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Die Luft in der Erdatmosphäre besteht natürlicherweise zu ca. 78% aus Stickstoff und ca. 20% aus Sauerstoff. Sie enthält ausserdem Spurengase wie Kohlenstoffdioxid, Argon, Methan und Ozon, Wasserdampf sowie biologische Teilchen. Doch der Mensch verändert die Zusammensetzung der Luft durch den Ausstoss von Schadstoffen. Das ist besonders in Städten in Form von Smog direkt wahrnehmbar.
Smog und seine Formen
Der Begriff Smog setzt sich zusammen aus smoke (engl. „Rauch“) und fog (engl. „Nebel“). In Städten sind vor allem zwei Arten von Smog ein Problem: Sommer- und Wintersmog.
Wintersmog bezeichnet den klassischen Smog. Er wird auch „London Smog“ genannt, denn die Luftverschmutzung wurde besonders im industriell geprägten London Anfang des 20. Jahrhunderts zum Problem. Englands Hauptstadt war von 1825 bis 1925 bevölkerungsreichste Stadt der Welt. Die Luft war entsprechend mit dem Russ der stark aufkommenden Verbrennungsmotoren verschmutzt. Hinzu kam das Schwefeldioxid im Rauch der beliebten Kohle-Heizungen sowie der Industrie. Im Dezember 1952 kam es in London zur grossen Smog-Katastrophe (The Great Smog). Die Smogbelastung wurde zeitweise so gross, dass die Sichtweite nur noch 30 Zentimeter betrug. Die schlechte Luftqualität führte zum Tod von ca. 12‘000 Menschen. Wintersmog tritt vor allem im Falle einer sogenannten Inversionswetterlage auf. Dabei ist es praktisch windstill. In der tieferen Luftschicht über der Stadt befindet sich kalte Luft mit hoher Dichte. Oberhalb dieser Inversionsschicht sammelt sich warme Luft an. Normalerweise verhält es sich umgekehrt (inversiert); die Lufttemperatur nimmt mit steigender Höhe ab. Durch die dichte untere Luftschicht in der Inversionswetterlage wird wärmere, leichtere Luft am Aufstieg gehindert. Damit können auch schadstoffreiche Emissionen des Verkehrs, von Heizkraftwerken und Industrieanlagen nicht in die Atmosphäre entweichen.
Sommersmog (auch Fotosmog oder Los-Angeles-Smog) hingegen entsteht an warmen, windstillen Tagen und ist auf einen höheren Gehalt von Ozon und weiteren Photooxidantien der bodennahen Luft zurückzuführen. Ozon riecht stechend und ist äusserst reaktionsfreudig. Das Gas entsteht durch die Einwirkung von UV-Strahlung auf Luftschadstoffe wie Stickstoffoxide, Wasserstoffperoxid, Kohlenstoffmonoxid und flüchtige organische Verbindungen (VOC). Sommersmog tritt heute häufiger auf als Wintersmog. Dies ist unter anderem auf die Rauchgasentschwefelung der Kraftwerke zurückzuführen.
Smog gefährdet Ökosysteme
Luftschadstoffe wirken sich nicht nur lokal an ihrem Emissionsort aus. Ozon verursacht im Sommer Schäden an Blättern und Nadeln und kann das Wachstum landwirtschaftlicher Kulturen einschränken. Dadurch kommt es zu Ernteeinbussen von bis zu 15%. Schwefel und Stickstoff in der Luft schlagen sich durch sauren Regen auf die Erdoberfläche nieder. Das führt zur Versauerung von Seen, Flüssen und Böden - in der Schweiz bis hoch in die Berge. Die erhöhten Stickstoffeinträge führen ausserdem zur Überdüngung, was sensible Ökosysteme wie Wälder, artenreiche Naturwiesen und Trockenrasen, alpine Heiden und Moore schädigt. Hohe Stickstoff- und Nitratgehalte des Bodens können zur Grundwasserverschmutzung und Verarmung der Biodiversität führen.
Eine Gefahr für die Gesundheit
Nicht nur die Umwelt, sondern auch Menschen leiden an Smog. Gase wie Stickstoffdioxid und Ozon sowie Feinstaub gelangen im Einatmen bis in die Bronchien und Lungenbläschen. Das kann zu Atemnot, Husten, Bronchitis und Atemwegsinfektionen bis hin zu Lungenkrebs führen. Herz-Kreislauf-Erkrankungen treten ebenfalls auf.
„Eine für das Jahr 2015 aktualisierte Studie des Bundesamts für Raumentwicklung ARE kommt zum Ergebnis, dass wegen der Luftverschmutzung (durch PM10) in der Schweiz jährlich rund 2'200 Personen vorzeitig sterben, dabei gehen 22'000 Lebensjahre verloren.“
– Bundesamt für Umwelt
Die Luftverschmutzung ist also nicht nur in Grossstädten in China, Indien, Pakistan oder der Türkei ein Problem, sondern auch in der Schweiz. Regelmässig übersteigt die Belastung der Luft die festgesetzten Grenzwerte der Luftreinhalte-Verordnung. Mit verschiedenen Massnahmen zur Luftreinhaltung wird versucht, diesem verheerenden Problem entgegenzuwirken.
Quellen und weitere Informationen:
Bundesamt für Umwelt: Thema Luft
Weltgesundheitsorganisation (WHO): Ambient (outdoor) air quality and health
Liste der Städte mit der weltweit stärksten Luftverschmutzung (Wikipedia)