Chemie und Umwelt: Ein Studienbuch fur Chemiker, Physiker, by Andreas Heintz

By Andreas Heintz

Der Gedanke, ein Buch zum Thema "Chemie und Umwelt" zu schreiben, ent­ stand aufgrund unserer Erfahrungen mit einem Seminar desselben Titels, das in den Wintersemestern 1987/88 und 1988/89 am Physikalisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg stattfand. Es zeigte sich, daß dieses Thema offenbar nicht nur für die Studierenden der Chemie,sondern auch für diejenigen verwand­ ter Fachrichtungen von größtem Interesse ist, es aber andererseits kaum Bücher gibt, die im Stil eines Lehrbuches eine zusammenfassende, fachübergreifende In­ formation anbieten. Angesichts der immer bedrohlicher werdenden Auswirkungen von chemi­ schen Prozessen und Chemieprodukten auf unser Leben sollte es ein Gebot für die Lehrenden an einer Universität sein, den Studierenden bei ihrer naturwissen­ schaftlichen Ausbildung eine ebenso fachlich fundierte wie kritische Auseinan­ dersetzung mit dieser Problematik zu ermöglichen. Es ist selbstverständlich, daß nicht alles, used to be zum Thema "Chemie und Umwelt" gehört, in einem Buch des vor­ liegenden Umfangs behandelt werden kann. Die thematische Auswahl beschränkt sich auf den eigentlich schon sehr ausgedehnten Komplex der Schadstoffbelastung von Luft, Wasser und Boden, der die wichtigsten umweltrelevanten Themenbe­ reiche umfaßt. Der Problemkreis Kerntechnik und radioaktive Belastung wurde bewußt ausgeklammert, da seine angemessene Behandlung den Rahmen dieses Buches gesprengt hätte.

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Die Höhenbereiche dieser Umkehrpunkte werden mit Pausen, die dazwischenliegenden Schichten mit Sphären bezeichnet. So trennt die Tropopause in 12 km Höhe die Troposphäre (0-12 km) von der Stratosphäre (12-50 km). Es ist zu beachten, daß für die Höhenskalierung in Abb. B. die Tropopause in den Tropen im Mittel in 18 km, in den mittleren Breiten zwischen 10 und 15 km und an den Polkappen in ca. 8 km Höhe. Für die Temperaturzunahme in der Stratosphäre ist die Ozonschicht der Erdatmosphäre verantwortlich.

2 41 Strahlungsbilanz uud Euprgiehaushalt der Erde nach To auflösen: To = € + (1 - TE' 4 (l) . TK Hierbei haben wir entsprechend GI. 5) den Term ersetzt und <4: / €! 10) 1 + TA' € mit € abgekürzt. Der Faktor (l \j ~n (1- A)/(1 durch TE ist das Verhältnis von cP H zu (1 - A). Die Größen TK, TA, (l und € lassen sich aus den in Abb. 2-6 angegebenen Prozent zahlen für die verschiedenen Strahlungs- bzw. Energieflüsse berechnen. Es gilt: TK' ~n . TK (l TA = ~(1 - A) 45 ~'(1_ A) = 70 TK . So = cP H /[TK .

1-5: Kohlenstoffkreislauf (Quelle: [11]). *: aus Wald- und Bodenzerstörung sowie aus Brennholz. ** : aus Verbrennung fossiler Brennstoffe Ein weiterer Kohlenstoffaustausch findet zwischen der Atmosphäre und dem Oberflächenwasser der Ozeane statt. 10 12 kg Kohlenstoff in Form von CO 2 im Ozean gelöst und auch wieder in die Atmosphäre abgegeben. lt i gsten Senken für den Kohlenstoff dar. Hierbei spielt das Meeresplankton eine besonders wichtige Rolle: Es fixiert in den Ozeanen ca. 65% des Kohlenstoffs, das die gesamte Pflanzenwelt bei der Photosynthese aufnimmt!

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