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DIE ATMOSPHÄRE Gliederung: o Definition o Aufbau o Entwicklung o Heutige Zusammensetzung o Luftschadstoffe Gliederung: o Definition o Aufbau o Entwicklung.

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1 DIE ATMOSPHÄRE Gliederung: o Definition o Aufbau o Entwicklung o Heutige Zusammensetzung o Luftschadstoffe Gliederung: o Definition o Aufbau o Entwicklung o Heutige Zusammensetzung o Luftschadstoffe Dipl. Ökol. Nina Harsch Institut für Didaktik der Chemie Westfälische Wilhelms-Universität Münster Seminar Luft, Wasser und Umweltbelastung, SS 2012

2 HydrosphäreLithosphäre Biosphäre Atmosphäre Erde Sphären der Erde Atmosphäre: griechisch: atmós - sphaira deutsch: Dunst - Kugel => Die Erde umgebende Lufthülle. Lithosphäre: Land Hydrosphäre: Wasser Biosphäre: Pflanzen, Tiere Durch die Gravitationskraft an die Erde gebunden. Direkt an der Erdoberfläche am dichtesten. Gemisch aus zahlreichen Gasen. Wie ist die Atmosphäre definiert?

3 Nach: Center for Science Education, University of California at Berkeley (verändert)Nach: Global Change Program, University of Michigan (verändert) Ozonschicht: Maximale Dichte in ca. 20 km Höhe Druck und Dichte der Luft nehmen mit der Höhe ab. Nach: Allgemeine Meteorologie Nr. 1, Selbstverlag des Deutschen Wetterdienstes, Offenbach, 1987 (verändert) Wie ist die Atmosphäre aufgebaut?

4 Keine Atmosphäre. Meteoriteneinschläge, Vulkanausbrüche. Starke Erhitzung der Erde => Entgasung. 4,5 Mrd. 4,3 Mrd. 2 Mrd. Zeitraum [Jahre vor heute] Nach: G LAUBRECHT et al., Begleitbuch Evolutionsausstellung Berliner Museum für Naturkunde, Prestel 2007 (verändert) 90 % Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid. Zunächst extremes Treibhausklima. Entweichen leichter Gase (z.B. H 2 ) in den Weltraum. Langsame Abkühlung. Wasserdampf: Kondensation. Kohlenstoffdioxid: Lösung im Urozean. => Kalk. 2 % Sauerstoff. Photosynthese und Atmung. Wie hat sich die Atmosphäre entwickelt?

5 1 Vol % = ppm1 ppm = ppb1 ppb = ppt Wasser- dampf: 0,4 - 4 % (variabel) Nach: S CHULTZ, Max Planck Institut für Meteorologie, Hamburg (verändert) Wie ist die Luft heute zusammengesetzt?

6 Luft besteht aus 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff, 0,9 % Argon und 0,1 % Spurengasen. Diese 0,1 % beinhalten eine Vielzahl verschiedener Gase, die nur in verhältnismäßig sehr geringen Mengen in der Luft enthalten sind. Würde man diese in Prozent ausdrücken, müsste man mit sehr kleinen Zahlen arbeiten. Deshalb verwendet man für die Spurengase die Einheiten parts per million (ppm), parts per billion (ppb) und parts per trillion (ppt). Das heißt: Anzahl der Moleküle des entsprechenden Spurengases unter 1 Million bzw. 1 Milliarde bzw. 1 Billion Luft-Moleküle: ppm = parts per million(Million ist das englische Wort für Million) 1 ppb = 1 Molekül unter Molekülen ppb = parts per billion(Billion ist das englische Wort für Milliarde) 1 ppb = 1 Molekül unter Molekülen ppt = parts per trillion(Trillion ist das englische Wort für Billion) 1 ppt = 1 Molekül unter Molekülen Die Umrechnung erfolgt folgendermaßen: 1 Vol % = ppm 1 ppm = ppb 1 ppb = ppt Diese Konzentrationsverhältnisse sind so gering, dass sie kaum vorstellbar sind, aber die moderne Wissenschaft kann sie nachweisen. Trotz dieser verhältnismäßig geringen Konzentration haben die Spurengase enorme Auswirkungen. Beispiele sind der Treibhauseffekt, Saurer Regen, Ozonsmog oder auch das Ozonloch. Einschub:ppm / ppb / ppt

7 Jedes Gas kann ein Luftschadstoff sein, wenn (a) oder (b) zutrifft: (a) Natürliche Luftkomponente in erhöhter Konzentration (z.B. CO 2 ). (b) Unnatürliche Luftkomponente (z.B. FCKW). Jedes Gas kann ein Luftschadstoff sein, wenn (a) oder (b) zutrifft: (a) Natürliche Luftkomponente in erhöhter Konzentration (z.B. CO 2 ). (b) Unnatürliche Luftkomponente (z.B. FCKW). Woher kommen Luftschadstoffe? Industrie Schwefeldioxid (SO 2 ) Kohlendioxid (CO 2 ) Verkehr Kohlendioxid (CO 2 ) Stickstoffdioxid (NO 2 ) Agrarsektor Methan (CH 4 )Lachgas (N 2 O) Was sind Luftschadstoffe?


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