Mi történt a nyári ózonszennyezéssel
Múlt vasárnap, húsz évvel ezelőtt egy láthatatlan gáz borította be a nyári hangulatot Németország délnyugati és középső részén. Tiszta kék égbolton szmogriadó hallatszott, és a sofőr korlátozott. Akinek katalizátor nélküli járműve volt, 1998. augusztus 12-én el kellett hagynia. Ez volt az első alkalom, hogy vezetési tilalmat írtak elő Németországban a magas ózonszint miatt.
Akkoriban ezt előírta az „ózontörvény”, amelyet 1995-ben a Környezetvédelmi Minisztérium vezetett be Angela Merkel vezetésével. Állítólag megvédte a lakosságot a nyálkahártyát irritáló és a hörgőket támadó gázoktól. Ha egy szövetségi államban elegendő számú mérőállomás több mint 240 mikrogramm ózont regisztrált légköbméterenként, akkor a "Kat" nélküli autókat már nem engedték az úton. Ez történt augusztus 12-én Hessenben, Rajna-vidék-Pfalzban, Baden-Württembergben és Saar-vidéken. Mannheim déli részén egy mérőállomás jelentette a legnagyobb koncentrációt. Ez 273 mikrogramm szennyező anyagot mutatott légköbméterenként.
A koncentrációk azonban csökkentek .
Manapság ritkán hallani valamit az ózonról. Csak néha figyelmeztet a rádió az érzékeny emberek veszélyeire. Ha az ózonszint köbméterenként több mint 140 mikrogrammra emelkedik, ez az úgynevezett információs küszöb. Az, hogy egyébként elhallgatott a gázzal kapcsolatban, annak is köszönhető, hogy a kilencvenes évek óta megváltozott a légi helyzet. Akkor még nem volt ritka, hogy nyáron köbméterenként több mint 300 mikrogramm ózont mértek. Ilyen értékek ma már nem fordulnak elő, a Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség szerint a csúcsérték 238 mikrogramm volt tavaly. De a nagyon magas koncentrációk csökkenése csak egy része a történetnek: Valójában a nagyon alacsony ózonszint is egyre ritkább, és az éves átlag növekszik.
Ennek okainak megértéséhez szükség van egy gyors pillantásra a mögötte álló kémia. Az ózon bő nyolc mérföldnyire van a föld felett. Ott egy réteget képez, amely megvédi a földi életet a túl sok UV-sugárzástól - és amely valójában elsősorban a napfény hatására alakul ki. Az oxigén általában molekuláris formában található a levegőben O2-ként. Az UV fény képes megosztani ezt a kötést, és ennek eredményeként az oxigénatomok egyesülhetnek a kettős O2 molekulával O3 képződéséhez. Létrejön az ózon. Viszont más folyamatok felelősek a talaj közelében, és ebben fontos szerepet játszik a nitrogén-dioxid, azaz az NO2. A fény hatására az oxigénatom is elszakadhat ettől, és O2 molekulákkal reagálva ózont képez. Az illékony szerves vegyületek hozzájárulnak ahhoz, hogy több NO2 keletkezzen - és ezáltal fokozzák az ózontermelést a mélyebb légrétegekben. De ez csak napfény esetén lehetséges, ezért emelkedik az ózonszint, különösen nyáron.
. ehelyett az átlagértékek nőnek
A környezetvédelemnek köszönhető, hogy a csúcsértékek már nem érhetők el, mint a kilencvenes években. Az autók katalizátorai és az ipari üzemek modern szűrői biztosították, hogy ma 58 százalékkal kevesebb nitrogén-oxid és 69 százalékkal kevesebb illékony szerves vegyület repüljön a levegőben. Ute Dauert, aki a Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség levegőminőségének felméréséért felelős, kiszámította, hogy ez hogyan befolyásolja az ózonértékeket. Kollégáival együtt a 2003. század nyarát szimulálta számítógépes modellekben, de megváltoztatta a részleteket: a szennyező anyagok esetében 1997-től adta meg a magasabb értékeket. Ilyen körülmények között az ózonérték gyakrabban túllépte az információs küszöböt, mint a ténylegesen a levegőben lévő szennyezőanyag-koncentráció - mondja Dauert. Ez bizonyíték arra, hogy az ózoncsúcsok korlátozhatók a prekurzorok csökkentésével.
Az a tény, hogy az átlagértékek most emelkednek, a nitrogén-oxidok csökkenő kibocsátásának is köszönhető. Martin Schultz a Forschungszentrum Jülich-től "kétélű kardnak" nevezi. Míg a nitrogén-dioxid hozzájárul az ózon termeléséhez, a nitrogén-monoxid (NO) lebontja ezt a légszennyező anyagot. Reagál vele, O2 és NO2 keletkezik. Az NO, amely közvetlenül az autók kipufogógázaiból származhat, biztosítja, hogy a forgalmas utakon csökkenjen az ózonszint, és a városokban a szennyezés általában alacsonyabb, mint a vidéken. Különösen hatékony télen, mert akkor hiányzik a napsugárzás is. Az autók katalizátorai és az ipari üzemek szűrői egyre kevesebb NO-t engednek ki, így ez a hatás gyengül. Ezenkívül több metán szabadul fel a mezőgazdaságban, ami elősegíti az ózonképződést. A nagyon alacsony értékek ritkábbak, az éves átlag emelkedik.
Egy új rejtvényekkel járó jelenség
Ez nemcsak Németországban, hanem szinte egész Európában és az Egyesült Államokban megfigyelhető, amint Martin Schultz megállapította a "Troposzférikus ózonértékelési jelentésben". Ehhez a nagyprojekthez ő és sok más kutató több mint 10 000 mérőállomásról gyűjtött adatokat, hogy először bemutathassa a földi ózon globális elemzését. "Például Kelet-Ázsiában a koncentrációk meredek növekedésére számítottunk" - mondja Schultz. Ez is beigazolódott. De nemcsak ott figyeltek meg a tudósok negatív tendenciákat. Például Európa egyes részein és az Egyesült Államokban azt találták, hogy a köbméter levegőre jutó 140 mikrogrammos szintet gyakrabban túllépik. A húsz évvel ezelőtti csúcsértékekkel ellentétben az ilyen expozíció nem vált ki azonnal akut panaszokat. A tanulmányok azonban azt sugallják, hogy megzavarhatják a tüdő fejlődését, asztmához vezethetnek, és növelhetik a halálozási arányt.
Az, hogy az ózonszintet miként lehet tovább csökkenteni, nem világos, amint ezt a nitrogén-monoxid-példával szemléltetjük. Ezenkívül az ózon olyan jelenség, amely egyre új fejtörőkkel jár. Ezen a különösen forró nyáron az értékek még mindig meglepően alacsonyak. Ute Dauert szerint az egyik ok az aszály lehet, mivel a fákból kevésbé illékony szerves vegyületek szabadulhatnak fel, amelyek általában elősegítik a képződést. Sokféle tényező kombinációja, és a húsz évvel ezelőtti vezetési tilalom valószínűleg nem volt a legjobb megoldás a problémára. Ute Dauert már a Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökségnél dolgozott, és szigorúan ellenezte az ózontörvényt: "Kutatási projektjeink voltak, amelyek kimutatták, hogy az ilyen rövid távú intézkedések nem hozták meg a kívánt sikert."
1998 augusztusának azon a szerdán azonban a helyzet meglehetősen gyorsan javult. Az esti időjárás változása miatt az ózonszint csökkent. Másnap a forgalom ismét korlátozások nélkül gurulhatott. A vezetési tilalomnak egyszeri intézkedésnek kell maradnia. 1999-ben lejárt az ózontörvény - és nem újították meg.