Що сталося з літнім забрудненням озоном
Минулої неділі, двадцять років тому, невидимий газ затьмарив літній настрій на південному заході та в центральній Німеччині. При чистому блакитному небі звучала сигналізація про смог, і водій обмежився. Той, хто володів транспортним засобом без каталітичного нейтралізатора, повинен був відмовитись від нього 12 серпня 1998 року. Вперше в Німеччині було введено заборону на водіння через високий рівень озону на землі.
На той час до цього закликав «Закон про озон», який був введений в 1995 році Міністерством навколишнього середовища під керівництвом Ангели Меркель. Він повинен був захистити населення від газу, який подразнює слизові оболонки і атакує бронхи. Якщо достатня кількість вимірювальних станцій у федеральній державі реєструвала понад 240 мікрограмів озону на кубічний метр повітря, автомобілі без “Kat” більше не мали права на дорогу. Так було 12 серпня в Гессені, Рейнланд-Пфальці, Баден-Вюртемберзі та Саарі. Вимірювальна станція на півдні Мангейма повідомила про найвищу концентрацію. Це показало 273 мікрограми забруднювача на кубічний метр повітря.
Однак концентрації впали .
В наш час рідко можна щось почути про озон. Лише іноді радіо попереджає про небезпеку для чутливих людей. А саме, коли рівень озону піднімається до понад 140 мікрограмів на кубічний метр, це так званий інформаційний поріг. Той факт, що інакше стало тихо щодо газу, також пов'язаний з тим, що повітряна обстановка змінилася з дев'яностих років. Тоді не рідкістю було вимірювати понад 300 мікрограмів озону на кубічний метр влітку. Такі значення більше не зустрічаються сьогодні; за даними Федерального агентства з охорони навколишнього середовища, пікове значення минулого року становило 238 мікрограмів. Але зниження дуже високих концентрацій - це лише частина історії: Насправді дуже низькі рівні озону також стають рідкішими, а річне середнє зростає.
Щоб зрозуміти причини цього, необхідно швидко поглянути на хімію, яка стоїть за цим. Озону багато близько восьми миль над землею. Там він утворює шар, який захищає життя на землі від занадто великої кількості УФ-випромінювання - і який насправді утворюється в першу чергу під дією сонячного світла. Зазвичай кисень міститься у повітрі у молекулярній формі як O2. УФ-світло здатний розщеплювати цей зв’язок, і в результаті атоми кисню можуть поєднуватися з подвійною молекулою O2, утворюючи O3. Створюється озон. У свою чергу, інші процеси відповідають за землю, і діоксид азоту, тобто NO2, відіграє важливу роль у цьому. Під впливом світла атом кисню також може відділитися від цього і реагувати з молекулами О2, утворюючи озон. Леткі органічні сполуки сприяють тому, що виробляється більше NO2 - і, отже, стимулюють вироблення озону в глибших шарах повітря. Але це можливо лише за допомогою сонячного світла, саме тому рівень озону підвищується, особливо влітку.
. натомість середні значення збільшуються
Саме завдяки охороні навколишнього середовища пікові значення більше не досягаються, як у дев'яностих. Каталізатори в автомобілях та сучасні фільтри на промислових підприємствах забезпечили, що на сьогодні на повітрі облітає на 58 відсотків менше оксидів азоту та 69 відсотків менше летких органічних сполук. Уте Дауерт, відповідальна за оцінку якості повітря у Федеральному агентстві з охорони навколишнього середовища, підрахувала, як це впливає на значення озону. Разом зі своїми колегами вона моделювала літо століття 2003 року в комп'ютерних моделях, але змінила деталі: для забруднюючих речовин вона ввела вищі значення з 1997 року. За цих умов значення озону перевищувало інформаційний поріг частіше, ніж при концентраціях забруднюючих речовин, які були насправді в повітрі, говорить Дауерт. Це свідчить про те, що піки озону можна обмежити за рахунок зменшення попередників.
Той факт, що середні значення зараз зростають, також пов'язаний із падінням викидів оксидів азоту. Тому Мартін Шульц з Forschungszentrum Jülich описує його як "двосічний меч". Хоча діоксид азоту сприяє утворенню озону, оксид азоту (NO) розщеплює цей забруднювач повітря. Він реагує з ним, утворюючи O2 і NO2. NO, який може надходити безпосередньо від вихлопних газів автомобілів, гарантує, що рівень озону на жвавих дорогах знижується, а забруднення в містах загалом нижче, ніж у сільській місцевості. Це особливо ефективно взимку, оскільки тоді також не вистачає сонячної радіації. Каталітичні перетворювачі в автомобілях та фільтри на промислових підприємствах пропускають все менше і менше NO, тому цей ефект стає слабшим. Крім того, у сільському господарстві виділяється більше метану, що сприяє утворенню озону. Дуже низькі значення стають рідше, середньорічне зростання.
Явище з постійно новими загадками
Це можна спостерігати не лише в Німеччині, але майже у всій Європі та США, як це виявив Мартін Шульц у «Звіті про оцінку озону в тропосфері». Для цього великого проекту він та багато інших дослідників вперше зібрали дані з понад 10 000 вимірювальних станцій, щоб представити глобальний аналіз наземного озону. "Наприклад, ми очікували різкого збільшення концентрацій у Східній Азії", - говорить Шульц. Це також підтвердилося. Але не лише там вчені помітили негативні тенденції. Наприклад, в деяких частинах Європи та США вони виявили, що рівні 140 мікрограмів на кубічний метр повітря перевищуються частіше. На відміну від високих пікових значень двадцять років тому, такий вплив не відразу викликає гострі скарги. Однак дослідження показують, що вони можуть порушити розвиток легенів, призвести до астми та збільшити рівень смертності.
Як приклад з оксидом азоту ілюструє приклад, як тепер можна знизити рівень озону в подальшому. Окрім цього, озон - явище, яке викликає все нові головоломки. У це особливо спекотне літо значення все ще є напрочуд низьким. За словами Уте Дауерт, однією з причин може бути посуха, оскільки дерева можуть тепер виділяти менш летких органічних сполук, які зазвичай сприяють формуванню. Це поєднання багатьох різних факторів, і заборона водіння двадцять років тому, мабуть, була не найкращим рішенням проблеми. Уте Дауерт вже працювала у Федеральному агентстві з охорони навколишнього середовища і суворо суперечила закону про озон: "У нас були дослідницькі проекти, які показали, що такі короткострокові заходи не принесли бажаного успіху".
Однак у середу серпня 1998 року ситуація покращилася досить швидко. Зміна погоди ввечері призвела до зниження рівня озону. Наступного дня рух було дозволено знову котити без обмежень. Заборона на водіння повинна залишатися одноразовою дією. У 1999 році закон про дію озону закінчився - і не був продовжений.