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DOI: http://dx.doi.org/10.1065/uwsf2000.06.025
--- Im vorliegenden Beitrag wird der Versuch unternommen, die Kenntnisse zur Entstehung, Konzentrationsvariabilität und Wirkung von Ozon kurz und kritisch bewertend zusammenzufassen unter dem Gesichtspunkt der Ozonminderung. Am gegenwärtigen troposphärischen Ozonhaushalt haben anthropogene Aktivitäten einen Anteil von etwa 50%. Methan und Kohlenmonoxid tragen dabei zu mehr als 80% an der Ozonbildung bei. Dieses "Sockelozon" bestimmt den Jahresmittelwert des Ozons. Da die Oxidation von CH4 und CO und damit die O3-Bildung Jahre bzw. Monate dauern, können dadurch nicht sommerliche Spitzenwerte erklärt werden. Darüberhinaus ist die Ozonbelastung zu einem globalen Problem geworden. Weil globale Emissionen von CH4 und CO weiter ansteigen, wird sich auch die mittlere O3-Belastung weiter erhöhen. Infolge ihrer Reaktivität können Nichtmethankohlenwasserstoffe (NMHC) innerhalb von wenigen Tagen zu einer starken Ozonerhöhung führen. Dabei ist aber die Quellen-Senken-Bilanz zu beachten. Nur wenn das Senkenpotential (insbesondere heterogene Prozesse in Wolken, aber auch eine Verringerung der photochemischen Netto-Produktion) der Luftmasse klein ist, kann es zur O3-Akkumulation kommen. Dieses "Excess"-Ozon wurde offenbar erfolgreich mit der Einführung der Autokatalysatoren verringert. Eine Wirkung des Ozons auf den Menschen ist erst für >100 ppb O3 nachgewiesen. Damit dürfte O3 kein Problem für den Menschen darstellen. Obwohl die Vegetation (insbesondere Koniferen) wesentlich empfindlicher ist, können gegenwärtig keine zuverlässigen Schwellenwerte angegeben werden. Wahrscheinlich ist die Dosis ein wichtiges Kriterium und deshalb muss dem steigenden Ozon-Sockelbetrag weitere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Bisherige Maßnahmen und Ideen zur Ozon-Luftreinhaltung sind aus dieser Sicht nutzlos.

Abstract

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This paper is an attempt to summarise and critically assess our knowledge on the formation, variation in concentrations and impact of ozone under the aspect of abatement strategies. The present ozone budget is determined to about 50% through human activities where methane and carbon monoxide contribute more than 80% to ozone formation. This "residual" or "background" ozone determines the annual mean ozone concentration. Due to the long time period (months and years) required for CH4 and CO oxidation, both compounds do not contribute to the excessive ozone concentrations often found in the summer. Moreover, the increase in tropospheric ozone is becoming a global problem. Because emissions of CH4 and CO are increasing globally, the "background" ozone will also increase in the future. Non-methanehydrocarbons (NMHC) may produce O3 within a few days because of their high reactivity concerning oxidants. For photochemical O3 formation, the source-sink budget has to be taken into account for making an estimation of the net ozone formation. Ozone accumulation only occurs when the removal potential (especially heterogeneous processes within clouds, but also a reduction in the net photochemical formation) of the air mass is small. This "excess" ozone has been reduced successfully within the last decade, most likely as a result of automobile catalyst use. An impact of O3 on humans has been found only for concentrations > 100 ppb. Thus, O3 should not be a problem for people. Although vegetation is much more sensitive (esp. conifers), it is not possible to present reliable thresholds at present. There is evidence that the dose (accumulation exposure) is an important criterion. Therefore, a mean annual concentration which may possibly be increasing further should be the target of air pollution controls. Former measures and ideas of ozone controlling have no usefulness in this sense.