Ursachen und Auswirkungen der Luftverschmutzung

Quellen der Luftverschmutzung

Die Art der Verschmutzung wird durch ihre Herkunft bestimmt: Man unterscheidet zwischen natürlichen und künstlichen (anthropogenen) Quellen.

Natürliche Quellen

Diese Schadstoffemissionen entstehen durch Prozesse in der Geosphäre, Biosphäre und Hydrosphäre:

• Vulkanausbrüche: Setzen Schwefelverbindungen und große Mengen an Partikeln in die Atmosphäre frei.
• Waldbrände: Emittieren hohe Konzentrationen an CO2, Rauch und Staub.
• Biologische Aktivitäten: Gewitter erzeugen Stickoxide durch die Oxidation von Luftstickstoff; Meeresgischt setzt Salzpartikel frei; Winderosion transportiert Staub aus ariden Regionen.

Künstliche Quellen

Diese entstehen primär durch menschliches Handeln, insbesondere durch die Nutzung fossiler Brennstoffe (Kohle, Öl), den Verkehr, die Industrie sowie Landwirtschaft und Viehzucht.

Art der Schadstoffe

Luftschadstoffe sind Chemikalien oder Energieformen, die Ökosysteme schädigen oder Risiken für den Menschen darstellen können. Ein entscheidender Faktor ist die Verweildauer, also die Zeit, die ein Schadstoff benötigt, um aus der Atmosphäre entfernt zu werden.

Formen von Energie als Schadstoff

1. Ionisierende Strahlung: Teilchen oder elektromagnetische Wellen, die Atome ionisieren und deren Struktur verändern können. Bei Aufnahme durch Lebewesen drohen Krebs oder Geburtsfehler.
2. Nicht-ionisierende Strahlung: Wellen, die die Struktur der Materie nicht verändern. Auswirkungen hängen von der Intensität und Expositionsdauer ab (z. B. Störungen des Nervensystems oder Hormonhaushalts).
3. Lärm: Eine spezifische Form der atmosphärischen Belastung mit erheblichen Auswirkungen auf die Bevölkerung.

Emissionsverhalten und atmosphärische Bedingungen

Das Verhalten von Emissionen hängt von der Art des Schadstoffs (Gas oder Partikel) und der Temperatur ab. Höhere Temperaturen begünstigen den Aufstieg und die Dispersion von Gasen.

Einflussfaktoren auf die Schadstoffverteilung

• Atmosphärische Bedingungen: Temperaturvariationen mit der Höhe (Temperaturgradient) bestimmen die Stabilität der Luftmassen. Inversionswetterlagen können die Schadstoffkonzentration massiv erhöhen.
• Windstärke: Windrichtung, Geschwindigkeit und Turbulenz verteilen Schadstoffe in der Atmosphäre.
• Niederschlag: Regen wirkt wie ein „Wascheffekt“, der Schadstoffe aus der Luft auf den Boden zieht.

Geographische und topographische Einflüsse

Das Relief beeinflusst die Windsysteme und die Akkumulation von Schadstoffen:

• Küstengebiete: Das Seewind-System bewegt Verunreinigungen tagsüber landeinwärts und nachts auf das Meer.
• Bergregionen: Beeinflussen lokale Windströmungen maßgeblich.
• Vegetation: Pflanzen verringern die Windgeschwindigkeit und fördern die Ablagerung von Partikeln. Zudem fungieren sie als CO2-Senken durch Photosynthese.
• Städtische Zentren: Städte beeinflussen Luftmassen durch den Wärmeinsel-Effekt. Die höhere Temperatur im Stadtzentrum im Vergleich zur Peripherie erzeugt eine städtische Brise. Dies kann die Schadstoffausbreitung behindern und zur Bildung einer „Smog-Kuppel“ führen, die erst durch Kaltfronten mit Wind und Regen aufgelöst wird.