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Wichtige Luftschadstoffe, ihre Auswirkungen und Ursachen

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Wenn wir von Luftqualität sprechen, meinen wir in der Regel den Gehalt an verschiedenen Schadstoffen in unserer Luft. Zu den wichtigsten Luftschadstoffen gehören Kohlenmonoxid (CO), Ammoniak (NH3), Stickstoffoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO2), Ozon (O3), Feinstaub (PM), Schwefeldioxid (SO2) und flüchtige organische Verbindungen (VOC). Warum wird auf diese Verbindungen getestet? Welchen Einfluss haben sie auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Einzelnen? Lesen Sie weiter, um es herauszufinden.

Ammoniak (NH3)

Ammoniak ist ein farbloses Gas mit stechendem Geruch. Seine Hauptursachen sind landwirtschaftliche Prozesse, insbesondere bei der Düngemittelherstellung und der Entsorgung von Vieh. Zu den Ursachen in Innenräumen gehören Zigarettenrauch und Reinigungslösungen.

Ammoniak reizt Augen, Nase, Rachen und Atemwege, wenn es in kleinen Mengen eingeatmet wird, da es ätzend ist, und ist in großen Mengen giftig. Es verschmutzt und trägt zur Eutrophierung und Übersäuerung von Land- und Wasserökosystemen bei. Außerdem bildet Ammoniak in Verbindung mit anderen Schadstoffen in der Atmosphäre sekundären Feinstaub (PM2,5).

Kohlenmonoxid (CO)

Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses giftiges Gas. Es wird direkt von Fahrzeugen und Verbrennungsmotoren emittiert. In Innenräumen wird Kohlenmonoxid von Heizkesseln, Kaminen, Öfen, Dunstabzugshauben, zentralen Staubsaugersystemen, Tabakrauch und Propanheizungen erzeugt. Weitere Ursachen für das Gas sind Kraftwerke, die Verbrennung von Biomasse, Waldbrände und die Holzindustrie.

Wenn Kohlenmonoxid in den Blutkreislauf gelangt, beeinträchtigt es die Fähigkeit des Körpers, Sauerstoff zu den Organen und Geweben zu transportieren. Daher können extrem hohe Konzentrationen zum Tod führen. Kleinkinder, ältere Menschen und Personen mit Herz- und Atemwegserkrankungen sind besonders anfällig für Kohlenmonoxidvergiftungen.

Stickstoffmonoxid (NO)

Stickstoffmonoxid, auch Stickstoffoxid genannt, ist ein farbloses, giftiges Gas, das bei der Verbrennung von Kohle und Erdöl entsteht. Zu den Hauptquellen gehören Kraftfahrzeuge und Wärmekraftwerke.

Stickstoffmonoxid löst sich in atmosphärischem Wasserdampf und bildet Säure, die Vegetation, Gebäude und Materialien schädigt und zur Versauerung von Land- und Wasserökosystemen beiträgt. Außerdem entsteht in Verbindung mit flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) bodennahes Ozon (O3).

Stickstoffdioxid (NO2)

Stickstoffdioxid entsteht durch die Oxidation von Stickstoffmonoxid (NO) bei Verbrennungsprozessen wie in Dieselmotoren und in Kohle-, Öl-, Gas-, Holz- und Abfallanlagen.

Stickstoffdioxid wirkt sich schädlich auf die Atmungsorgane von Menschen und Tieren aus und erhöht das Risiko eines Schlaganfalls. Ebenso wie Stickstoffmonoxid löst es sich in Wasserdampf und erzeugt sauren Regen. Stickstoffdioxid trägt zur Bildung von bodennahem Ozon (O3) bei und bildet in Verbindung mit anderen atmosphärischen Verbindungen wie Ammoniak sekundäre Feinstaubpartikel (PM2,5).

Ozon (O3)

Bodennahes Ozon ist ein blassblaues Gas mit stechendem Geruch. Es entsteht hauptsächlich durch photochemische Reaktionen anderer Schadstoffe wie Stickstoffoxide, Kohlenmonoxid und flüchtige organische Verbindungen bei starker Sonneneinstrahlung und UV-Strahlung. In Innenräumen stammen die Emissionen aus den Elektromotoren von Haushaltsgeräten wie Kopierern und Laserdruckern.

Ozon steht im Verdacht, krebserregend zu sein. Es führt zu einer verminderten Lungenfunktion und zu Atemwegserkrankungen, wobei die Belastung mit vorzeitiger Sterblichkeit in Verbindung gebracht wird. Abgesehen von seinen Auswirkungen auf den menschlichen Körper schädigt Ozon auch die Vegetation und trägt zu einem Rückgang der Ernteerträge und zum Waldsterben bei. Ozon beschleunigt den Verfall von Gummi, Farbstoffen, Lacken, Beschichtungen und verschiedenen Textilien und ist auch ein Hauptbestandteil von Smog.

Feinstaub (PM)

Feinstaub besteht aus flüssigen und festen Partikeln, die sich in der Luft befinden. Primäre Feinstaubpartikel werden aus einer direkten Quelle emittiert, z. B. aus Kraftwerken, dem Fahrzeugverkehr, Baustellen sowie Öfen und Heizungen in Innenräumen. Sekundärer Feinstaub hingegen entsteht durch chemische und physikalische Reaktionen mit verschiedenen Verbindungen, darunter Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffdioxid (NO2) und Ammoniak (NH3).

Feinstaub wird mit Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen wie Asthma, Bronchitis und Emphysemen in Verbindung gebracht. Das Ausmaß der durch Feinstaub verursachten Gesundheitsschäden wird durch die Größe der Partikel bestimmt. Partikel mit einem mittleren Massendurchmesser von weniger als 10 Mikrometern werden als PM10 bezeichnet, während Partikel mit einem mittleren Massendurchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern als PM2,5 bezeichnet werden. PM2,5 werden auch als Feinstaub bezeichnet. Neuere Klassifizierungen können auch PM0,1, so genannte ultrafeine Partikel, umfassen. Je kleiner die Partikel sind, desto höher ist das Gesundheitsrisiko, da sie tief in die Atemwege und den Blutkreislauf eindringen und Lunge, Herz und Gehirn schädigen können.

Schwefeldioxid (SO2)

Schwefeldioxid ist ein giftiges Gas mit stechendem Geruch. Es entsteht vor allem bei der Verbrennung und Raffination von Kohle, Erdöl und metallhaltigen Erzen, aber auch bei verkehrsbedingten Emissionen wie dem Schiffsverkehr.

Schwefeldioxid ist reizend und kann bei Menschen und Tieren Erkrankungen der Atemwege hervorrufen. In Wasser gelöst bildet es sauren Regen, der die Vegetation, Gebäude und Materialien schädigt und zur Versauerung von Land- und Wasserökosystemen beiträgt. Schwefeldioxid bildet auch sekundären Feinstaub (PM2,5), wenn es in der Atmosphäre mit anderen Verbindungen wie Ammoniak in Verbindung kommt.

Flüchtige organische Verbindungen (VOC)

Flüchtige organische Verbindungen sind eine große Gruppe von kohlenstoffhaltigen Substanzen wie Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Aldehyde und organische Säuren. Zu ihren Ursachen im Freien gehören Emissionen aus unvollständigen Verbrennungsprozessen und flüchtige Nebenprodukte der Industrie. In Innenräumen sind VOC aufgrund interner Schadstoffquellen aus Einrichtungsgegenständen und Baumaterialien wie Möbeln, Kunststoffen, Teppichen, Tapeten, Reinigungsmitteln, Lacken, Lösungsmitteln und Tabakrauch besonders konzentriert.

Die Auswirkungen von VOC in Innenräumen haben daher größere Auswirkungen auf die Gesundheit, da sich die Menschen überwiegend in Gebäuden aufhalten. Während einzelne VOC-Konzentrationen in der Regel moderat sind und keine gesundheitlichen Auswirkungen erwarten lassen, steigen die Konzentrationen nach Bau- und Renovierungsarbeiten auf besorgniserregende Werte an. Viele einzelne VOC haben nachweislich toxische, krebserregende und mutagene Wirkungen auf den Menschen. Zu den Symptomen gehören Kopfschmerzen, Müdigkeit, Produktivitätsverlust, Schlafstörungen und Atemwegserkrankungen, die insgesamt unter dem Begriff „Sick-Building-Syndrom“ zusammengefasst werden können. Die reaktionsfreudigeren flüchtigen organischen Verbindungen bilden zusammen mit Stickstoffdioxid (NO2) bodennahes Ozon (O3) und tragen auch zur Bildung von sekundärem Feinstaub (PM2,5) bei.

Was kann gegen diese Luftschadstoffe unternommen werden?

Technologien wie die von Breeze Technologies entwickelten Luftqualitätssensoren und die Environmental Intelligence Cloud können zur Bekämpfung der Luftverschmutzung beitragen. Durch die Überwachung der Luftqualität und die Analyse und Berichterstattung der Daten können Städte und nationale Regierungen Strategien und Investitionen für einen saubereren Verkehr, energieeffiziente Industrien und eine optimierte Stadtentwicklung entwickeln. Durch konsistente Messungen werden Benchmarks geschaffen, mit denen sich die Wirksamkeit der umgesetzten Maßnahmen vergleichen und beurteilen lässt, so dass Fortschritte bei der Verbesserung der Luftqualität erzielt werden können. All dies führt zu Vorteilen für die Gesundheit, die Umwelt, die Wirtschaft und letztlich zu einer besseren Zukunft.