Luft
Das Gasgemisch der Atmosphäre des Planeten Erde wird Luft genannt.
Sie setzt sich aus verschiedenen Gasen zusammen: 78,7% Stickstoff (chem. abgekürzt N), 20,96% Sauerstoff (chem. abgekürzt 0), 0,93 % Argon und 0,04% Kohlenstoffdioxid.
Weiter finden sich in der Luft sogenannten Spurengase, wie Neon, Helium, Krypton, Wasserstoff (chem. abgekürzt H) und Xenon
Bedeutung für den Menschen
Zum Leben benötigt der Mensch Luft, genauer Sauerstoff, sein Zell-Stoffwechsel basiert auf der Sauerstoff-Aufnahme. Dazu gibt es die Atmung. So atmet man durchschnittlich 8640 Liter Luft pro Tag (ca. 6l/min). Die Unterversorgung einer Zelle äußert sich in Form einer Zytolyse.
Luftverschmutzung
Unter Luftverschmutzung versteht man die Anreicherung der Atmosphäre mit Substanzen, die deren chemische oder physikalische Zusammensetzung verschieben. Dabei werden verschiedenste Stoffe unterschieden, vor allem:
- Gasförmig anorganische: Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff...
- Mineralsäure (Aerosole): Salzsäure, Salpetersäure
- Partikelförmige Stoffe: Schwebstäube, Faserstäube (vgl. Staub)
Schwefeldioxid (SO2)
Schwefeldioxid kann mit dem Wasser in den Schleimhäuten der Atemwegen eine schwefelige Säure bilden. Diese kann Atemwegserkrankungen verursachen. Beobachtet werden kann dies in Gegenden, in denen es regelmäßig zu Spitzenbelastungen kommt.
Schäden entstehen so nicht nur an Menschen, Pflanzen und Tieren sondern auch an Baudenkmälern.
Schwebstaub
Dieser wird duch verschiedene anthropogene Ursachen in die Luft gebracht (Hausbrand, Strassenverkehr etc). Größere Partikel werden bereits in der Nase abgefiltert, kleinere Partikel wejjrden in der Lunge vom lymphatischen System übernommen.
Es ist nachgewiesen, dass auf dem Boden einer chronischen Schwebstaub-Exposition leicht Bronchitiden entstehen können
Auch Schwebstaub wirkt sich auf Pflanzen und Gebäude auf, bei ersteren in Form einer Wachstums-Hemmung durch Staubablagerungen im Boden, letztere werden durch Verschmutzung in Mitleidenschaft gezogen.
Stickstoffdioxid
Stickstoffdioxid entsteht bei der Verbrennung wie sie in Kraftwerken oder Autos geschieht. Wenn es in den Atemtrakt gerät reagiert es dort mit den Epitehlien oder Lungenbläschen und ruft an diesen Schäden hervor. Dies ruft eine erhöhte Empfindlichkeit gegnüber Bakterien und Viren hervor.
Kohlenstoffmonoxid
Kohlenstoffmonoxid entsteht hauptsächlich bei der unvollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Energiestoffen (Kohle, Öl etc...). Die schädliche Wirkung beruht auf der erhöhten Hämoglobin-Bindung -> der Sauerstoff-Transport wird gehemm, es kommt zur inneren Erstickung.
Kohlenwasserstoffe
Die Kohlenwasserstoffe sind flüchtige Verbindungen, sie kommen hauptsächlich über den Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge in die Luft. Sie sind größtenteils in Benzin enthalten.
Eine Hauptschadenswirkung neben den kanzerogenen Folgen beim Einatmen besteht in der Bildung von Sekundär-Schadstoffen wie Ozon.
Ozon
Ozon ist dreimloeküliger Sauerstoff. Normal kommt es in Stratossphäre vor. Am Boden (Troposphäre) entsteht es bei der Reaktion von Sauerstoff mittels freier Oxidantien (z.B. Kohlenwasserstoffe). Diese Reaktion ist von Wetter und Temperatur abhängig (Sommersmog).
In der Stratosphäre hat Ozon die Aufgabe ultraviolette Strahlung der Sonne zu absorbieren (95-97%). Diese Strahlung führt bei Zellen zu Veränderungen und würde, wenn nicht gefiltert, Leben auf der Erde unmöglich machen.
Je nach Konzentration und Einwirkungsdauer kann Ozon beim Menschen zu unterschiedlichen gesundheitlichen Beeinträchtigungen, wie z.B. verstärktem Hustenreiz, Reizungen von Rachen und Hals, Augenbrennen sowie einer Beeinträchtigung der Lungenfunktion (Abnahme der Leistungsfähigkeit) führen. Eindeutige Diagnosen sind im Einzelfall oft schwierig zu erstellen, da die genannten Symptome auch andere Ursachen haben können und zudem die Ozonempfindlichkeit von Mensch zu Mensch verschieden ist. Die durch Ozon hervorgerufenen Beeinträchtigungen werden insbesondere bei ungewohnten und starken körperlichen Anstrengungen im Freien, etwa bei einem Langstreckenlauf, beobachtet. Chronisch Lungenkranke (Asthmatiker) reagieren nicht grundsätzlich empfindlicher gegenüber Ozon als Gesunde, naturgemäß macht sich aber eine Beeinträchtigung der Atmung stärker bemerkbar, wenn die Lungenfunktion bereits eingeschränkt ist.
Ozonloch
Dieses entsteht durch die Abgabe von Flurkohlenwasserstoffen in die Luft.
Smog
Eine spezielle Gefährdung geht vom Smog aus. Aufgrund verschiedener Mechanismen kommt es zu einer Anreicherung der Luft mt Schadstoffen. Diese Situationen können für geschwächte Menschen, wie zum Beispiel Ältere, gefährlich werden. Anhand der beiden verschiedenen Entstehungs-Mechanismen unterscheidet man zwei Varianten Sommersmog' und Wintersmog. Das Wort Smog kommt aus dem Englischen und ist aus den Wörtern "Smoke"(Rauch) und "Fog"(Nebel) zusammengesetzt.
Sommersmog
Wie der Name bereits aussagt, tritt diese Form vor allem in den wärmeren Zeiten des Jahres auf. Dies hängt mit der Entstehung zusammen. Bei einer länger anhaltenden Wärmeperiode werden die Luftschichten relativ geringfügig ausgetauscht, d.h bodennahe Luft bleibt bodennah. Aufgrund der intensiven Sonneneinstrahlung kommt es zu Reaktionen verschiedenster Stoffe (NOx, Wasserstoffperoxid, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff-Emisssionen (Methan und andere organische Verbindungen ohne Methan, die NMVOC) und dadurch zu erhöhten Konzentrationen an Ozon, PAN, Aldehyden, HNO3.
Dieses Gemisch reichert sich aufgrund der erwähnten fehlenden Luftumwälzung an und führt zu Beschwerden bei älteren und geschwächten Menschen. Vor allem das Ozon, da es ein Atemgift ist (s.o.
Wintersmog
Diese Form entsteht, wenn durch eine Inversionswetterlage die Luftschichten über einer Stadt lange Zeit nicht austauschen.
Eine Inversionswetterlage entsteht wenn eine Luftschicht weniger kühl ist als sie eigentlich sein sollte. Dieses Phänomen tritt vorzugsweise im Winter auf. Sie verhindert den Austausch mit den höheren Schichten und begünstigt so ein Akkumulation von Giftstoffen die durch Hausbrand, Verbrennungsmotoren, Chemischer Industrie etc entstehen.
Wintersmog führt zur Reizung von Schleimhäuten im Respirationstrakt oder auch der Augen
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