Luftqualität Wiki
Schadstoffe
Ozon – O3
Ozon ist ein farbloses, giftiges Gas. In Bodennähe wird es bei Sonneneinstrahlung, durch photochemische Prozesse aus Stickoxiden und anderen flüchtigen organischen Verbindungen gebildet.
- Hauptquellen: Straßenverkehr, Feuerungsanlagen, Lösungsmittel, Landwirtschaft
- Auswirkungen auf die Gesundheit: Schädigung der Lunge, Intensivierung von Asthmasymptomen oder anderen Lungenerkrankungen, Irritation der Atemwege
- Betroffene Risikogruppen: Personen mit Lungenerkrankungen, Kinder, Senioren, im Freien aktive Personen
- Auswirkungen auf die Umwelt: Beeinträchtigtes Pflanzenwachstum, beeinträchtigte Qualität und Quantität landwirtschaftlicher Produkte
Feinstaub – PM10
Unter PM10 werden alle festen und flüssigen Partikel unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung mit einem Durchmesser kleiner als 10 μm zusammengefasst.
- Hauptquellen: Straßenverkehr, Kraftwerke, Öfen/Heizungen von Wohnhäusern, Metallerzeugung, Landwirtschaft, Bodenerosionen
- Auswirkungen auf die Gesundheit: Je nach Größe dringen Partikel bis in die Nasenhöhle, Bronchien oder den Blutkreislauf vor und schädigen das Gewebe
- Betroffene Risikogruppen: Personen mit erhöhtem Risiko für Lungen-, Herz/Kreislauferkrankungen oder Diabetes, Kinder, Senioren, im Freien aktive Personen
Feinstaub – PM2.5
Unter PM2.5 werden alle festen und flüssigen Partikel unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung mit einem Durchmesser kleiner als 2,5 μm zusammengefasst.
- Hauptquellen: Straßenverkehr, Kraftwerke, Öfen/Heizungen von Wohnhäusern, Metallerzeugung, Landwirtschaft, Bodenerosionen
- Auswirkungen auf die Gesundheit: Je nach Größe dringen Partikel bis in die Nasenhöhle, Bronchien oder den Blutkreislauf vor und schädigen das Gewebe
- Betroffene Risikogruppen: Personen mit erhöhtem Risiko für Lungen-, Herz/Kreislauferkrankungen oder Diabetes, Kinder, Senioren, im Freien aktive Personen
Stickstoffdioxid (NO2)
Stickoxide sind Nebenprodukte von Verbrennungsprozessen. Unter Sonneneinstrahlung sind sie maßgeblich für die Bildung von bodennahem Ozon und stellen auch eine Quelle für die Bildung von Feinstaub dar.
- Hauptquellen: Straßenverkehr, Feuerungsanlagen, Lösungsmittel, Landwirtschaft
- Auswirkungen auf die Gesundheit: Reizt und verengt die Bronchien, Intensivierung von Lungenerkrankungen, erhöht das Risiko von Diabetes und Herz/Kreislauferkrankungen
- Betroffene Risikogruppen Personen mit Lungenerkrankungen oder erhöhtem kardiovaskulärem Risiko, Kinder, Senioren, im Freien aktive Personen
- Auswirkungen auf die Umwelt: Beeinträchtigtes Pflanzenwachstum, was zu Überdüngung und Versauerung von Böden und Gewässern führt.
Luftqualität und Gesundheit
Asthma
Was ist Asthma?
Asthma bronchiale, vereinfacht meist als Asthma bezeichnet, ist eine chronische Lungenerkrankung, bei der die Atemwege chronisch entzündet sind. Gleichzeitig reagieren die Atemwege übermäßig empfindlich auf verschiedene Reize – dies wird als bronchiale Hyperreaktivität bezeichnet. Diese Übererregbarkeit der Atemwege führt bei Anfällen zu einer Verengung der Bronchien und damit zu den typischen Asthmasymptomen.
Was sind typische Asthma-Symptome?
Ein charakteristisches Merkmal von Asthma ist, dass die Symptome in Anfällen auftreten, abklingen und beim nächsten Anfall wieder aufflammen. Zu den Asthma-Symptomen gehören:
- pfeifende, zischende Atmung (Keuchen)
- Kurzatmigkeit und Luftnot
- Engegefühl in der Brust
- Husten
Was passiert im Körper bei Asthma?
Bei normaler Atmung sind die Atemwege zur Lunge vollständig geöffnet. Dadurch kann die Luft ungehindert in die Lunge ein- und ausströmen. Bei Asthma verändern sich die Atemwege auf folgende Weise:
Die Verzweigungen der Atemwege, die zur Lunge führen, werden übermäßig reaktiv und reagieren empfindlicher auf alle Arten von Asthmaauslösern. Die Auskleidung der Atemwege schwillt an und entzündet sich. Schleim verstopft die Atemwege.
Die Muskeln um die Atemwege ziehen sich zusammen (Bronchospasmus). Die Lunge hat Schwierigkeiten, Luft ein- und ausströmen zu lassen (Atemwegsobstruktion: das Ausströmen von Luft kann besonders schwierig sein). Diese Veränderungen verengen die Atemwege. Das Atmen fällt schwer und ist anstrengend, als würde man versuchen, durch einen mit saugfähiger Baumwolle gefüllten Strohhalm zu atmen.
Wie trägt die Luftverschmutzung zur Entstehung von Asthma bei?
Das Risiko, an Asthma zu erkranken, ist umso höher, je stärker die Luft am Wohnort mit Feinstaub aus dem Straßenverkehr belastet ist. Dies gilt insbesondere für Kinder, aber auch für Erwachsene. Vor allem in Ballungszentren, Industriegebieten und entlang von Verkehrsadern wird die durch Feinstaub belastete Luft zu einem immer größeren Problem.
Hohe Feinstaub- und Ozonwerte in der Atemluft können dazu führen, dass Asthmatiker neben Asthma auch Symptome einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) entwickeln.
Warum sind Asthmatiker durch Luftverschmutzung besonders gefährdet?
Millionen von Menschen benötigen jedes Jahr eine Notfallversorgung, weil verschmutzte Luft einen Asthmaanfall auslöst – ein Problem, das naturgemäß besonders häufig in Großstädten und Beckenlagen auftritt. Bis zu 20 Prozent der Notfälle werden auf die Reizung der Atemwege durch Ozon zurückgeführt. Feinstaub ist nach Angaben der Forscher für bis zu neun Prozent verantwortlich, insbesondere ultrafeine Partikel, die in die Bronchien und Alveolen eindringen. Ein kleiner Teil (0,4 %) ist auf Stickstoffdioxid zurückzuführen, das bei Verbrennungen und im Verkehr entsteht. Insgesamt ist die Luftverschmutzung für 12 bis 30 Prozent der Asthma-Notfälle verantwortlich.
Ozon löst Asthma aus, weil es die Lungen und Atemwege stark reizt. Es ist allgemein bekannt, dass die Ozonwerte in direktem Zusammenhang mit Asthmaanfällen stehen. Sie hat auch dazu geführt, dass mehr Asthma-Medikamente und Notfallbehandlungen für Asthma benötigt werden. Ozon kann die Lungenfunktion beeinträchtigen und das tiefe Atmen erschweren.
Auch andere Formen der Luftverschmutzung können Asthma auslösen. Kleine Partikel in der Luft können durch die Nase oder den Mund in die Lunge gelangen. Schwebstoffe, die in Dunst, Rauch und Staub in der Luft enthalten sind, stellen ein ernsthaftes Problem für die Luftqualität dar. Menschen mit Asthma sind durch das Einatmen kleiner Partikel einem größeren Risiko ausgesetzt. Die Partikel können Asthma verschlimmern. Sowohl langfristige als auch kurzfristige Exposition kann zu Gesundheitsproblemen wie einer verminderten Lungenfunktion und mehr Asthmaanfällen führen.
Bei Patienten, die bereits an Asthma leiden, ist die Wahrscheinlichkeit, zusätzlich eine COPD zu entwickeln, dreimal höher, wenn sie langfristig Feinstaub und Ozon ausgesetzt sind.
COPD
Was ist COPD?
COPD ist eine fortschreitende und bisher unheilbare Lungenerkrankung, bei der sich die Atemwege entzünden und dauerhaft verengen. Die Abkürzung COPD steht für „chronic obstructive pulmonary disease“ (chronisch obstruktive Lungenerkrankung), wobei „obstruktiv“ für „verengend“ steht.
Was sind typische COPD-Symptome?
Typische COPD-Symptome sind:
- Husten mit Auswurf
- Kurzatmigkeit und Atemnot
Was passiert im Körper bei COPD?
Bei COPD sind die Atemwege entzündet und dauerhaft verengt (Obstruktion). Die Veränderungen treten in den Bronchien und im Lungengewebe auf, entweder einzeln oder in Kombination, und können sich mit dem Fortschreiten der Krankheit verschlimmern:
Ausgangspunkt ist meist eine obstruktive Bronchitis: Bereiche der Bronchien und Bronchiolen entzünden sich durch eingeatmete Schadstoffe. Als Schutzmaßnahme scheidet die Lunge vermehrt Schleim aus. Der Schleim wird normalerweise von feinen, beweglichen Flimmerhärchen, die den größten Teil der Atemwege auskleiden, zum Ausgang (Rachen) befördert.
Schadstoffe wie Nikotin zerstören diese feinen Härchen, wodurch sie ihre Fähigkeit verlieren, den Schleim zu reinigen und zu transportieren. Dies führt zu einer Verdickung oder Zerstörung des Lungengewebes (COPD mit Emphysem).
Wie trägt die Luftverschmutzung zur Entstehung von COPD bei?
Es ist bekannt, dass die Hauptursache für die Entstehung von COPD das Rauchen ist, d. h. das Einatmen stark verschmutzter, feinstaubhaltiger Luft. Bei 90 % der COPD-Betroffenen spielt Rauchen eine Rolle, aber auch Passivrauchen kann ein auslösender Faktor sein.
Die Rolle, die die Luftverschmutzung bei der Entstehung von COPD spielt, ist noch Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen.
Warum sind COPD-Patienten durch Luftverschmutzung besonders gefährdet?
Kleine und kleinste Partikel aus Hausbrand oder Straßenverkehr in der Umgebungsluft und andere Luftschadstoffe wie NO2 oder Ozon können zu einer gesundheitsschädlichen Luftverschmutzung beitragen und damit auch den Verlauf der COPD beeinflussen.
So besteht beispielsweise ein Zusammenhang zwischen der Zahl der ambulanten Krankenhausbesuche wegen einer Verschlimmerung der COPD und einer kurzfristig erhöhten Luftverschmutzung durch den Straßenverkehr oder in Städten. Dies ist auch deshalb plausibel, weil eine ganze Reihe von Studien einen Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Lungenfunktion nachgewiesen haben.
Verhaltensempfehlungen für Risikogruppen im Falle einer erhöhten Luftverschmutzung
Bei hoher Luftschadstoffbelastung sollten anstrengende Aktivitäten im Freien vermieden werden. Darüber hinaus sollte der Aufenthalt an Orten mit viel Verkehr vermieden werden.
Wohnräume sollten nur zu Zeiten gelüftet werden, in denen wenig Verkehr herrscht. Auch die Verwendung eines Luftreinigers ist ratsam.
Eine gesunde Lebensweise (ausgewogene Ernährung, regelmäßige Bewegung, Verzicht auf Rauchen, höchstens geringer Alkoholkonsum usw.) kann ebenfalls die Abwehrkräfte des Körpers gegen oxidativen Stress und Entzündungen stärken. Dies hilft, gesundheitlichen Schäden durch negative Umwelteinflüsse bis zu einem gewissen Grad entgegenzuwirken.
Zusammenfassung der ausgewählten Schwellenwerte
Die Grenzwerte in Deutschland orientieren sich stark an den EU-Vorschriften. Die Schweiz hingegen bemüht sich um die Einhaltung der WHO-Empfehlungen. Die Schweiz und Schottland haben die strengsten Grenzwerte für Luftverschmutzung. Es ist unwahrscheinlich, dass der Brexit die Schwellenwerte für das Vereinigte Königreich beeinflussen wird, da diese bereits streng sind.
Ozon Grenzwerte / Richtwerte
WHO: 100 µg/m3 (8 Stunden, tägliches Maximum)
EU: 120 µg/m3 (8-Stundendurchschnitt, der im Mittel nicht an mehr als 25 Tagen in den letzten 3 Jahren überschritten werden darf.)
Deutschland: 120 µg/m³ O3 (Höchster 8-Stundendurchschnitt eines Tages innerhalb eines Kalenderjahres)
Feinstaub (PM10) Grenzwerte / Richtwerte
WHO: 15 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
EU: 40 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
Deutschland: 40 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
Feinstaub (PM2.5) Grenzwerte / Richtwerte
WHO: 5 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
EU: 25 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
Deutschland: 25 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
Stickstoffdioxid (NO2) Grenzwerte / Richtwerte
WHO: 10 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
EU: 40 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
Deutschland: 40 μg/m³ (Jahresdurchschnitt)
Klima und Umwelt
Kurzlebige Klimaschadstoffe
Kurzlebige Klimaschadstoffe sind mächtige Klimatreiber, die viel kürzer in der Atmosphäre verbleiben als Kohlendioxid (CO2),aber ihr Potenzial, die Atmosphäre zu erwärmen, kann um ein Vielfaches größer sein. Bestimmte kurzlebige Klimaschadstoffe sind auch gefährliche Luftschadstoffe, die schädliche Auswirkungen auf Menschen, Ökosysteme und landwirtschaftliche Produktivität haben.
Die kurzlebigen Klimaschadstoffe Ruß, Methan, troposphärisches Ozon und teilfluorierte Kohlenwasserstoffe sind die wichtigsten Beiträge zum vom Menschen verursachte globalen Treibhauseffekt nach Kohlendioxid, der für bis zu 45% der aktuellen globalen Erwärmung verantwortlich ist.
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Kipppunkte
Ein Kipppunkt ist, wenn die vertraute Entwicklung eines Systems so aus dem Gleichgewicht gerät, dass es eine neue Entwicklung nimmt und oft nicht mehr in den früheren Zustand zurückversetzt werden kann.
Eng damit vebunden ist der Begriff „Kippelement„. Unter einem Kippelement wird in der Klimaforschung ein Teil des Klimasystems bezeichnet, dessen Zusammenhänge auf die Existenz eines Kipppunktes (im weiteren Sinn) hindeuten.
Mit Hilfe verschiedenster Klimamodelle wurden bislang einige Regionen identifiziert, in denen das lokale Klima sehr sensibel auf Eingriffe reagiert. Manche dieser Kipppunkte könnten bereits im Laufe des 21. Jahrhunderts überschritten werden oder sind gar schon überschritten.
Ein solches „Umkippen“ stellt also ein Risiko dar, bei dem der Schaden gewaltig, aber die Wahrscheinlichkeit des Eintretens unbekannt ist. Angesichts der tiefgreifenden Veränderungen, die jedes dieser Szenarien mit sich bringt, erscheint es zwingend, dass sich all diese Entwicklungen auch gegenseitig beeinflussen und das Überschreiten eines Kipppunktes indirekt die Überschreitung eines anderen auslösen könnte. Die komplexen Wechselwirkungen sind unüberschaubar und derzeit keineswegs komplett erforscht.
Klimawandel
„Klimawandel“ bezeichnet die Abkühlung oder Erwärmung des Klimas auf der Erde über einen langen Zeitraum. Nicht zu verwechseln mit dem Wetter – das, was wir tagtäglich an kurzfristigen, aktuellen Veränderung der Temperatur wahrnehmen. Der Klimawandel ist kein neues Phänomen. Er beschreibt die langfristigen Veränderungen von Faktoren wie der Temperatur, des Niederschlages und der Meeresströmungen.
Der natürliche Klimawandel ist ein Prozess, der sich über Jahrtausende entwickelt.
Der menschengemachte Klimawandel dagegen vollzieht sich dagegen innerhalb weniger Generationen.
In den letzten 10.000 Jahren war die Temperatur unseres Planeten weitgehend stabil. Mit Anbruch des industriellen Zeitalters vor ungefähr 260 Jahren änderte sich dies.
Was bedeutet „Klima“
Unter „Klima“ versteht man das durchschnittliche Wetter einschließlich seiner Extremwerte über einen längeren Zeitraum an einem bestimmten Ort. „Klima“ ist also nirgendwo direkt messbar, sondern eine Statistik aus vielen Messungen. Das Gebiet kann klein oder groß sein, eine Stadt oder ein Kontinent oder der ganze Globus. Der Zeitraum muss groß genug für die Bildung eines statistischen Mittelwertes sein.
Als Referenzzeitraum für die Bestimmung des Klimas der Gegenwart werden 30 Jahre zugrundegelegt, z.B. die Jahre 1961-1990. Falls die Klimavariablen, d.h. Temperatur, Niederschlag, Wind, Verdunstung usw., um einen langjährigen Mittelwert schwanken, bleibt das Klima stabil. Wenn sich der Mittelwert und die Variabilität der Extreme erkennbar verändern, liegt eine Klimaänderung vor. Im Gegensatz zum Wetter lassen sich die statistischen Mittelwerte des Klimas theoretisch längerfristig vorhersagen, insbesondere für größere Räume wie Kontinente oder den Globus
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Was is „Klimagerechtigkeit“?
„Klimagerechtigkeit“ sieht den menschengemachten Klimawandel nicht nur als rein technischen Herausforderung und ökologischen Problem, sondern vielmehr als ein moralisches und politisches Thema. Der Begriff beschäftigt sich mit der aktuell ungleichen Verteilung an Verursachung, Ressourcen und die damit verbundene Bekämpfung der Folgen des Klimawandels insbesondere auf globaler Ebene. Die Kosten für die Bekämpfung und die Beseitigung der Folgen sollten nach dem Verursacherprinzip ausgeglichen werden. Denn die Bevölkerungsgruppen, die heute am meisten unter den Folgen leiden sind meist nicht diejenigen die den Klimawandel in der Vergangenheit eingeleitet und verstärkt haben.
Ziel ist es also, die Kosten nicht auf globaler Ebene gleichmäßig zu verteilen, sondern in Verbindung mich Gerechtigkeit zu bringen. Dies soll durch Einbindung von sozialer Gerechtigkeit, Gleichheit, Menschenrechte und kollektiven Rechten für den Klimawandel geschehen
Was ist “Umweltgerechtigkeit”?
Die Folgen von schädlichen Umwelteinflüssen, verursacht durch den Menschen, sind selbst innerhalb eines Landes bzw. einer Region nicht gleich verteilt. Sozio-ökonomische Faktoren wie Einkommen, Bildung spielen eine bedeutende Rolle. So sind untere Einkommensschichten und Randgruppen eher von den negativen Umwelteinflüssen betroffen als sozial höher gestellte.
Die Umweltgerechtigkeit beschäftigt sich mit der Gleichbehandlung aller Menschen bezüglich ihrer Umwelt. Alle Menschen sollten demnach die gleiche, gesunde Umwelt genießen können, unabhängig von der Herkunft, Hautfarbe oder Einkommen und Vermögen.
Was ist “Cumulative Impact“?
Kumulative bedeutet sich anhäufend oder steigernd. Der kumulative Effekt beschreibt also eine positive oder negative Auswirkung, beeinflusst durch diverse, sich verstärkende oder auslöschende Faktoren. Die separat betrachteten Faktoren können dabei aber nur marginal oder sogar unbedeutend erscheinen. In Summe können sie allerdings einen großen Einfluss haben. Innerhalb der Umweltgerechtigkeit hat „Cumulative Impact“ eine große Bedeutung.
Ein Beispiel: Für eine Person, die in einer Gegend mit erhöhter Luftverschmutzung wohnt, steigert sich die gesundheitliche Belastung u.a. auch dadurch, weil sie am Arbeitsplatz ungünstigen Bedingungen ausgesetzt ist und sich nicht leisten kann, in ihrer Freizeit ausgleichenden Beschäftigungen nachzugehen oder auf gesunde Ernährung zu achten.
Luftqualität in Zahlen
Weltweit leiden fast 2 Millionen Kinder an Asthma, das durch verkehrsbedingte Luftverschmutzung verursacht wird.
Die Forscher untersuchten die verkehrsbedingten Stickstoffdioxid-Konzentrationen. Sie verfolgten die Entwicklung der neuen Asthmafälle bei Kindern. 1,85 Millionen neue Asthmafälle wurden durch NO2 verursacht. Lesen Sie hier mehr
22.000 Datensätze deuten auf Verbindung von Luftschadstoffe/Lärmbelästigung und Herzinsuffizienz hin.
Forscher der American Heart Association sammelten Daten von über 22.000 Menschen. Die Analyse ergab Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Emissionen und Herzinsuffizienz. Es ist überraschend, wie die beiden Faktoren zusammenwirken, sagten die Forscher. Lesen Sie hier mehr.
500.000 vorzeitige Todesfälle jährlich sind in der WHO Region Europa auf Luftverschmutzung zurückzuführen
Die WHO-Zahlen zeigen, dass 348 000 dieser Todesfälle in der Region in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen und 208 000 in Ländern mit hohem Einkommen auftraten. Die meisten dieser Todesfälle sind auf die Luftverschmutzung zurückzuführen.
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Risiko des Todes durch Alzheimer-Krankheit 35% höher mit höheren PM2,5 Niveau
Lesen Sie in Air Quality News mehr darüber
90% der Welt leiden unter schädlichen Konzentrationen von Luftverschmutzung
Das durchschnittliche Niveau von Feinstaub (PM2,5) liegt in den größten Städten der Welt bei 39 ug/m3, fast um das 4-fache höher als die Empfehlung der WHO.
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