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Bodennahes Ozon

Bodennahes Ozon

1. Allgemeines

Ozon (O3) ist ein natürlicher Bestandteil der Luft. Das unsichtbare Gas bildet sich unter der Einwirkung von ultraviolettem Licht. Für den Menschen ist Ozon ein aggressives Reizgas; es kann je nach Konzentration und Einwirkungsdauer zu unterschiedlichen gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen

2. Bildung und Vernichtung

Der größte Teil des bodennahen Ozons wird bei intensivem Sonnenlicht aus Stickoxiden gebildet; Kohlenwasserstoffe verstärken den Prozess. Diese Schadstoffe stammen vornehmlich aus Autoabgasen. In verschiedenen chemischen Reaktionsabläufen entsteht Stickstoffdioxid (NO2), aus dem das UV-Licht der Sonne ein Sauerstoffatom (O) freisetzt; dieses verbindet sich mit einem Sauerstoffmolekül (O2) zu Ozon

NO2 + UV-Licht ® NO + O; O + O2 ® O3.

Bei schönem Wetter beginnt die Ozonbildung mit dem morgendlichen Berufsverkehr in den Ballungszentren; die höchsten Tageskonzentrationen werden in der Regel nachmittags gemessen. Mit Luftströmungen können Abgase oder Ozon aus Ballungsgebieten über größere Strecken verfrachtet werden, so daß sich auch in Reinluftgebieten hohe Konzentrationen aufbauen können.

Bestandteile der Autoabgase wie Stickstoffmonoxid (NO) können Ozon auch wieder zerstören:

O3 + NO ® O2 + NO2.

Je reiner die Luft, desto langsamer der Abbau des Gases. Deshalb wird Ozon in verkehrsreichen Gebieten besser abgebaut als in Reinluftgebieten. Langanhaltend hohe Ozonbelastungen können also gerade in verkehrsarmen Gegenden auftreten. In Städten können zwar tagsüber Spitzenwerte erreicht werden, in der Regel sorgen aber die Autoabgase dafür, daß nachts die Ozonkonzentration deutlich abnimmt.

Neben Ozon gibt es eine Reihe weiterer Schadstoffe, die unter dem Einfluß des Sonnenlichtes aus Autoabgasen entstehen; man bezeichnet sie zusammen als Photooxidantien. Sie spielen die wichtigste Rolle beim Sommer-Smog, der bei starker starker Sonneneinstrahlung und fehlendem Luftaustausch (Inversions-Wetterlage) entstehen kann.

3. Übliche Konzentrationen; Geruch

Die Ozonkonzentration wird häufig in der Einheit "Mikrogramm pro Kubikmeter" ( = µg/m³) angegeben (1 µg = 1 Mikrogramm = 1 Millionstel Gramm). Die heutige Grundbelastung von 40 - 80 µg/m³ ist etwa doppelt bis dreifach so hoch wie zu Beginn des Jahrhunderts.

Ozonwerte über 180 µg/m³ (Stundenmittelwerte) treten fast ausschließlich im Sommer bei Temperaturen über 20° C auf. Konzentrationen über 240 µg/m³ wurden in der BRD bisher selten gemessen.

Die Geruchsschwelle für Ozon liegt bei 40- 50 µg/m³, die Stärke derGeruchsempfindung läßt aber innerhalb von wenigen Minuten nach. Wegen dieser raschen Gewöhnung wird im Alltag Ozon kaum je durch Riechen wahrgenommen.

4. Gesundheitliche Wirkungen

Ozon ist einer der am stärksten oxidierenden Stoffe. Die komplexen Schäden, die es auf zellulärer Ebene anrichtet, können sich u.a. in Entzündungen des Atemtrakts oder Verminderung der Widerstandsfähigkeit gegenüberInfektionen äußern. Ozon kann zu Schäden an der Erbsubstanz führen; es besteht der Verdacht auf eine krebsauslösende oder -fördernde Wirkung.

Ozon dringt bis tief in die feinsten Verästelungen der Lunge ein. Es reizt die Schleimhäute und das Lungengewebe. Die Atmung kann behindert werden; Atemwegserkrankungen können die Folge sein. Eine Verschlechterung von Lungenfunktionen und entzündliche Reaktionen des Lungengewebes wurden schon bei mehrstündigen Konzentrationen von 160 µg/m³ beobachtet. Besonders schwere Schädigungen der Bronchialschleimhaut werden durch die Kombination von Ozon und Tabakrauch verursacht.

Neben der Beeinträchtigung der Atemwege werden ab Konzentrationen vonrund 200 µg/m³ eine Vielzahl verschiedener Beschwerden wie Augenreizungen, Kopfschmerz, Husten, Brustschmerzen, Müdigkeit und Atemnot genannt. Ein Vergleich aller vorliegenden Daten ist schwierig, da es offensichtlich große individuelle Unterschiede in der Ozon-Empfindlichkeit gibt; außerdem darf man nicht außer Acht lassen, daß gleichzeitig andere Luftschadstoffe auf den Organismus einwirken.

Über Langzeitwirkungen und Spätschäden durch Ozon sind kaum Untersuchungsergebnisse verfügbar; eine gesundheitlichen Gefährdung kann deshalb auch dann nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden, wenn keine akuten Beschwerden vorliegen.

5. Risikogruppen

Als besonders gefährdet gelten Lungenkranke, Kinder und alteMenschen.

Kinder sind gegenüber Luftschadstoffen empfindlicher als Erwachsene. Dafür gibt es mehrere Gründe: Schon in Ruhe atmen sie schneller als Erwachsene; da sie außerdem auch körperlich aktiver sind, verbrauchen sie noch mehr Atemluft und atmen deshalb vergleichsweise größere Ozonmengen ein. Bei Säuglingen und Kleinkindern ist die Immunabwehr noch nicht vollausgeprägt; dies bedeutet eine größere Anfälligkeit gegenüber Infektionen. Da Ozon im Atemtrakt zu Entzündungsreaktionen führt, kann es diese Anfälligkeit noch steigern.

6. Richtwerte

Die BRD hat 1994 eine Richtlinie der EG übernommen, nach der folgende Stundenmittelwerte als Schwellenwerte festgelegt sind:

180 µg/m³: "Schwellenwert für die Unterrichtung der Bevölkerung"; bei Überschreitung könne es bei besondersempfindlichen Gruppen der Bevölkerung im Fall einer kurzen Exposition begrenzte und vorübergehende gesundheitliche Auswirkungen geben.

360 µg/m³: "Schwellenwert für dieAuslösung des Alarmsystems"; bei Überschreitung bestehe auch im Fall einer kurzen Exposition eine Gefahr für die menschliche Gesundheit.

Außerdem existieren Schwellenwerte für den Gesundheitsschutz (8-Std.-Mittelwert von 110 µg/m³) und für den Schutz der Vegetation (1-Std.-Mittelwert von 200µg/m³, 24-Std.-Mittelwert von 65 µg/m³). Schließlich können die Bundesländer unter bestimmten Voraussetzung ab Konzentrationen von 240 µg/m³ Verkehrsverbote anordnen (bisher erst einmal geschehen: August 1998 in Süddeutschland).

Die Angabe von Schwellen- und Grenzwerten bedeutet nicht, daß für geringere Konzentrationen Gesundheitsschädigungen mit Sicherheit ausgeschlossen werden können. Es handelt sich vielmehr um Festlegungen politischer Natur,die eine gewisse Beliebigkeit aufweisen. So gilt in der Schweiz ein maximaler Stundenmittelwert von 120 µg/m³ als akzeptabel, wenn er höchstens einmal pro Jahr überschritten wird; in den USA dagegen beträgt dieser Wert 240µg/m³ .

7. Verhalten, Gegenmaßnahmen

Nach der Empfehlung von Medizinern sollten Patienten mit Asthma oder chronischer Bronchitis ab Ozonkonzentrationen von etwa 160 µg/m³ körperliche Anstrengungen vermeiden, insbesondere sollte kein Ausdauersport betrieben werden.

Empfindlichen Menschen wird empfohlen, sich bei hohen Ozonkonzentrationen möglichst nicht im Freien aufzuhalten, denn die Ozonwerte in Innenräumen liegen je nach Lüftungszustand 10 bis 80~% niedriger als in der Außenluft: je weniger gelüftet wird, desto ozonärmer ist die Innenraumluft.

Besonders wichtig ist es jedoch, einen eigenen Beitrag zur Verringerung der Ozon-Konzentration zu leisten, indem man möglichst oft sein Auto stehen läßt!

Webmapuster (webikmyhservicevwnx.physikw1yrx@uol.dybnbhewgz) (Stand: 07.11.2019)