NATUURLEXICON
Fotochemische luchtverontreiniging
Ozon is een instabiele chemische verbinding met een sterk oxiderend vermogen. Ozon in de troposfeer, die dus ook op ons leefniveau voorkomt, is vooral schadelijk voor het leefmilieu en de mens. Door fotochemische luchtverontreiniging (smog) kan het ozongehalte sterk toenemen. Het gas bestaat voornamelijk uit stikstofoxiden en koolwaterstoffen. Ozon in de troposfeer is wat men noemt een “secundaire” polluent. Het ontstaat door de inwerking van het zonlicht op stikstofdioxide. Uit die reactie ontstaat stikstofmonoxide. Dit stikstofmonoxide reageert weer met ozon tot stikstofdioxide. Vervuiling verstoort deze kringloop.
Immers, in aanwezigheid van vluchtige organische stoffen wordt, wordt via hydroxyl-
Voor de mens heeft ozon een negatieve invloed op de longfuncties en veroorzaakt het prikkelende ogen, hoesten en irritatie van de slijmvliezen. De impact neemt toe met de concentratie, de gevoeligheid van de blootgestelde personen en met de fysieke inspanning die geleverd wordt. Kortdurende blootstelling aan ozon lokt bij de mens ademhalingsklachten uit die gepaard gaan met een tijdelijke longfunctievermindering is een versnelde onomkeerbare longveroudering als gevolg van de regelmatige blootstelling aan hoge ozonconcentratie gedurende verschillende jaren.
De fotochemische luchtverontreiniging kan bij zaadplanten schade berokken.
Een te hoge blootstelling aan ozon op leefniveau zorgt bij tarwe voor een belangrijk opbrengstverlies. Een kortstondige blootstelling aan hoge ozonconcentraties veroorzaakt bij planten reeds een zichtbare bladschade. Ozon heeft een cumulatief schadelijke inwerking op gewassen in de vorm van verminderde groei en stressbestendigheid. De aantasting door ozon verergert door een verhoogde opening van de huidmondjes door bijvoorbeeld lichtinval, verhoogde lucht-
Planten nemen op een passieve manier overdag koolstofdioxide op en geven zuurstof af, ’s nachts verloopt dat proces omgekeerd. De uitwisseling van de gassen verloopt via huidmondjes. Het koolstofdioxide wordt omgezet in suikers waarmee de planten zich voeden. Het zonlicht levert de energie voor dat proces, dat we fotosynthese noemen. Als er te veel ozon in de lucht aanwezig is, zal de plant daar ook op reageren. Ozon creëert afgeleide stoffen in de plant en het zijn die stoffen die schadelijk zijn. De ozon reageert direct op andere stoffen die de planten afscheiden zoals ethyleen. Daaruit ontstaan er waterstofperoxiden en zuurstofradicalen. Deze stoffen tasten de buitenkant van de plantencellen aan, de celmembranen. Bovendien zorgen die zuurstofradicalen of vrije radicalen ook voor schade in de plantencel. Er is dus een zichtbare schade, maar ook een onzichtbare, chemische schade in de plantencel. De zichtbare schade manifesteert zich als vlekjes op de bladeren. Al naargelang de plantensoort verschillen deze vlekjes van kleur. Ook de gevoeligheid voor ozon verschilt van plant tot plant. Met name aardappelen en tarwe zijn behoorlijk gevoelig.
De schade is ook groter naarmate de temperatuur lager en de omgeving droger is.
De onzichtbare aantasting in de planten wordt ook aangeduid als “stress”. De plant zal minder groeien en kleinere vruchten aanmaken. Planten beschikken over de mogelijkheid om zich enigszins te wapenen tegen ozonaantasting door antioxidantia aan te maken: de vitamines C en E. Ook kunnen planten enzymen aanmaken die de reactieve afgeleide stoffen kunnen omzetten in onschadelijke stoffen.
Het preventief besproeien van de gewassen met anti-
Sommige gewassen worden momenteel genetisch veredeld tot meer ozonresistente soorten.
De lozingen van stikstofoxiden bij verbrandingsprocessen dragen niet alleen bij tot de verzuring maar liggen evenzeer aan de oorsprong van de vorming van fotochemische “zomersmog”. De term “smog” is een samentrekking van smoke (rook) en fog (mist).
Stikstofoxiden leiden in de luchtwegen tot vorming van salpeterzuur met een verlammend effect op de trilhaartjes in de luchtwegen. Daardoor vermindert het zelfreinigend vermogen en daalt ondermeer de weerstand tegen bacteriële infecties. Organische stikstofverbindingen worden in de bodem en het oppervlaktewater door mineralisatie omgezet in de minerale vormen ammonium, nitriet en nitraat. Ammonium kan in de vorm van ammoniakgas vervluchtigen uit bodem en mest. Nitraat en nitriet kunnen door denitrificatie gereduceerd worden tot de gasvormige stikstofverbindingen lachgas, stikstofmonoxide en stikstofgas. Via atmosferische depositie komen stikstofoxiden en ammoniak weer op het bodemoppervlak terecht.
Zwaveldioxide in de buitenlucht is veelal onderdeel van zure aërosolen, die ook zwavel, salpeterzuur en zoutzuur, ammoniumsulfaat en roet bevatten. Onder de oxiderende omstandigheden van de zure smog wordt zwaveldioxide geöxideerd tot zwaveltrioxide en tenslotte tot zwavelzuur. De longfunctie kan door die stoffen worden aangetast en CARA-
De zure luchtverontreiniging door zwaveldioxide, zwavelzuur en roetdeeltjes treedt vooral op in de winter en wordt daarom “wintersmog” genoemd.
De smog die bij ons voorkomt is meestal een vermenging van mist of lage bewolking met vuile lucht uit Oost-
Maatregelen die betrekking hebben op een vermindering van de emissies door het wegverkeer zijn meestal technisch van aard en omvatten benzinewagens met elektronische injectie, verbeterde katalysatoren, een dampretoursysteem op benzinetanks en alternatieve brandstoffen. Een algemene beperking van het transport dringt zich meer en meer op.