Arten der Luftverschmutzung

2024 Autor: Carl Kingsman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 19:19

Zu den drängendsten Umweltproblemen der heutigen Zeit gehört die Luftverschmutzung. Luft ist der Atem des Lebens, doch es gibt viele Arten von Luftverschmutzung, die zu Problemen beitragen, die von Gesundheitsproblemen bis hin zum Klimawandel reichen.

Arten der Luftverschmutzung, die für den Menschen am gefährlichsten sind

Das Idaho Department of Environmental Quality gibt an, dass im Clean Air Act von 1970 (CAA) Ozon, Partikel, Kohlenmonoxid, Stickstoffgase, Schwefeldioxid und Blei als sechs Hauptluftschadstoffe identifiziert wurden. Die beiden Formen der Luftverschmutzung, die von der American Lung Association als am schädlichsten für den Menschen angesehen werden, sind Ozon oder Smog und Partikelverschmutzung oder Ruß.

Ozon

Ozon wird von der American Lung Association als der am weitesten verbreitete Luftschadstoff angesehen. Ozon wird nicht emittiert, sondern durch eine chemische Reaktion zwischen Sonnenlicht und Gasen wie Stickoxiden, Kohlenmonoxid und flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) gebildet, erklärt die US-Umweltschutzbehörde (EPA). Diese Gase werden bei der Verbrennung von kohlenstoffbasierten oder fossilen Brennstoffen freigesetzt. Dies wird Boden- oder troposphärisches Ozon genannt und ist „schlecht“, im Gegensatz zum „guten Ozon“in der Stratosphäre, das die Erde vor schädlichen ultravioletten Bestandteilen der Sonnenstrahlen schützt. Die Ozonbelastung ist im Allgemeinen in den sonnigsten Monaten des Jahres, von Mai bis Oktober, am höchsten.

• Gesundheitsprobleme:Dieser Schadstoff kann unmittelbar nach der Exposition kurzfristige Gesundheitsprobleme verursachen, wie z. B. Reizungen der Haut und der Atemwege, und eine langfristige Exposition kann zu mehr führen Laut EPA treten schwerwiegende gesundheitliche Probleme auf, wie zum Beispiel eine höhere Rate an Lungenerkrankungen und eine „Verschlimmerung von Bronchitis, Emphysem und Asthma“. Kinder, ältere Menschen, Asthmapatienten und Menschen, die im Freien arbeiten, sind am stärksten gefährdet.
• Umweltauswirkungen: Bodennahes Ozon kann Ökosysteme und das Pflanzenwachstum in Wäldern und Wildschutzgebieten schädigen. Es kann für wachsende Pflanzen sehr schädlich sein. Mother Nature Network (MNN) berichtet: „Allein in den Vereinigten Staaten ist Ozon jedes Jahr für einen geschätzten Rückgang der Pflanzenproduktion in Höhe von 500 Millionen US-Dollar verantwortlich.“

Partikelverschmutzung

Laut State of the Air 2016 der American Lung Association steht die Partikelverschmutzung ebenfalls ganz oben auf der Liste der gefährlichsten Schadstoffe für die menschliche Gesundheit und ist in der gesamten Umwelt weit verbreitet. Diese Luftverschmutzung besteht aus festen und flüssigen Partikeln aus Asche, Metallen, Ruß, Dieselabgasen und Chemikalien. Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) erklären, dass Partikel (PM) aus zwei verschiedenen Arten von Quellen erzeugt werden – primären oder sekundären.

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  „Primärquellen verursachen von selbst Partikelverschmutzung“, schreibt das CDC, das weiter sagt: „Zum Beispiel sind Holzöfen und Waldbrände Primärquellen.“

• Sekundärquellen „geben Gase ab, die Partikel bilden können“und stammen aus Kraftwerken und Kohlebränden.
• Fabriken, Autos und Lastwagen sowie Baustellen fungieren sowohl als primäre als auch sekundäre Quellen.

Das Factsheet der Weltgesundheitsorganisation (WHO) listet die wichtigsten Schadstoffe auf: Sulfat, Nitrate, Ammoniak, Natriumchlorid, Ruß, Mineralstaub und Wasser. Partikelverschmutzung kann bereits in geringen Konzentrationen gefährlich sein, zu erhöhter Mortalität und Morbidität führen und ist der Schadstoff, der die Menschen stärker beeinträchtigt als jede andere Verschmutzung.

Die Größe der gebildeten Partikel ist unterschiedlich und hat laut WHO unterschiedliche Auswirkungen.

• Die gröberen Partikel haben einen Durchmesser von 10 Mikrometern oder weniger (≤ PM₁₀) und sind gesundheitsschädlicher, da sie in Lunge und Blut gelangen und sich dort festsetzen Atemwegsbeschwerden, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Lungenkrebs verursachen. ≤PM_{10wird von Bauernhöfen, Baustellen, Minen und Straßen produziert, berichtet CDC.}
• Das New York State Department of He alth berichtet, dass die feineren Partikel 2,5 Mikrometer oder weniger groß sind (≤ PM_2,5). Diese gelangen in die Atemwege bis zur Lunge und verursachen kurzfristige Beschwerden wie Augen-, Nasen-, Rachen- und Lungenreizungen sowie Kurzatmigkeit und verschlimmern bestehende Asthma- und Herzerkrankungen. Bei ruhigem Wetter führt extreme Verschmutzung zu Nebel und eingeschränkter Sicht. ≤ PM_{2,5 wird von „Kraftwerken, Industrieanlagen sowie Autos und Lastwagen“produziert, berichtet CDC.}

Andere häufige Luftschadstoffe

Die wichtigsten Luftschadstoffe, die auch für den Menschen ein Gesundheitsrisiko darstellen, sind Kohlenmonoxid, Stickoxide, Schwefeldioxid, Blei, Dioxine und Benzol.

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  Kohlenmonoxidwird neben vielen anderen Quellen durch die unvollständige Verbrennung fossiler Brennstoffe in Fahrzeugen, Heizgeräten und Industrieanlagen erzeugt und ist ein farb- und geruchloses Gas. Laut CDC ist es beim Einatmen giftig für Menschen und Tiere. Es kann zu Vergiftungen führen, deren Symptome „Kopfschmerzen, Schwindel, Schwäche, Magenbeschwerden, Erbrechen, Brustschmerzen und Verwirrtheit sind“und zum Tod führen, wenn es von schlafenden oder betrunkenen Personen eingeatmet wird. Im Clean Act Overview der EPA heißt es, dass die gesamten USA die Kohlenmonoxidstandards einh alten.

• Schwefeldioxid entsteht durch die Verbrennung schwefelh altiger Brennstoffe wie Öl und Kohle und kann gesundheitliche Probleme verursachen, insbesondere bei Menschen mit bestehenden Herz- oder Lungenerkrankungen. Im Faktenblatt der WHO heißt es, dass bei der Vermischung mit Wasser Schwefelsäure entsteht, die im sauren Regen enth alten ist und große Waldgebiete zerstört hat. Encyclopedia.com gibt an, dass es das Wachstum von Bäumen beeinträchtigt und sie anfällig für „Winterverletzungen, Insektenbefall und Dürren“macht und das Überleben von Wasserlebewesen verringert.
• Stickoxide sind Gase, die zum Smog beitragen und auch sauren Regen und die damit verbundenen Auswirkungen verursachen. Dieser Schadstoff entsteht bei „Verbrennungsprozessen“in Landfahrzeugen und Schiffen im Zusammenhang mit Strom, Wärme und laufenden Motoren. Verbrennungsprozesse. Der EPA Clean Act Overview berichtet, dass diese Gase auch Atemprobleme hervorrufen und mit einer erhöhten Anzahl an Notfall-Krankenhausbesuchen verbunden sind. Laut Carbon Brief könnte sich die Lachgasproduktion bis 2050 verdoppeln.
• Blei wird von Fahrzeugen und Industriestandorten sowie von Müllverbrennungsanlagen in die Luft emittiert. Nach Angaben der Texas Commission on Environmental Quality sind die Herstellung und das Recycling von Blei-Säure-Batterien, die Verarbeitung von Metallen, Eisen und Stahl, Kupfer, Glas, Zement sowie industrielle und institutionelle Kessel weitere Bleiquellen. Menschen können Blei direkt einatmen oder davon betroffen sein, wenn es sich auf dem Boden ablagert. Wenn es in hohen Konzentrationen im Körper vorhanden ist, ist es ein Neurotoxin und verursacht Immunprobleme, Fortpflanzungsprobleme, Nierenerkrankungen und Herz-Kreislauf-Probleme. Laut WebMD sind Säuglinge und Kleinkinder besonders anfällig für Probleme mit Bleiexposition.
• Dioxin ist in Kunststoffen enth alten und wird bei der Herstellung und bei der Verbrennung von Kunststoffabfällen freigesetzt, weist das National Institute of Environmental He alth darauf hin. Seine Emissionen konnten seit 1987 durch strenge Vorschriften um 90 % reduziert werden. Die WHO sagt, dass es Hautläsionen verursacht und die Leber sowie das Immun-, Nerven-, Hormon- und Fortpflanzungssystem beeinträchtigt.
• Benzol Verschmutzung tritt bei einigen industriellen Prozessen und bei der Verwendung von erdölh altigen Produkten wie Kunststoffen auf. Eine weitere Quelle ist die Belastung durch Tabakrauch. Laut WHO kann es Krebs und Anämie verursachen (S. 1).

Treibhausgase verursachen Klimawandel

Die heute vielleicht am meisten beachtete Form der Umweltverschmutzung ist das Gasgemisch, das für den Treibhauseffekt verantwortlich ist und zu globaler Erwärmung und Klimawandel führt.

Anthropogene Emissionen

Ein bestimmter Prozentsatz der Treibhausgase wird aus natürlichen Quellen erzeugt und sammelt sich in der Atmosphäre. Dort bildet sich eine Schicht aus reflektierenden und absorbierenden Materialien, die verhindert, dass ein Teil der von der Sonne abgestrahlten Wärme aus der Erdatmosphäre entweicht. Dadurch bleibt die Temperatur ausreichend warm, damit Pflanzen und Tiere gedeihen können, erklärt Livescience. Durch die Zugabe von vom Menschen verursachten Treibhausgasen wird jedoch zu viel Wärme in die Atmosphäre zurückreflektiert, was zu einer globalen Erwärmung führt.

Seit der industriellen Revolution hat der Mensch die Produktion von Treibhausgasen erhöht, vor allem durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Zu den häufigsten davon zählen laut NASA Kohlendioxid, Methan, Lachgas und Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), und der gegenwärtige Klimawandel ist hauptsächlich auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen. Die Hauptursachen sind die Verbrennung fossiler Brennstoffe in Fahrzeugen, die landwirtschaftliche Nutzung und die Energieerzeugung. Die Abholzung von Wäldern, die Verwendung von Lachgas in Düngemitteln und Gase, die in der Kühlung und in der Industrie verwendet werden, verstärken dieses Problem, betont National Geographic.

Auswirkungen des Klimawandels

Schätzungen des IPCC, des Zwischenstaatlichen Gremiums für Klimaänderungen, zeigen, dass „etwa die Hälfte der anthropogenen CO2-Emissionen zwischen 1750 und 2011 in den letzten 40 Jahren entstanden sind“(S. 4). In diesem Jahrhundert selbst könnte es zu einem Anstieg von 0,3 bis 4,8 °C kommen, je nachdem, welche Anstrengungen unternommen werden oder nicht, um das Phänomen zu kontrollieren (S. 7). Die NASA listet die aktuellen und die anh altenden Auswirkungen auf:

• Schmelzen des Polareises, Anstieg des Meeresspiegels und Überschwemmung von Küsten- und anderen tief gelegenen Landgebieten.
• Zunahme extremer Wetterereignisse wie Sturmaktivität, erhöhte Stärke und Schwere von Hurrikanen, Wirbelstürmen und tropischen Stürmen.
• Erheblich veränderte Ökosysteme und Landwirtschaft sowie das Aussterben von Pflanzen- und Tierarten.

Pollen und Schimmel

Der Natural Resources Defense Council (NRDC) listet einige Schadstoffe auf, die biologisch sind und in der Natur produziert werden, wie Pollen und Schimmel.

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  Pollenvon Bäumen, Unkraut und Gräsern können Allergien und Heuschnupfen auslösen und stellen ein Gesundheitsproblem dar, auch wenn sie nicht tödlich sind. Nach Angaben des Gesundheitsministeriums von Vermont wird erwartet, dass die Pollenverschmutzung mit der globalen Erwärmung zunimmt, da die Vegetationsperioden länger werden.

• Schimmel ist ein Problem, das die Luftqualität in Innenräumen beeinträchtigt. Einige Schimmelpilze produzieren Giftstoffe, die Allergien und Asthma auslösen. Schimmel entsteht in feuchten Gebäuden oder solchen mit hoher Luftfeuchtigkeit.

Einige lokale Regierungsressourcen, wie die Southwest Ohio Air Quality Agency im Hamilton County, liefern Informationen über die täglichen Pollen- und Schimmelmengen für viele Baum- und Pflanzenarten.

Luftqualitätsstandards

Die Luftqualitätsstandards der USA werden von der EPA in ihrer National Ambient Air Quality Standards Table (NAAQS) festgelegt. Darüber hinaus können Menschen auf der von der Regierung betriebenen Website AirNow den Schadstoffgeh alt in ihrer Region überprüfen. Laut State of the Air 2016 hat sich die Luftqualität im Laufe der Jahrzehnte verbessert und die Verschmutzung seit 1970 um 69 % reduziert, obwohl dies durch ein Wachstum der Industrie, des Energieverbrauchs und der Kilometerleistung gekennzeichnet war. Die Verschmutzungswerte sind von 2012 bis 2014 weiter gesunken. Allerdings meldeten 25 der am stärksten verschmutzten Städte mehr ungesunde Tage als zuvor (S. 4 und 5), sodass Luftverschmutzung immer noch ein Problem darstellt.

Neue Sorge und neue Hoffnung

Während die vielen Arten der Luftverschmutzung, die heute die Luft verunreinigen, sicherlich Anlass zur Sorge geben, wächst das Bewusstsein für die Gefahr, die sie für Menschen und den Planeten darstellen. Neue Vorschriften, die in den letzten Jahrzehnten erlassen wurden, wie das Clean Air Act und andere, haben die Mengen an Schadstoffen, die täglich in die Luft gepumpt werden, erheblich reduziert. Obwohl es noch viel zu tun gibt, ist es Umweltschützern gelungen, die globale Erwärmung und andere Umweltgefahren in den Vordergrund zu rücken, indem sie die Unterstützung der Öffentlichkeit und der politisch Verantwortlichen gewinnen und ihre Sache sowohl in den Hallen der US-Regierung als auch auf internationaler Ebene vorantreiben Foren.