7_Wirkung von Luftverunreinigung
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Wirkung von Luftverunreinigungen Makowsky 8 AU Wirkung von Luftverunreinigungen 1. Luftschadstoffe Kohlenmonoxid Stickoxid Schwefeldioxid Partikel (Schwebeteilchen, Feinstaub, Dämpfe, Aerosole,...) Ozon Ammoniak Chlorverbindungen Fluorwasserstoff Persistente (langlebige) organische Schadstoffe (Polychlorierte Biphenyle) Flüchtige organische Verbindungen Benzol, Aldehyde,... Schwermetalle (Cadmium, Blei, Zink, Kupfer) Neutralsalze (Kaliumchlorid, Natriumchlorid) 2. ... auf Sachgüter Entstehung von Säuren durch Luftverschmutzungen in Verbindung mit Wasser, die zu Korrosionserscheinungen an Baudenkmälern und zur Zerstörung von archäologischem Kulturgut, insbesondere von Nichtedelmetallen (Eisen) führen. Primär: Beschleunigung der natürlichen Verwitterungs- und Alterungsprozess. Sekundär: erhöhte Wasch- und Reinigungsaufwand, Beeinträchtigung der Gebrauchseigenschaften a. Metalle: Korrosion durch saure Spurengase findet vorwiegend in saurer Elektrolytlösung statt. Diese entsteht durch die Reaktion der an der Metalloberfläche kondensierten Luftfeuchtigkeit mit anderen Luftbestanteilen zu schwachen Säuren. Das Metall mit dem niedrigeren StandardElektrodenpotential bildet in jedem Falle die Anode und geht in Lösung (Elektronendonator) Oxidation. Das Metall mit dem höheren Standard-Elektrodenpotential bildet die Kathode (Elektronenakzeptor) - Reduktion. Luftschadstoffe: Kohlenmonoxid Stickoxid Schwefeldioxid Ammoniak Chlorverbindungen organische Säuren Saure Stäube b. Mineralische Baustoffe: Lösender Angriff durch eine chemische Reaktion an der Oberfläche, deren Reaktionsprodukte wasserlöslich sind (Reaktionen von Kalk zu Gips, Calciumhydrogencarbonat oder Kohlensäure ). Seite 1 Wirkung von Luftverunreinigungen Makowsky 8 AU Substanzen die Carbonate enthalten werden angegriffen (Kalkstein, Marmor, Schiefer, Sandstein, Mörtel). Aliphatische Ester, Phenole und Kresole können zersetzend auf Beton wirken. Luftschadstoffe: Kohlenmonoxid Stickoxid Schwefeldioxid Säurebildner Saure Stäube c. Glas: Angriff von verdünnten Säuren oder von Wasser laugen Glas aus und bilden an der Glasoberfläche eine Kruste, den so genannten Wetterstein. Das verwitterte Glas bildet tiefe, aufreißende Gelschichten, erblindet, wird trüb und krustig. Flächenkorrosion und Lochfrass sind die Folge. Fluorwasserstoffsäure löst Glas auf. Luftschadstoffe: Fluorwasserstoff Schwefeldioxid Säurebildner Saure Stäube 3. ... auf Vegetation Pflanzenschädigung und Waldsterben durch Eutrophierung der Waldstandorte, Versauerung der Böden durch Säureeinträge, die phytotoxische Wirkung steigender Ozonimmissionen. Klimaerwärmung, neuartige Waldschäden, Auswaschen von Nährstoffen. a. Auswirkungen: Wachstumsstörungen Wachstumsanomalien Störungen im Wurzelbereich Holzzuwachsverluste Nadel und Blattverluste Verfärbung Kleinwuchs Pigmentstörung Anomalien Nährstoff und Wasseraufnahmestörungen b. Bodenversauerung: Säuren werden mit dem Regenwasser aus der Luft in den Boden eingespült und verändern den Nährstoffhaushalt, sodass das Wachstum der Wurzeln oder die Tätigkeit der Bodenorganismen beeinträchtigt wird. Niedrige pH-Werte führen zur Freisetzung von Aluminium, welches toxisch auf Pflanzen wirkt. c. Eutrophierung (Überdüngung): Es bildet sich ein Nährstoffungleichgewicht. Seite 2 Wirkung von Luftverunreinigungen Makowsky 8 AU d. Schwermetalle: Schädigung der Wurzeln, Braunverfärbung, gestauchte Form, Beeinträchtigung der Nährstoffaufnahme und des Wasserhaushaltes. Anreicherung in Pilzen und Früchten – Nahrungskette Verminderung der mikrobiellen Biomasse in Böden, Auswirkung auf Bodenfauna (Würmer), Störung der Nährstoffaufnahme und Freisetzung. Schwefeldioxid ;SO2 Aber auch der saure Regen hat negative Auswirkungen auf Ökosysteme, indem er zur Versauerung der Böden und Gewässer beiträgt. Stickoxide; NOx ist die Bezeichnung für NO und NO2 In der Atmosphäre entsteht auch aus ihm früher oder später Saurer Regen mit den typischen Auswirkungen. Ozon; O3 Auch zerstört es die Blattoberflächen von Pflanzen und Bäumen, indem es die Zellstrukturen angreift. Ozon ist auch ein Treibhausgas und fördert damit den Treibhauseffekt. 4. ... auf menschliche Gesundheit Hauptsächlich Erkrankungen der Atemwege und des Kreislaufsystems, die Wirkung der Stoffe auf den Menschen wird im Wesentlichen auch durch Faktoren wie z.B. die Temperatur oder die Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Schwefeldioxid; SO2 Das Reizgas wirkt sich hauptsächlich auf die Schleimhäute der Atemwege und Augen aus, es führt zu Reizungen der Augenbindehaut und des Rachenraumes; Wintersmog mit erhöhter Staubbelastung und in Kombination mit erhöhtem Schwefeldioxidaufkommen kann es auch bei Kleinkindern und alten Menschen zum vermehrten Auftreten von Pseudokrupp führen. Der lungengängige Schwebstaub transportiert das angelagerte SO2 als Aerosol bis in die tieferen Lungenbereiche, wo die sich bildenden Säuren bis zur Lungenentzündung führen können. Stickoxide; NOx ist die Bezeichnung für NO und NO2 Das Reizgas kann schon bei niedrigen Konzentrationen und normaler Atmung aufgrund seiner Löslichkeit bzw. Reaktion mit Wasser zur Wirkung kommen. Die Wirkungen sind ansonsten ähnlich wie beim SO2, nur dass das NO2 aggressiver ist und somit tiefer in die Lunge gelangen kann. Kohlenmonoxid;CO Kohlenmonoxid beeinträchtigt als starkes Atemgift den Sauerstofftransport im menschlichen Körper, da CO eine 300 mal größere Affinität zum roten Blutfarbstoff als Sauerstoff. So entsteht ein der Lunge eine feste CO-Hämoglobin-Verbindung, dem Körper fehlt der für die Stoffwechselvorgänge wichtige Sauerstoff und es kommt bei hohen Dosen zum Erstickungstod. Aber bereits bei 2% bis 5% CO-Hämoglobin kommt es zu Auswirkungen auf das zentrale Nervensystem; bei 10% bis 20% zu leichtem Kopfschmerz, Mattigkeit, Unwohlssein und Herzklopfen; bei 20% und mehr kommt es zu Schwindel, Bewusstseinseinschränkung, Gliederschlaffheit und Lähmung; bei 30% bis 40% zum Kreislaufkollaps. Noch höhere Konzentrationen führen zur Bewusstlosigkeit mit Todesfolge kommen; solche Konzentrationen können aber im Straßenverkehr nicht vorkommen. Seite 3 Wirkung von Luftverunreinigungen Makowsky 8 AU Ozon; O3 In der Stratosphäre ist Ozon gesundheitsschützend, weil es die schädlichen kurzwelligen ultravioletten Strahlen filtert. Der steigende Gehalt von bodennahem Ozon ist aber gesundheitsschädlich. Erhöhte Ozonkonzentrationen in Innenräumen führen schnell zu Müdigkeit und Kopfschmerzen sowie Einschränkung der Lungenfunktion mit der Folge zu Atemwegserkrankungen. Auch der Sommer-Smog ruft dieselben Symptome hervor, Kleinkinder und alte Menschen sind dafür besonders anfällig. Stäube Staub ist in Abhängigkeit von Größe und der ihm anhaftenden Stoffe mehr oder weniger gesundheitsgefährdend. Die gefährlichsten Stäube sind die mit der kleinsten Partikelgröße, da sie durch die Filtereinrichtungen der menschlichen Atemwege hindurch kommen und so in der Lunge zu Reizungen und Infektionen führen können. Erschwerend kommt hinzu, dass an dem Feinstaub häufig Schadstoffe wie die giftigen und krebserregende Schwermetalle Blei, Cadmium, Quecksilber usw. hängen. Besonders bei Kindern können bereits geringe Konzentrationen zu Atemwegserkrankungen führen. Formaldehyd; CH2O Die schädigenden Wirkungen beginnen bereits weit unter der Geruchsschwelle und bereits in geringen Konzentrationen kann es zu Reizungen der Augen, Atemorgane und Schleimhäute führen. Chronische Wirkungen von Formaldehyd können Befindlichkeitsstörungen wie Schlaflosigkeit, Mattigkeit, Nervosität, chronischer Husten, Kopfschmerzen, usw. sein. Benzol; C6H6 Benzol ist eindeutig blutschädigend, krebserregend, fruchtschädigend und erbgutverändernd. Erste Symptome für eine Vergiftung sind Reize auf der Haut, Kopfschmerz, Brechreiz und ein Trunkenheitsgefühl. Das Einatmen schwach konzentrierter Dämpfe über einen längeren Zeitraum führt zu Blutgefäßveränderungen, Knochenmarksschädigungen, Schädigungen der Stammzellen (Folge: Leukämie). PAK - Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe; C20H12 (Benzo-a-pyren, gilt als Leitsubstanz der PAK, ab besten untersucht) Die Aufnahme der Stoffe erfolgt entweder durch einatmen der belasteten Luft oder durch die Nahrung und Trinkwasser. Die allgemeine Bevölkerung nimmt durch die Autoabgase und Tabakrauch den größten Teil der PAK auf. Aber auch über die Luft und den Boden gelangen die Schadstoffe in zahlreiche Lebensmittel (hauptsächlich Blattgemüse, Obst und Trinkwasser). Bei einer kontinuierlichen Aufnahme und in hohen Dosen kann dies sogar zu Magen- und Darmkrebs bzw. zu Blasenkrebs führen. Auch intensiver Hautkontakt mit PAKGemischen (Kaminkehrer) kann zu Hautkrebs führen. Dioxine Die Aufnahme der Dioxine beim Menschen erfolgt hauptsächlich durch die Nahrung, speziell mit fetthaltigen Lebensmittel (Fleisch, Milch, ...). Sie lagern sich dann im Fett-, Leber- und Hautgewebe an und entfalten dort ihre schädigende Wirkung, wie zum Beispiel Hautkrankheiten, Leberschäden, Störungen des Nerven- und Immunsystem. Seite 4
