NABEL ? Luftbelastung 2009 - BAFU - CH

Zusammenfassung 49
5 > Ozon
5.1 Entstehung und Charakterisierung
Ozon, ein farbloses Gas von etwas stechendem Geruch und geringer Löslichkeit in
Wasser, ist eines der wichtigsten Spurengase in der Erdatmosphäre. In der Diskussion
um die Umweltveränderungen durch den Menschen wird es im Zusammenhang mit
drei verschiedenen Umweltproblemen erwähnt:
> Unter dem Stichwort «Ozonloch» wird der Abbau der Ozonschicht in der Stratosphäre
(10–50 km über der Erdoberfläche) diskutiert. Diese Ozonschicht schützt den
Menschen und die Ökosysteme vor zu intensiver UV-Strahlung. Ihr Abbau wird
durch die anthropogenen Emissionen von Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen
(FCKW) verursacht. Diese langlebigen Substanzen sind in der Troposphäre (bis ca.
10 km Höhe) völlig unreaktiv und entfalten erst in der Stratosphäre ihre negative
Wirkung.
> Ein ganz anderes Problem sind die während des Sommers auftretenden übermässigen
Konzentrationen von bodennahem Ozon. Das bodennahe Ozon ist unerwünscht,
da es wegen seiner Aggressivität und Giftigkeit den Menschen und die Umwelt direkt
schädigen kann. Die übermässigen Konzentrationen von bodennahem Ozon
werden vor allem durch die anthropogenen Emissionen von Stickoxiden (NOx) und
flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) verursacht.
> Ozon absorbiert neben UV-Strahlung auch Infrarotstrahlung und wirkt deshalb in
der Stratosphäre und in der Troposphäre als klimarelevantes Spurengas.
Zu Beginn des letzten Jahrhunderts lag die Ozonbelastung am Erdboden in der Grössenordnung
von 15 ppb (30 µg/m³) und in 1–2 km Höhe über Boden im Bereich von
20–30 ppb (35–52 µg/m³). Diese Werte ergeben sich aus alten Messdaten, die auf ihre
Plausibilität überprüft wurden. Es wird angenommen, dass sie ungefähr der natürlichen
Ozonbelastung entsprechen, die sich ohne menschliche Emissionen einstellen würde.
Die hauptsächlichste Quelle für dieses natürliche Ozon ist der Transport von Ozon aus
der Stratosphäre in die Troposphäre. Daneben kommt als weitere Quelle eine photochemische
Bildung auf Grund der natürlichen Emissionen von Stickoxiden, flüchtigen
organischen Verbindungen, Kohlenmonoxid und Methan in Frage. Die heute in der
freien Troposphäre zu beobachtenden Ozonkonzentrationen, die oft als Ozon-
Hintergrundbelastung bezeichnet werden, liegen um mindestens einen Faktor 2 über
diesem Niveau. Diese Hintergrundbelastung darf nicht mit dem natürlichen Ozongehalt
der Atmosphäre verwechselt werden.
Das anthropogene Ozon in der Grundschicht der Atmosphäre entstammt nicht direkten
Schadstoffquellen. Es wird erst in der Atmosphäre durch photochemische Reaktionen
aus so genannten Vorläuferschadstoffen, dem Stickstoffdioxid (NO2) und den flüchti-
Ozonloch
Ozonsmog
Treibhausgas
Natürliche Ozonbelastung
Ozon als sekundärer Schadstoff