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Luftschadstoffe

  • Ozon
    Ozon ist ein farbloses, giftiges und chemisch sehr reaktives Gas. Es greift viele andere Stoffe an und kann deshalb Menschen, Pflanzen und Materialien schädigen. Ozon ist ein Treibhausgas, trägt also zur Erwärmung der Erdatmosphäre bei. Bodennahes Ozon wird bei intensiver Sonneneinstrahlung durch photochemische Prozesse aus Vorläuferschadstoffen (Stickstoffoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen) gebildet.
    Hohe Lufttemperaturen und starke Sonneneinstrahlung begünstigen die Entstehung von bodennahem Ozon in der Atmosphäre. Dies ist typisch für die meteorologischen Bedingungen während sommerlicher Hochdruckwetterlagen(Sommersmog). Im Hinblick auf die menschliche Gesundheit ist Ozon in erster Linie ein starkes Reizgas. Es ist nur mäßig wasserlöslich und dringt daher nach dem Einatmen tief in die Atemwege ein. Hier kann es zur Schädigung der Zellmembran und damit zu entzündlichen Prozessen kommen.
    Erhöhte Ozonkonzentrationen können beim Menschen Reizerscheinungen an Augen und Schleimhäuten, Reizung der Atemwege, Husten, Kopfschmerzen und Atembeschwerden bis hin zu Einschränkungen der Lungenfunktion und Lungenkrankheiten hervorrufen. Bei Kleinkindern bremst Ozon die Lungenentwicklung und kann asthmatische Beschwerden und Allergien begünstigen. Etwa 10 bis 15 Prozent der Bevölkerung reagieren besonders empfindlich auf Ozon. Die negativen Wirkungen hängen von der Konzentration, der Expositionsdauer und dem Atemvolumen ab, welches mit zunehmender körperlicher Aktivität steigt.
    Für die Ozonkonzentration gibt es eine Informationsschwelle von 180 µg/m3 und eine Alarmschwelle von 240 µg/m3. Zum Schutz der menschlichen Gesundheit ist ein Zielwert festgelegt: Der maximale 8-Stunden-Wert eines Tages darf an höchstens 25 Tagen pro Kalenderjahr, gemittelt über 3 Jahre, den Wert von 120 µg/m3 überschreiten. Langfristig sollen die maximalen 8-Stundenmittel den Wert von 120 µg/m3 gar nicht mehr überschreiten.
  • Stickoxide
    Hauptquelle des Schadstoffs Stickstoffdioxid sind der Straßenverkehr sowie Verbrennungsvorgänge in Industrie- und Energieerzeugungsanlagen. Zusammen mit Kohlenwasserstoffen sind Stickstoffoxide für die sommerliche Ozonbildung verantwortlich. Außerdem sind sie an der Überdüngung (Versauerung) von Böden und Gewässern beteiligt. Im Winterhalbjahr entstehende Ammoniumnitratpartikel tragen zur Feinstaubbelastung bei.
    Stickstoffoxide sind aber vor allem Ausgangsstoffe für die Bildung von Fotooxidantien, welche sich erst unter dem Einfluss von Sonnenlicht aus anderen Luftverunreinigungen bilden. So entsteht Ozon aus Stickstoffoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen. Neuere Untersuchungen zeigen auch, dass NO2 die Oberflächenstruktur der Pollen verändern kann.
    Stickstoffdioxid ist ein starkes Reizgas und kann aufgrund seiner Löslichkeit in Wasser schon bei niedrigen Konzentrationen und normaler Atmung die Schleimhäute des Atemtraktes angreifen. Bei längerer Einwirkung können höhere Konzentrationen der Stickstoffoxide zu chronischer Bronchitis oder auch zu einer Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber Atemwegsinfektionen führen. Stickoxide führen zu einer Schädigung der Schutzmechanismen der Atemwege, sodass der stark gesundheitsschädliche Feinstaub ungehindert in die tiefen Lungenabschnitte eindringen kann. Es ist somit insbesondere die Kombinationswirkung aus Reizgasen(Stickoxide, Ozon) und Feinstaub, die in Regionen mit hohen Luftschadstoffen und ungünstigen klimatischen Bedingungen zu Gesundheitsschädigungen führt.
    Zum Schutz der menschlichen Gesundheit wurde europaweit einheitlich für Stickstoffdioxid der 1-Stunden-Grenzwert von 200 µg/m3 festgelegt, der nicht öfter als 18 mal im Kalenderjahr überschritten werden darf. Der Jahresgrenzwert beträgt 40 µg/m3.
  • Feinstaub
    Als Feinstaub, Schwebstaub oder englisch „Particulate Matter“ (PM) bezeichnet man Teilchen in der Luft, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der Atmosphäre verweilen. Die winzigen Partikel sind mit bloßem Auge nicht wahrzunehmen. Lediglich während bestimmter Wetterlagen kann man Feinstaub in Form einer „Dunstglocke“ sehen. Je nach Korngröße der Staubteilchen wird der Feinstaub in so genannte Fraktionen unterteilt: Unter PM10 versteht man alle Staubteilchen, deren aerodynamischer Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer (das sind 10 Millionstel Meter) ist. Eine Teilmenge der PM10-Fraktion sind die feineren Teilchen, deren aerodynamischer Durchmesser weniger als 2,5 Mikrometer beträgt. Diese bezeichnet man als „Feinfraktion“ oder PM2,5 (im Gegensatz dazu den Größenbereich 2,5 bis 10 µm „Grobfraktion“). Die kleinsten von ihnen, mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometer (das sind 100 Milliardstel Meter), sind die ultrafeinen Partikel.
    Es ist erwiesen, dass sich das Einatmen von Feinstaub negativ auf den Gesundheitszustand des Menschen auswirkt. An die Oberfläche der Partikel können sich Schwermetalle und Krebs erzeugende Schadstoffe anlagern und somit über die Atemwege in den Körper gelangen. Je kleiner die Staubpartikel sind, desto tiefer dringen sie in die Atemwege ein und gelangen von dort in das Blut und die inneren Organe. Untersuchungen der Weltgesundheitsorganisation haben das verstärkte Auftreten von Atemwegs- und Herzkreislauferkrankungen bei hoher Feinstaubkonzentration nachgewiesen. Personen mit bereits bestehenden Erkrankungen sind besonders anfällig. Selbst in das Gehirn können die ultrafeinen Partikel gelangen und dort Schlaganfälle, Stoffwechselstörungen und Entzündungen verursachen.
    Es gibt keine Feinstaubkonzentration, unterhalb derer keine schädigende Wirkung zu erwarten ist. Schon bei einer Reduktion des Feinstaubs von 10 µg/m3 pro Jahr würden zahlreiche Krankenhauseinweisungen vermieden. Umgegehrt zeigen Studien, dass sich bei einem Anstieg der Feinstaubkonzentration um 10 µg/m3 die Lebenserwartung um ein bis zwei Jahre verkürzt. Studien der Europäischen Gemeinschaft berechneten 300.000 Todesfälle (davon 13.000 Kinder) jährlich innerhalb der EG-Mitgliedsstaaten, davon 70.000 in Deutschland.
    Zum Schutz der menschlichen Gesundheit gelten seit dem 01.01.2005 europaweit einheitliche Grenzwerte für Feinstaub (PM10). Der Tagesgrenzwert beträgt 50 µg/m3 und darf nicht öfter als 35 mal im Jahr überschritten werden. Der zulässige Jahresmittelwert liegt bei 40 µg/m3. Über auftretende Feinstaubbelastungen und Überschreitungen soll die Öffentlichkeit möglichst schnell informiert werden. Die WHO empfiehlt aus Vorsorgegründen deutlich niedrigere Grenzwerte.

(Quellen: Umweltbundesamt, Landesanstalt für Umwelt, Messungen u. Naturschutz Baden-Württemberg, WHO)