bakkenært ozon

Flyktige hydrokarboner fra eksos og industri kan påvirke ozonsyklus og gi ozonepisoder med økte konsentrasjoner av ozon, spesielt ved solrike varme sommerdager nær byer. Ozon er en viktig bestanddel i fotokjemisk smog. Ozon dannet i ozonepisoder skiller seg fra andre luftforurensninger ved at lave konsentrasjoner utover de naturlige bakgrunnsverdiene gir skader på planter, dyr og materialer.

Fotokjemiske oksidanter er oksiderende stoffer i atmosfæren, og omfatter ozon (O₃), hydrogenperoksid (H₂O₂), hydroksylradikal (OH•), peroksyradikal (HO₂•) og peroksyacetylnitrat (PAN). Navnet fotokjemisk angir sollysets betydning i reaksjonene som foregår i den nedre delen av atmosfæren. Ozon har en karakteristisk lukt (gresk ozein – lukte), en lukt man kan kjenne ved kraftige lyn fra tordenvær, og innendørs fra kopimaskiner, eller fra en gammeldags «høyfjellssol».

I ozonsyklus inngår sollys, nitrogendioksid (NO₂), nitrogenmonoksid (NO), dioksygen (O₂) og atomært oksygen (O). Eksitert atomært oksygen (O, en triplett (³P)) og nitrogenmonoksid dannes ved fotokjemisk spalting (fotolyse) av nitrogendioksid med kortbølget solstråling, bølgelengde kortere enn 420 nanometer.

NO₂ + sollys (λ < 420 nm) → NO + O

I tillegg kan atomært oksygen dannes i andre radikalreaksjoner. Atomært oksygen reagerer med dioksygen og danner ozon:

O + O₂ + M → O₃ + M

M er et tredje molekyl som stabiliserer det eksiterte mellomproduktet.

Ozon (O₃) dannet i ozonsyklus blir nedbrutt når ozon reagerer med nitrogenmonoksid, noe som gir lave naturlige konsentrasjoner av ozon (20–30 ppb).

NO + O₃ → NO₂ + O₂

Lave bakgrunnskonsentrasjoner av ozon har en viktig funksjon i å oksidere stoffer i atmosfæren, men når nitrogenmonoksid reagere med andre stoffer enn ozon, får vi ozonepisoder med skadelige forhøyete ozonkonsentrasjoner. Flyktige organiske karbonforbindelser i atmosfæren (VOC) som kan reagere med nitrogenmonoksid og forstyrre ozonsyklus er vanligvis menneskeskapte (antropogene), men de kan være naturlige fra skog og vegetasjon (biogene) slik som terpener og isopren.

Ozon er et kraftig oksidasjonsmiddel, som blant annet kan spalte karbon-karbon dobbeltbindinger, og kan observeres når gummistrikkene og gummistøvlene sprekker, eller andre materialer laget av polymerer (polyisoprener) krakkelerer (ozonaldring).

Ozon gir et oksidativt stress, hvor planter og vegetasjon tilpasser seg de lave bakgrunnskonsentrasjonene med ozon. Det er stor variasjon mellom og innen arter i deres evne til å tåle bakkenært ozon. De eldre plantedelene er mer utsatt for skade enn de yngre. Ozon kommer inn i bladene via spalteåpningene. Ozon reagerer med umettet fett i cellemembraner, og kan gi opphav til hydrogenperoksid. Hydrogenperoksid kan i tillegg til å gi et oksidativt stress også virke som et signalmolekyl som påvirker signalveier i planten. Ozon gir lukking av spalteåpningene med resultat redusert gassutveksling, fotosyntese, og vekst.

• ozon
• nitrogensyklus

• Miljøstatus: bakkenær ozon