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Die chemische Bildung von Ozon in der Troposphäre, die bis zu ca. 10 km in die Höhe reicht, ist das Sonnenlicht eine Voraussetzung, aber es sind auch Stickoxide notwendig. Diese Stickoxide (NO, NO2) entstehen meistens aus Verbrennungsprozessen, z.B. bei Straßenverkehr, Bränden und Kraftwerken mit fossilen Energieträgern usw. Ein gutes Beispiel sind die Brandrodungen in den Regenwäldern. Die Wirkungen der Stickoxide sind abhängig von ihrer Konzentration. Liegt diese unterhalb eines Wertes von 10 ppt (parts per trillion) wird durch photochemische Oxidation kein Ozon mehr gebildet sondern verbraucht. Der genannte Wert wird auf der Nordhalbkugel meistens überschritten was eine vermehrte Ozonbildung in Erdnähe zur Folge hat. Wie geht das vor sich? Zunächst ist vorwiegend Stickstoffmonoxid (NO) vorhanden, das aus Kfz-Abgasen stammt. Wegen der vorhandenen Radikale (vor allem aus der Wasserstofffamilie) wird ein O leicht zu Stickstoffdioxid (NO2) umgesetzt (oxidiert). Es ist lichtempfindlich und zerfällt in NO und Energiereichen atomaren Sauerstoff, der dann dem bekannten Mechanismus Ozon aufbaut.
NO2 + hv -> NO· + hv (hv= Energiereiche Strahlung)
O + O2 + M -> O3 + M (M= irgendein anderes Molekül, das als Stoßpartner dient und überschüssige Energie aufnimmt)
Das gebildete Ozon kann mit dem verbleibenden oder nachgelieferten NO aus Schadstoffen reagieren und bildet NO2 und molekularen Sauerstoff:
NO· + O3 -> NO2 + O2
Diese Reaktionskette läuft immer wieder ab und führt zu einem Gleichgewicht. Liegt aber der Wert von Stickoxid unterhalb von 10 ppt sind die NO Mengen, dann reagiert das Wasserstoffperoxyl-Radikal HO2 bevorzugt mit Ozon:
HO2 + O3 -> OH· + 2 O2
Ohne Stickoxide wird das bodennahe Ozon also abgebaut.
[11,29]
Es liegt was in der Luft..
Treibhauseffekt, Sommersmog, Ozonloch - das sind die Schlagworte in den zunehmenden Mahnungen vor einer möglichen Klimakatastrophe.
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