre<br />
og dermed sandsynligvis<br />
også ozon (se figur).<br />
De sidste nye resultater tyder<br />
<strong>Ozon</strong> (O 3 ) udsendes ikke direkte til atmosfæren,<br />
og i troposfæren (op til<br />
ca. 10 km højde) er fotolyse af nitrogendioxid<br />
den eneste kilde til dannelse<br />
af ozon<br />
NO 2 + lys NO + O<br />
O + O 2 O 3<br />
Derefter kan nitrogenmonoxid og<br />
ozon reagere med hinanden, hvorved<br />
udgangsstofferne gendannes<br />
NO + O 3 NO 2 + O 2<br />
Ligevægten mellem disse tre reaktioner<br />
kan brydes, hvis nitrogenmonoxid<br />
omdannes til nitrogen-<br />
HCOOH<br />
CH3COOH 14C/ 12C = ? pmC<br />
dog på op til 40% fossil oprindelse<br />
af myresyre (ikke vist på<br />
figuren, men disse prøver blev<br />
også opsamlet ved en meget tæt<br />
trafikeret vej i Oslo under en<br />
smog-episode. Det var oven i<br />
købet i februar, hvor der stort<br />
set ikke udsendes naturlige kulbrinter<br />
pga. frosten.<br />
Det spændende er nu at få<br />
undersøgt, om en ligeså lille del<br />
af andre nedbrydningsprodukter<br />
stammer fra fossilt brændstof.<br />
Hvis det viser sig at være<br />
tilfældet, kan man fremover<br />
satse på at begrænse udslippet<br />
af NOx i stedet for både NOx<br />
og flygtige kulbrinter for at<br />
mindske ozondannelsen.<br />
<strong>Ozon</strong>dannelse<br />
dioxid uden samtidig fjernelse af<br />
ozon. Dette finder sted ved fotokemisk<br />
nedbrydning af flygtige kulbrinter<br />
og disse reaktioner begynder ved<br />
reaktion med hydroxylradikaler (RH<br />
er en organisk forbindelse).<br />
RH + OH R· + H 2 O<br />
R· + O 2 RO 2 ·<br />
RO 2 · + NO RO· + NO 2<br />
Flygtige kulbrinter<br />
14C/ 12C = 0 pmC<br />
Kulstof-14 analyser af myresyre (HCOOH) og Eddikesyre (HC 3 COOH) kan afsløre, om de de dannes fra ntidige eller<br />
fossile kulbrinter. PmC står for procent nutidigt kulstof . I dag er deer 110 pmC i atmosfærens CO 2 .<br />
<strong>Den</strong> dannede nitrogendioxid kan<br />
derefter fotolysere og danne ozon.<br />
Fotokemisk nedbrydning af organiske<br />
forbindelser kan altså føre til<br />
ozondannelse.<br />
Kulstof-14<br />
Men hvordan kan man overhovedet<br />
skelne mellem de forbindelser,<br />
som udsendes af f.eks.<br />
planter eller dyr og så forbindelser<br />
som hidrører fra forbrændingen<br />
af fossile brændstoffer?<br />
Det er i princippet ret<br />
enkelt, selvom det kræver en<br />
del arbejde. Metoden bygger<br />
på, at alt levende materiale indeholder<br />
kulstof. Langt størstedelen<br />
af dette er den stabile<br />
isotop kulstof-12, men en vis<br />
fast procentdel af kulstof er den<br />
radioaktive isotop kulstof-14.<br />
Når det levende materiale dør<br />
ophører det med at indbygge<br />
kulstof i sit væv, og derefter vil<br />
mængden af kulstof-14 gradvist<br />
blive mindre, da denne isotop<br />
har en halveringstid på 5730 år.<br />
Fossile brændstoffer som kul<br />
og olie indeholder store mængder<br />
af kulstof, men da sådanne<br />
råstoffer er dannet for mange<br />
millioner år siden indeholder<br />
de praktisk taget ikke kulstof-<br />
14. Det samme vil således<br />
gælde for de organiske forbrændingsprodukter.<br />
I modsætning<br />
hertil vil organiske forbindelser,<br />
som naturligt udsendes fra<br />
planter og dyr indeholde en<br />
kulstof-14 mængde svarende til<br />
det nutidige indhold i kuldioxid<br />
i atmosfæren.<br />
5000 m 3 luft giver 1 mg kulstof<br />
Ved at indsamle nedbrydningsprodukter<br />
som myresyre og<br />
24 Aktuel Naturvidenskab 1/1999
Change language