Ozonlaag

Spreekbeurt over de ozonlaag: De gas ozon: Zuurstofatomen hebben als eigenschap dat ze zich heel makkelijk als moleculen vormen.(Laten zien op het bord met de zuurstofatoom, de zuurstofmolecuul O² en de zuurstofmolecuul O³) in de gas ozon komt alleen zuurstofatomen voor; een ozonmolecuul bestaat namelijk uit 3 atomen zuurstof O³. De ozonlaag: De gassen ozon is niet gelijk over de atmosfeer verdeeld. De atmosfeer zelf is verdeeld in verschillende lagen: zo heb je vanaf de aardoppervlak de troposfeer, de stratosfeer, de mesosfeer, de ionosfeer en de exosfeer. De meeste ozon bevindt zich de stratosfeer op een hoogte van ongeveer 25 km. En die laag met ozon is dus de ozonlaag. In de stratosfeer ontstaat ozon doordat de UV-straling van de zon in de atmosfeer dringt en een zuurstofmolecuul treft. De straling heeft zoveel energie dat de zuurstofmolecuul (O²) uiteen valt in twee atomen. Die zuurstofatomen gaan dan weer op zoek naar een andere zuurstofmolecuul en zo ontstaat er weer ozon. Ozon wordt dus voortdurend aangemaakt en afgebroken in de atmosfeer. (Ter verduidelijking voor de klas deze kringloop laten zien met de tekening die we daarvoor hebben laten zien). Hoog in de atmosfeer is dit proces niet mogelijk, omdat daar weer te veel UV-straling is en te weinig zuurstof om ozon te kunnen vormen. Lager in de atmosfeer is veel meer zuurstof, maar het meeste ultraviolet is geabsorbeerd. Hier kunnen geen zuurstofatomen ontstaan en dus ook geen ozonmoleculen. De optimale hoogte is 25 km van de aardoppervlak af. En de meeste ozon ontstaat boven de tropen, waar de zonnestraling het sterkst en het meest direct is. De functie van de ozonlaag: Zonlicht bevat onzichtbare stralen die we ultraviolette stralen noemen. Deze stralen bevatten veel energie en kunnen schadelijk zijn voor alle levende wezens op de aarde. De ozonlaag houdt de meeste ultraviolette stralen tegen, want de ozonmoleculen absorberen die stralen voor een grote deel. Maar de ozon laat wel licht en warmte door. Het ultraviolet dat de aarde wel bereikt heeft belangrijke gevolgen. Het is de straling waardoor mensen bruin worden. Maar een overmaat kan ook schadelijke uitwerking hebben op al het levende op de aarde.
Ozon vlakbij de grond: De ozonlaag heeft dus een belangrijke functie. Maar dichtbij de grond is ozon juist een gevaarlijke vorm van vervuiling, die erg schadelijk kan zijn voor alles wat leeft. In steden ontstaat ozon, als onverbrande brandstof uit de uitlaat van auto’s zich vermengt met zonlicht. Dan ontstaat er ozon. Als er te weinig wind is, kan de ozon niet opstijgen. Dan vormt zich vlak bij de grond een gevaarlijke smog (=dikke mist met gevaarlijke stoffen erin). Ozon meten: Als alle ozonmoleculen in de ozonlaag werden samengeperst, zou de laag amper 6 millimeter dik zijn. In werkelijkheid is de ozonlaag verscheidene kilometers dik. Je kan dus wel nagaan dat de totale hoeveelheid ozon in de atmosfeer heel erg weinig is. Nu bestaan er verschillende manieren om de ozonlaag te meten en te bestuderen: 1. wetenschappers maken gebruik van weerballonnen (plaatje uit het boek laten zien). De ballonnen worden dan gevuld met helium en aan elk ballon wordt een radiosonde bevestigd. De radiosonde verzamelt informatie over de gassen in de atmosfeer en stuurt deze informatie met behulp van radiosignalen terug naar de aarde. Deze methode is erg duur en tijdrovend. 2. wetenschappers gebruiken hoogvliegende vliegtuigen en satellieten. De satellieten cirkelen om de aarde en meten dan de ozonconcentratie. 3. het onderzoeken van het spectrum van de zon. Het nadeel van deze methode is dat het alleen overdag kan worden gedaan en je leert alleen iets over de hoeveelheid ozon boven het meetstation. De aantasting van de ozonlaag: De ozonlaag is erg kwetsbaar en wordt ook door verschillende factoren aangetast. Zo zijn er natuurlijke processen: - Vulkaanuitbarstingen. Tijdens deze uitbarstingen worden chemische stoffen uitgestoten en die stoffen zijn bijvoorbeeld waterstofchloride (verbinding van waterstof en chloor) en zwaveldioxide. Deze stoffen werken mee aan de afbraak van ozon. - Vonken in de lucht. Wanneer het hoog aan de hemel bliksemt, kunnen er reacties in de gang worden gezet die ozonmoleculen afbreken. - Brandende bossen. Uit een brandend bos komen vele verschillende gassen vrij. Sommige bevatten chloor. De gassen stijgen op en tasten de ozonlaag aan. Maar er is ook een proces waar de mens verantwoordelijk is: Dat is het vrijkomen van chemische stoffen die atomen van het gas chloor bevatten. De chlooratomen zijn voornamelijk afkomstig van CFK’s, ofwel chloorfluorkoolwaterstoffen. De manier waarop CFK’s reageren met het ultraviolet en de ozon in de ozonlaag is ingewikkeld; als de CFK’s de ozonlaag bereiken treft het CFK en maakt hieruit chloor los. Dit reageert met de ozon, die uiteenvalt in verschillende soorten zuurstof. Het chloor zelf verandert niet, maar gaat door met het vernietigen van ozon dat steeds opnieuw in verschillende vormen van zuurstof uiteen blijft vallen. (hier kan je zeggen dat er al een spreekbeurt over is gehouden en dus niet verder meer op in gaat). CFK’s zijn niet de enige in de industrie gebruikte chemicalien die de ozonlaag afbreken. Stoffen die vrijkomen bij het verbranden van brandstoffen en uit bestrijdingsmiddellen en schoonnmaakvloeistoffen tasten ozon ook aan. De gevolgen die er kunnen ontstaan: Door de verschillende factoren die net zijn opgenoemd, wordt de ozonlaag steeds wat dunner. Dat kan hele schadelijke gevolgen hebben voor de aarde: Als er meer UV-straling door de ozonlaag heen komt zou dat een toename van huidkanker en van grauwe staar veroorzaken. Maar ook zal er schade optreden aan gewassen, aan planten en bomen. Er ontstaat zo een bedreiging voor de wereldvoedselvoorziening. In zee sterft het plankton en de zeeen zullen daardoor sterven. Dus samengevat: -ogen zijn heel erg gevoelig voor ultraviolet: grauwe staar -huidkanker -zaadjes groeien niet meer: niets bloeit meer en veel planten gaan dood. -minder plankton in de zee: zee sterft uit.
Het gat in de ozonlaag: Op de Zuidpool meten geleerden al dertig jaar de hoeveelheid ozon. In de jaren `80 merkten ze dat de ozonlaag op een bepaalde plek boven de Zuidpool elk voorjaar erg dun werd. Bijna al de ozon was daar vernietigd door CFK’s. Er ontstond een gat in de ozonlaag. In de jaren `60 was er nog geen gat. CFK’s werden toen nog nauwelijks gebruikt. Nu verschijnt er boven de Zuidpool ieder voorjaar een gat in de ozonlaag. Dat komt omdat het daar zo koud is, dat er zich ijskristallen vormen. Die kristallen zijn geschikt voor chlooratomen om ozonmoleculen aan te vallen. In de lente staat de zon hoger aan de hemel en splitsen de ultraviolette stralen de CFK’s, waarbij meer chlooratomen vrijkomen. Dit verandert niet als we CFK’s blijven gebruiken. De weersomstandigheden in het noordpoolgebied zijn anders dan die in het zuidpoolgebied. Er ontstaat geen gat, maar de ozonlaag wordt in zijn geheel dunner. Het Montreal Protocol: In september 1987 ondertekenden een groot aantal landen een overeenkomst, Het Montreal Protocol genaamd. Zij beloofden de productie van CFK’s aan het eind van deze eeuw gehalveerd te hebben. Maar eigenlijk is dit niet voldoende. Alle gassen die de ozonlaag kunnen vernietigen, moeten verboden worden, niet alleen de ergste. Dit was onze spreekbeurt... Zijn er nog vragen? Bronvermelding: Boeken: - ANW-boek - De ozonlaag: M. Bright - De ozonlaag: Tony Hare - Het gat in de ozonlaag: S. Morgan
Internet