Essay über die Auswirkungen der Abnahme der Ozonschicht (674 Wörter)
Lesen Sie diesen Aufsatz, um mehr über die Auswirkungen des Ozonabbaus zu erfahren!
Drei Formen (oder Allotrope) von Sauerstoff sind am Ozon-Sauerstoff-Zyklus beteiligt: Sauerstoffatome (O oder atomarer Sauerstoff), Sauerstoffgas (O 2 oder zweiatomiger Sauerstoff) und Ozongas (O 3 oder triatomischer Sauerstoff).
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Ozon - wird in der Stratosphäre gebildet, wenn Sauerstoffmoleküle nach Absorption eines ultravioletten Photons, dessen Wellenlänge kürzer als 240 nm ist, photonisch dissoziieren. Dies erzeugt zwei Sauerstoffatome. Der atomare Sauerstoff verbindet sich dann mit O 2, um O 3 zu erzeugen.
Ozonmoleküle absorbieren UV-Licht zwischen 310 und 200 nm, woraufhin sich Ozon in ein Molekül von 0 2 und ein Sauerstoffatom aufspaltet. Das Sauerstoffatom verbindet sich dann mit einem Sauerstoffmolekül, um Ozon zu regenerieren. Dies ist ein fortlaufender Prozess, der beendet wird, wenn sich ein Sauerstoffatom mit einem Ozonmolekül „rekombiniert“, um zwei 0 2 -Moleküle herzustellen: O + O 3 -> 2O 2
Die Gesamtmenge an Ozon in der Stratosphäre wird durch ein Gleichgewicht zwischen photochemischer Produktion und Rekombination bestimmt. Ozon kann durch eine Reihe von Radikalkatalysatoren zerstört werden. Die wichtigsten davon sind der Hydroxylrest (OH), der Stickstoffmonoxidrest (NO), das atomare Chlor (CI) und das Brom (Br). Alle haben sowohl natürliche als auch künstliche Quellen. Gegenwärtig ist der größte Teil der OH- und NO- in der Stratosphäre natürlichen Ursprungs, aber die menschliche Aktivität hat die Gehalte an Chlor und Brom dramatisch erhöht.
Diese Elemente befinden sich in bestimmten stabilen organischen Verbindungen, insbesondere in Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs), die in die Stratosphäre gelangen können, ohne in der Troposphäre aufgrund ihrer geringen Reaktivität zerstört zu werden.
In der Stratosphäre werden die CI- und Br-Atome durch Einwirkung von ultraviolettem Licht aus den Stammverbindungen freigesetzt, z. B. ("h" ist die Planck-Konstante, "v" ist die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung).
CFCI3 + hv → CFCI2 + CI
Die CI- und Br-Atome können dann Ozonmoleküle durch verschiedene katalytische Zyklen zerstören. Im einfachsten Beispiel eines solchen Zyklus reagiert ein Chloratom mit einem Ozonmolekül, das ein Sauerstoffatom mit sich bringt (CIO bildet) und ein normales Sauerstoffmolekül hinterlässt. Das Chlormonoxid (dh der CIO) kann mit einem zweiten Ozonmolekül (dh O 3 ) reagieren, um ein anderes Chloratom und zwei Sauerstoffmoleküle zu erhalten. Die chemische Abkürzung für diese Gasphasenreaktionen lautet:
CI + O 3 -> CIO + O 2
CIO + O 3 -> CI + 2O 2
Der Gesamteffekt ist eine Abnahme der Ozonmenge. Es wurden kompliziertere Mechanismen entdeckt, die auch in der unteren Stratosphäre zur Zerstörung von Ozon führen.
Ein einzelnes Chloratom würde Ozon (also einen Katalysator) für bis zu zwei Jahre (die Zeitskala für den Rücktransport in die Troposphäre) zerstören, wenn es nicht zu Reaktionen kommen würde, die es aus diesem Kreislauf durch Bildung von Reservoir-Spezies wie Chlorwasserstoff entfernen (HCl) und Chlornitrat (CIONO 2 ).
Auswirkungen des Ozonschichtabbaus:
Ozonabbau in der Stratosphäre führt dazu, dass mehr UV-Strahlung die Erde erreicht, insbesondere UV-B (290-320 nm). Die UV-B-Strahlung beeinflusst die DNA und die photosynthetischen Chemikalien. Jede Veränderung der DNA kann zu Mutationen und Krebs führen. Fälle von Hautkrebs (Basal- und Plattenepithelkarzinom), die nicht zum Tod führen, aber eine Entstellung verursachen, nehmen zu.
ich. Die leichte Absorption von UV-Strahlen durch die Linse und die Hornhaut des Auges führt zu vermehrten Kataraktereignissen.
ii. Melaninproduzierende Zellen der Epidermis (wichtig für das menschliche Immunsystem) werden durch UV-Strahlen zerstört, was zu einer Immunsuppression führt. Faire Menschen (die nicht genug Melanin produzieren können) sind einem höheren Risiko einer UV-Exposition ausgesetzt.
iii. Phytoplanktons sind empfindlich gegen UV-Strahlung. Der Abbau von Ozon führt zu einer Abnahme der Population, wodurch die Population von Zooplankton, Fischen, Meerestieren und der gesamten aquatischen Nahrungskette beeinträchtigt wird.
iv. Der Ertrag an wichtigen Feldfrüchten wie Mais, Reis, Sojabohne, Baumwolle, Bohnen, Erbsen, Sorghum und Weizen sinkt.
v. Der Abbau von Farben, Kunststoffen und anderen Polymermaterialien führt zu wirtschaftlichen Verlusten durch UV-Strahlung, die durch Ozonabbau entsteht.
