Luftverschmutzung: Ursachen, Arten und Auswirkungen

Was ist Luftverschmutzung?

Luftverschmutzung bezeichnet die Präsenz von Stoffen oder Energien in der Luft, die eine Gefahr, Schäden oder erhebliche Nachteile für Personen, Güter oder die Natur darstellen.

Quellen der Verschmutzung

• Natürliche Quellen: Entstehen durch die Tätigkeit der Geosphäre und Biosphäre. Dazu gehören Vulkanausbrüche (Schwefelverbindungen), Respirationsprozesse (CO2-Anstieg), die anaerobe Zersetzung organischer Stoffe (Methan) sowie Brände und Blitzeinschläge bei Stürmen.
• Künstliche oder anthropogene Quellen: Resultieren aus menschlichen Aktivitäten, insbesondere durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe.

Arten der Verschmutzung

Menschliche Aktivitäten beschleunigen die biogeochemischen Kreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, stören deren Gleichgewicht und setzen Schadstoffe frei.

Luftschadstoffe

Luftschadstoffe sind Stoffe und Energieformen, die in bestimmten Konzentrationen Unbehagen, Schäden oder Gefahren für Menschen, Lebewesen, Ökosysteme und materielle Güter verursachen können.

Verweildauer

Die Zeitspanne, die ein Schadstoff in der Atmosphäre verbleibt, hängt von seiner Art und den chemischen Reaktionen ab, denen er unterliegt.

Chemische Stoffe

• Primäre Schadstoffe: Stoffe, die direkt aus verschiedenen Quellen in ihrer ursprünglichen chemischen Zusammensetzung in die Atmosphäre emittiert werden.
• Sekundäre Schadstoffe: Entstehen durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre aus primären Schadstoffen. Sie stammen nicht direkt aus Emissionsquellen.

Formen der Energie

Ionisierende Strahlung

Teilchen oder elektromagnetische Wellen, die Atome oder Moleküle ionisieren und so das chemische Gleichgewicht und die Struktur der Materie verändern.

• Alpha- und Beta-Teilchen: Elektrisch geladene Teilchen; Alpha-Teilchen haben ein geringeres Eindringvermögen als Beta-Teilchen.
• Röntgen- und Gammastrahlen: Elektromagnetische Wellen mit hoher Durchdringungskraft, die eine stärkere Wirkung auf den Menschen haben.

Nichtionisierende Strahlung

Elektromagnetische Wellen (z. B. UV-Strahlung, Infrarot, Radiofrequenzen, Mikrowellen), die die Struktur der Materie nicht durch Ionisation verändern. Sie können jedoch das Nervensystem, den Hormonhaushalt oder das Immunsystem beeinflussen und die Körpertemperatur durch induzierte elektrische Ströme im Gewebe erhöhen.

Lärm

Lärm ist eine Form der Luftverschmutzung mit erheblichen Auswirkungen auf die Bevölkerung.

Dispersion von Schadstoffen

• Emission: Die Menge an Schadstoffen, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums von einer Quelle in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Werte werden direkt am Ausgang der Emissionsquelle gemessen.
• Immission: Die Menge an Schadstoffen, die nach der Ausbreitung und Vermischung in der Atmosphäre auf Lebewesen und Materialien einwirkt. Sind die Immissionswerte zu hoch, sinkt die Luftqualität.

Faktoren der Schadstoffdispersion

Die Konzentration und Ausbreitung von Schadstoffen hängen von den Merkmalen der Emissionen, den Wetterbedingungen sowie geographischen und topographischen Faktoren ab.