Wieweit hält die Erdatmosphäre ihre Stoffliche Zusammensetzung und wie ist die Zusammensetzung der Erdatmosphäre?
Bis 100 km Höhe hält sie ihre Zusammensetzung bei
Zusammensetzung:
Hauptbestandteil: N2 (78%), O2 (21%), Ar (0,9%)
Permanente Spurengase: Edelgase, H2, N2O
Sehr räumlich und zeitlich schwankende Anteile (H2O, CO2, CH4)
Wie hoch ist die Masse der Erdatmosphäre und welche Schichten im Bezug auf den Temperaturverlauf hat sie?
Besitzt eine Masse von etwa 4,9 * 10^18 kg
Schicken:
Troposphäre: 0 - 7 km (Polargebiet) und bis 17 km (Tropen), begrenzt d. Tropopause
Stratosphäre: 7 - 17 km, begrenzt d. Stratopause
Mesosphäre: 50 - 80/85 km, begrenzt d. Mesopause
Thermosphäre: 80 - 85 km bis über 640 km
Exosphäre: 500/1000km bis über 100.000 km (interplanetaren Raum übergehend)
Definiere die Begriffe Emission, Transmission, Immission.
Emission: Übertritt luftunvereinigender Stoffe in die offene Atmosphäre. Ort des Übertritts: Emissionsquelle
Transmission: Vorgänge, in derne Verlauf sich räumliche Lage und Verteilung der luftverunreinigenden Stoffe in der offenen atmosphäre und dem Einfluss von Bewegungsphänomenen oder infolge weiterer physikalischer sowie chemischer Effekte Ändern
Immission: Übertritt luftverunreinigender Stoffe von der offenen Atmospähre in einen Akzeptor (z.B. Menschen)
Definiere die Begriffe Schadstoffund Luftschadstoff.
Schadstoff: Fremdstoff, der sich aufgrund der Art seiner Verteilung auf der Erdoberfläche oder im Boden sowie im Erdnahen Raum als Schadstoff erweist (Primär: keine Umwandlung zwischen emission und Imission, Sekundär: Entsteht durch Umwandlung in der Atmosphäre z.B. Ozon)
Luftschafstoff: Beimengung der Luft, die sowohl die menschliche Gesundhet als auch die Biospähre gefährden kann. Herkunft kann natürlich als auch anthropogen sein.
Definiere die Begriffe: Konzentration, Exposition, Dosis
Konzentration: Quantitative Angabe über Menge Schadstoff in einer bestimmten Umgebung —> hohe Konzentration führt nicht zwingend zu hoher Exposition
Exposition: Entsteht, wenn die Menschen einem konkreten Schadstoff ausgesetzt sind.
Dosis: Menge des Schadstoffes, die tatsächlich in den Körper eindringt —> abhängig von Exposition, stoffspez. Faktoren (z.B. Löslichkeit), personenspezifischen Faktoren (z.B. Gesundheit der Haut)
Definiere die Begriffe: Treibhausgase, Smog (London & LA-Smog)
Treibhausgase (z.B. CO2, Methan): Atmosphärische Gase, die zum Treibhausefekt durch Absorption v. der Erdoberfläche reflektieren Infrarotstrahlung beitragen.
Smog (Smoke & Fog (nebel)): Hohe Immissionskonzentration von Luftschadstofen in Verbindung mit Nebel
London: Anreicherung von Schwefeldioxid & Schwebstaub während austauscharmer Wetterlagen mit hoher Luftfreuchtigkeit
LA: Bildung stark oxidierender Substanzen, bes. Ozon, wenn Stickoxide, Kohlenmonoxid & Kohlenwasserstoffe intensiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind.
Erkläre den Ablauf der Entstehung von London-Smog & LA Smog.
Neues Thema: Quellen der Luftverschmutzung:
Was sind Quellen von Luftverschmutzung und gib 6 Luftschadstoffe an.
Quellen: Verbrennung fossiler Brennstoffe für Stromerzeugung (Verkehr, Industrie, Haushalte), Industrielle Prozesse, Landwirtschaft, Haushalte, Abfallverbrennung
Luftschafstoffe: Ammoniak, Stickoxide, Ozon, Feinstaub
Gib 6 verschiedene Luftschafstoffe an und die Entwicklung von Luftschaftstoff-Emissionen.
Schwefeldioxid (SO2): Entsteht durch Verbrennung fossiler Brennstoffe (enthalten Spuren von Schwefel), hauptsächlich Kraftwerke.
Stick(stoff)oxide (NOx): Mischung aus NO und NO2, Anorganische Gase das aus Stickstoff und Sauerstoff aus der Luft entstehen. NO entsteht zu großen Mengen als NO2.
Ozon (O3): Ist sekundärer Schadstoff, der durch die Reakton von NO2, Kohlenwasserstoffen und Sonneneisntrahlung (deshalb auch bei Sonnigem Wetter höhere Ozonkonzentration) entsteht.
Kohlenwasserstoffe (HC) und flüchtige organische Verbindungen (NMVOC): Entstehen bei unvollständiger Verbrennung von Kraftstoffen & Verdunstung.
Feinstaub: Fraktion des Schwebstaubs, Teilmenge PM10 und PM2,5. Kann natürlich (Bodenerosion, Vulkanausbrüche) oder durch menschlichen Handeln erzeugt werden. Primär (unmittelbar von der Quelle freigesetzt) oder sekundär (Kondensationsprozess aus Vorläufersubstanzen und/oder Agglomeration von kleineren Partikeln). Gesundheitliche Wirkung: PM 10-2,5 geht immer tiefer führt zu Entzündungsvorgängen im Lungengewebe, Herz oder Kreislauf (Diesel-Ruß —> unvollst. Verbrennung —> elementarer Kohlenstoff)
Entwicklung: Prozentuale Entwicklung geht immer weiter runter, großteil wird von Energie und Verkehrz bzw. Transport emittiert.
Welche Schadstoffe sind für den saueren Regen hauptsächlich verantwortlich und was sind die Auswirkungen von saurem Regen. Welche Quelle ist hauptverantwortlich für Stickoxid-Emissionen?
Schadstoffe: Stickoxide, Schwefeldioxid
Auswirkungen (Versauerung der Böden)
Pufferverlust: Nährstoffauswaschung und verringerte Pufferkapazität im Boden durch Stickstoff- und Schwefelverbindungen.
Schlechtes Pflanzenwachstum: Veränderte Boden-Ionenzusammensetzung und Wachstumshemmnisse für Pflanzen.
Langfristige Ökosystemschäden: Schwierige Umkehr von Bodenversauerung und toxischer Metallmobilisierung.
Verantwortlich: Verkehr, Energiewirtschaft
Wo ist die Ozonkonzentration hoch?
Stadt niedrig, da Stickoxid des Verkerhrs Ozon abbaut.
Verkehrsfernen Parks oder Stadtrand Ozonkonzentration höher, da die Verfrachtung von Schadstoffen relativ hoch ist und NO-bedingte Ozonabbau verringert ist.
Auf dem Land: Hohe Ozonbelastung auf dem Land an Sommertagen, da beim Transport der schadstoffbelasteten Luftmassen, die Reaktionspartner Zeit hatten über UV-Strahlung Ozon aufzubauen
Wie sind die gesundheitliche Wirkungen von bodennahem Ozon und welchen wirtschaftlichen Einfluss hat es
Reizung der Schleimhäute, Augen und Lungengewebe aufgrund hoher Reaktivität und geringer Waserlöslichkeit.
Wirtschaftlich führt es zu Ernteeinbußen in der Landwirtschaft.
Erkläre was Eutrophierung durch Luftschafstoffe bedeutet.
Überangebot an Pflanzennährstoffen (Stickstoff & Phosphor) im Wasser oder im Boden —> fördert pflanzliches Wachstum und damit Verschlechterung des ökologischen Zustands, da das Gleichgewicht der Zusammensetzung der Pflanzenarten nicht gleichmäßig ist
Erkläre warum Stickstoff als Umweltproblem gilt.
Elementarer Stickstoff kann kaum von Lebenswesen genutzt werden.
Reaktiver Stickstoff geht aber Verbindungen ein und ist für Lebensprozesse wichtig (z.B. Nahrungsmittelproduktion).
Zu großen Menge Stickstoff sind schädlich, da folgende Formen entstehen:
Ammoniak (NH3),
Quelle: Nutztiere
Auswirkung: Versauerung, Eutrophierung, sek. Feinstaub
Stickstoffmonoxid (NO),
Stickstoffdioxid (NO2),
Lachgas (N2O)
Quelle: Landwirtscahft, Bodenverdichtung, Industrie
Auswirkung: hochwirks. Treibhausgas
Stickoxide (NOX)
Quelle: Verkehr, Energie,
Auswirkung: Vorläufer von bodenn. Ozon & sek. Feinstaub, kurzfr.: Atemwege durch NO2, langfr.: Erhöhung d. mortalität
Gib toxische Spurenstoffe an und erkläre Dioxine
Anorganische Spurenstoffe: Schwermetalle (Hg, Cd, Pb, Zn, Cr, As, …), Leichtmetalle (Al, Be, F), Mineralfasern (Asbest)
Organische Spurenstoffe: Polychlorierte Dibenzodioxine und –furane, Polychlorierte Biphenyle, Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, Hexachlorbenzol, Pestizide
In welcher Zone liegt 0% des Ozons und wie verläuft der Abbau der Ozonschicht?
90% der atmosphärischen Ozons liegt in der Stratosphäre.
Durch Radikale (FCKW - Fluorchlorkohlenw. = FKW, SF6, NF3), die in die Gleichgewichtsreaktion (Ozon-Sauerstoff-Zyklus) eingrift, werden alternative Reaktionspfade zugänglich gemacht, welchen den Ozonabbau begünstigten —> Durch den Abbau kann UV-Strahlung nicht mehr im vollen Umfang absorbiert werden.
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