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Quellen toxischer Substanzen im Alltag

Luftschadstoffe

Abb.1
Benzo[a]pyren

Zur Verunreinigung der Luft tragen vor allem Stoffe wie Kohlenmonoxid, Stickoxide, Schwefeldioxid, Ozon, Lösungsmittel und Kohlenwasserstoffe bei. Diese Stoffe stammen hauptsächlich aus der großindustriellen Produktion, dem Gewerbe und der Energieerzeugung, aber auch aus privaten Quellen wie dem Verkehr und aus Hausfeuerungsanlagen.

Emissionen wie beispielsweise Kohlenmonoxid oder aromatische Kohlenwasserstoffe (Leitsubstanz Benzo[a]pyren) entstehen bei unvollständigen Verbrennungen, wie sie bei industriellen Produktionsprozessen, aber auch der unvollständigen Verbrennung von Tabak und beim Grillen von Lebensmitteln auftreten. Kohlenwasserstoffe sind in Gegenwart von Stickoxiden unter der UV-Strahlung der Sonne die wichtigsten Verursacher des Photosmogs.

Schwebstaub

Der Schwebstaub gehört ebenfalls zu den klassischen Luftschadstoffen. Dieser Begriff umfasst alle Partikel, die eine Weile in der Luft bleiben und nicht gleich zu Boden sinken. Viele Partikel in der Luft stammen aus natürlichen Quellen, so z.B. Seesalzaerosole in Küstenregionen, Stäube aus der Bodenerosion in trockenen Regionen, Mineralstäube aus der Verwitterung von Gesteinen und natürlich Pollen, Sporen und alle Arten von Mikroorganismen, die oft an Staubteilchen gebunden durch die Luft transportiert werden. Anthropogene Quellen sind der Verkehr (Ruß, Asphalt- und Reifenabrieb) oder die Industrie zu in etwa gleichen Anteilen. Luftpartikel werden anhand ihrer Größe unterschieden:

Abb.2
Luftschadstoffe
  • Ultrafeine Partikel sind kleiner als 100 nm. Diese Teilchen haben relativ die größte Oberfläche, an die sich u.a. Schwermetalle oder organische Stoffe wie polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe oder Dioxine anlagern können. Der von Dieselfahrzeugen produzierte Ruß besteht ebenfalls aus ultrafeinen Teilchen.
  • Feinpartikel sind Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 μm. Die Feinpartikelemissionen entstehen bei Verbrennung von Öl, Benzin, Dieselkraftstoff, Holz und organischen Verbindungen oder bei Folgereaktionen von primär entstandenen, gasförmigen Stoffen in der Atmosphäre.
  • Grobpartikel sind Teilchen mit einer Größe zwischen 2,5 und 10 μm. Grobe Partikel werden u.a. bei der Verbrennung von Kohle und Öl, bei der mechanischen Zerkleinerung von festen Materialien oder bei Verarbeitung von industriellen Feinstäuben unter Bildung größerer Aggregate gebildet.
  • PM10 (particulate matter)-Teilchen sind Teilchen, die einen größenselektierenden Lufteinlass passieren, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 10 μm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % hat (amtliche Definition aus den EU-Richtlinien).

Besonders die verkehrsbedingte Partikelemission nimmt in den Großstädten immer stärker zu, so dass in einigen Städten wie Berlin seit dem 1. Januar 2008 Umweltzonen eingerichtet sind, die nur von Kraftfahrzeugen mit geringem Partikelausstoß befahren werden dürfen. Da Dieselfahrzeuge (Pkw und Lkw) mehr als 90 % der Rußemissionen in Deutschland verusachen, verspricht sich der Gesetzgeber von dieser Maßnahme eine erhebliche Verbesserung der Luftqualität.

Die Schadwirkung von Partikeln in der Luft hängt neben der chemischen Zusammensetzung vor allem von ihrer Größe ab, die die Aufnahme, Verteilung und die Dauer des Verbleibs im Atemtrakt des Menschen bestimmt. Je kleiner die Partikel sind, desto weiter können sie in die Atemwege vordringen. Ultrafeine Partikel können sogar über die Lungenbläschen in die Blutbahn gelangen und sich so im ganzen Körper verteilen. Die unmittelbaren Folgen dieser Staubbelastung sind zunächst nur Husten und eine Beeinträchtigung der Lungenfunktion, bedeutet aber langfristig auch eine Zunahme asthmatischer Beschwerden sowie der Sterblichkeit aufgrund von Lungenkrebs, anderen Atemwegserkrankungen und Herz-Kreislauf-Problemen.

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