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Einleitung - Kreislauf der Luftschadstoffe 

Bereits in der reinen Atmosphäre sind Spurenbestandteile wie z.B. Schwefeldioxid, Ozon und Stickstoffdioxid enthalten, die wir in höheren Konzentrationen in den bodennahen Luftschichten als Schadstoffe ansprechen und registrieren. Ganz allgemein werden als Luftverunreinigungen alle Stoffe angesehen, die die natürliche Zusammensetzung der Luft verändern. Von Schadstoffen hingegen spricht man nur dann, wenn schädliche Wirkungen der Luftverunreinigungen bekannt sind, wobei sich zwangsläufig die Frage nach ihrer Herkunft stellt. Grundsätzlich wird zwischen natürlichen Quellen und solcher anthropogener Herkunft (= vom Menschen verursacht) unterschieden, wobei in dicht besiedelten Ballungsgebieten bis zu 90 % der Luftschadstoffe durch menschliche Aktivitäten verursacht werden. Das Freisetzen eines Stoffes (z.B. Abgase aus Verbrennungs- bzw. Produktionsprozessen) aus einer Quelle (z.B. Rauchfang bzw. Auspuff) in das Ökosystem wird allgemein als Emission bezeichnet. Ohne Schadstoffemissionen gäbe es keine Immissionsbelastungen. Luftreinhaltemaßnahmen müssen daher spätestens hier einsetzen, wenn nicht bereits durch die Veredelung von Rohstoffen (z.B. Senkung des Schwefelgehaltes in Brennstoffen) oder die grundsätzliche Vermeidung (z.B. Verzicht auf unnötige Fahrten mit dem Auto, Energieeinsparung) ein erster wesentlicher Schritt erfolgt. Die Ausbreitung der emittierten Luftschadstoffe in der Atmosphäre wird als Transmission bezeichnet, wobei es im Zuge der Transportvorgänge zu einer Verdünnung und chemischen Veränderung der Schadstoffe kommt. Nach der Emission der Schadstoffe und deren Transport in der Atmosphäre ist das Konzentrationsausmaß der luftfremden Stoffe in der Atemluft - die Immission - ein wesentliches Kriterium für die Gesundheit von Mensch, Tier und Pflanze, wobei sich über den Weg der Nahrungskette noch zusätzliche Schadstoffwirkungen ergeben (z.B. schwermetallbelastetes Gemüse). Insgesamt leiden alle Oberflächen unter dem gasförmigen, flüssigen und festen Schadstoffeintrag über die Luft. Luftschadstoffe müssen daher an ihrer Quelle bekämpft werden, denn einmal in die Atmosphäre gelangt, folgen sie ihrem natürlichen Kreislauf und belasten sowohl die Atemluft als auch den Boden und das Wasser.

Kreislauf der Luftschadstoffe

 

Erfordernis von Immissionsmessungen

Unsere Luft ist ein Gemenge aus verschiedenen Gasen. Hauptbestandteile sind Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %). Weiters finden sich in geringer Konzentration Edelgase, Kohlenstoffdioxid und natürliche Quellgase. Wichtig für die Atmung und die Gesundheit von Mensch, Tier und Pflanze ist eine schadstofffreie Luft mit entsprechender Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie genügend Sauerstoff.

Sauerstoff ist aber auch für alle Verbrennungsvorgänge notwendig. Diese sind es jedoch, die unsere Atemluft mit Schadstoffen belasten. Dabei werden Abgase, Staub, Rauch und viele chemische Verbindungen in derart hohen Mengen in die Atmosphäre abgegeben, daß ihr natürliches Reinigungssystem (Niederschläge, Bindung von Kohlenstoffdioxid in Pflanzen) nicht mehr ausreicht. Leider können die menschlichen Sinne viele der gefährlichen Schadstoffe in unserer Luft nicht erkennen und uns deshalb auch nicht rechtzeitig warnen. Um nun die Auswirkungen dieser luftfremden Stoffe einzuschränken bzw. zu vermeiden (Immissionsschutz), bedient man sich der modernen Luftmeßtechnik.

Die Meßergebnisse liefern den Behörden und deren Sachverständigen Grundlagen für die Reinhaltung der Luft und sollen die politischen Entscheidungsträger in die Lage versetzen, wirksame Gesetze und Maßnahmen zum Schutz der Umwelt zu beschließen. Weiters dienen die Messungen zur Information der Bevölkerung über die Qualität der Luft und sind ein Beitrag für die Wissenschaft zur Erforschung der Auswirkung von Luftbelastungen auf den Menschen und seine Umwelt.

 

Luftschadstoffe und ihre Auswirkungen

Schwefeldioxid (SO2)

Neben den natürlichen SO2-Quellen wie aktiven Vulkanen und postvulkanischen Erscheinungen wird in weit größerem Maße anthropogen verursachtes Schwefeldioxid hauptsächlich durch Verbrennung fossiler, schwefelhaltiger Energieträger in die Atmosphäre abgegeben.

Die Auswirkungen dieses leicht wasserlöslichen Gases auf den Menschen zeigen sich vor allem in einer Reizeinwirkung auf die Schleimhäute des Auges und der oberen Atemwege (Verengung der Bronchien). Bei Nasenatmung werden über 99 % des inhalierten Schwefeldioxids im Nasen-Rachenbereich absorbiert. In höheren Konzentrationen und/oder bei vertiefter Atmung kann es auch in den tieferen Atemwegen zur Wirkung kommen.

Hinsichtlich der Außenluftexposition ist vor allem die Kombinationswirkung von Schwefeldioxid und Schwebstaub zu berücksichtigen. Zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten weisen auf die besondere Bedeutung des Schwebstaubes in bezug auf die beobachtete Übersterblichkeit und Atemwegserkrankungshäufigkeit bei erhöhten Schwefeldioxidkonzentrationen hin. Kritisch zu bewerten sind vor allem kurzzeitige Konzentrationsschwankungen mit hohen Spitzenbelastungen.

Bei Pflanzen kommt es zu einer Schädigung des Assimilationsgewebes (besonders bei Nadelbäumen), zur Bildung von Säuren und zur Schädigung der Böden (Störung der Keimfähigkeit).

Von den Einwirkungen auf Sachgüter sind vor allem jene auf Baudenkmäler zu nennen. Schwefeldioxid verwandelt die in Baustoffen (Kalkstein, Schiefer, Marmor, Sandstein und Mörtel) enthaltenen Karbonate in Sulfate (z.B. Gips), die dann durch den Regen ausgewaschen werden sowie durch ihr größeres Volumen Baustoffe sprengen können.

Die Schwefeldioxidkonzentrationen erreichen ihr Immissionsmaximum naturgemäß in der kalten Jahreszeit. Dafür sind einerseits die - aufgrund der vermehrten Heiztätigkeit anfallenden - erhöhten Emissionen und andererseits die ungünstigeren Ausbreitungsbedingungen in den bodennahen Luftschichten (Inversionswetterlagen) verantwortlich.

 

Schwebstaub (STB)

Atmosphärischer Schwebstaub besteht aus einem Gemisch verschiedenster chemischer Substanzen (z.B. anorganische Verbindungen wie Quarzstaub, organische Verbindungen wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und Elemente wie die toxischen Schwermetalle Blei, Cadmium, Thallium, Quecksilber, Nickel, Chrom u.a.), die bei einer Vielzahl von Prozessen in die Atmosphäre gelangen und für sich alleine oder in Kombination untereinander die vielfältigsten gesundheitlichen Auswirkungen haben können.

Als natürliche Staubemissionen gelten z.B. Gesteinsstaub, Meersalz und Blütenpollen. Demgegenüber stehen die anthropogenen Emissionen betrieblicher Produktionsabläufe sowie der Hausbrand bei vorwiegender Verwendung von festen Brennstoffen (Holz, Kohle). Einen wesentlichen Beitrag zur Immissionsbelastung in städtischen Bereichen leisten die mit Salz und Splitt gestreuten Straßen und Gesteige. Die Aufwirbelung des Straßenstaubes durch die verschiedenen Verkehrsmittel oder auch durch den Wind verursacht erfahrungsgemäß die höchsten Staubeinträge.

Die Aufnahme durch den Menschen hängt von unterschiedlichen Faktoren wie z.B. der Teilchengröße ab, wobei Partikel die größer als etwa 10µm sind, bereits in der Nase und im Rachen ausgefiltert werden. In Abhängigkeit von den chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie ihrer Einwirkungszeit können Stäube Veränderungen der Lungenfunktion, eine Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber Infektionen und diagnostisch erfaßbare Schäden des Lungengewebes verursachen, wobei die Bindung anderer Schadstoffe an die Staubpartikel (z.B. PAK´s an Dieselruß) ein weiteres Belastungsmerkmal darstellt.

In Abhängigkeit vom Depositionsort im Bereich der Atemwege ist der weitere Verbleib im Organismus unterschiedlich. In den oberen Atemwegen erfolgt eine Ausscheidung mit Sputum oder Nasensekret, teilweise auch durch Schlucken oder Resorption. Unlösliche Partikel können aus der Lunge durch einen eigenen Transportmechanismus wieder entfernt werden. In der Lungenperipherie werden Partikel entweder über das Lymphsystem abtransportiert und im Lymphknoten deponiert oder auch von sogenannten Freßzellen aufgenommen. Die Effektivität des Staubtransportes hängt ganz wesentlich von einer intakten Schleimhaut der Atemwege ab, wobei andere Luftschadstoffe, wie z.B. Schwefel- oder Stickstoffdioxid, diesen Transportmechanismus beeinträchtigen.

Neuere arbeitsmedizinische Untersuchungen haben gezeigt, daß Staub am Arbeitsplatz die Entstehung einer chronischen Bronchitis begünstigen kann, durch Zigarettenrauchen jedoch ein deutlich stärkerer Einfluß gegeben ist. Vor dem Hintergrund des Aktiv- und Passivrauchens, den Schadstoffquellen in Innenräumen und dem meist gleichzeitigen Auftreten weiterer Schadstoffe in der Außenluft kommt - auch angesichts des starken Rückganges der Schwebstaubkonzentrationen in der Außenluft in den letzten Jahren - dem Schwebstaub hinsichtlich der Langzeitwirkungen im Sinne einer chronischen Bronchitis nicht mehr die frühere Bedeutung zu. Über die Auswirkungen von Kombinationen inerter Stäube mit toxischen Aerosolen oder Gasen (z.B. Kohlestaub und Metallsalze) sowie von ultrafeinen Stäuben (Korndurchmesser kleiner als 0,3 µm) auf den Menschen ist bislang noch wenig bekannt.

Die Auswirkungen auf Pflanzen zeigen sich in einer Verschmutzung von Blättern und Nadeln sowie in einer Anreicherung der Böden mit Schadstoffen (z.B. Schwermetallen), verbunden mit Keimungshemmung und/oder Wachstumsminderung.

Bei Sachgütern kommt es zu einem Verschmutzen der Oberflächen, wobei die gebildeten Ablagerungen zusätzlich gasförmige Luftschadstoffe absorbieren können. Diese Ablagerungen verbinden sich mit den Kalk- und Gipsausscheidungen zu dichten Krusten, die das Atmen des Gesteins verhindern und durch Temperaturwechsel (Eisbildung) abgesprengt werden (Steinpest).

Die Verteilung der Staubpartikel ist stark von ihrer Größe abhängig, wobei durch die Schwerewirkung und das Ausregnen bei Niederschlägen eine natürliche Reduzierung des Staubgehaltes in der Atmosphäre erfolgt. Das bereits für Schwefeldioxid beschriebene Wintermaximum gilt auch für den Schwebstaub, wobei es durch die Kombinationswirkung von Schwefeldioxid und Schwebstaub besonders während der Heizperiode zu einer Belastungsverstärkung kommt.

An dieser Stelle sei auch noch auf die natürliche Staubbelastung durch Blütenpollen vor allem während des Frühjahres und Frühsommers hingewiesen (Allergien).

 

Stickstoffoxide (NO, NO2)

Stickstoffoxide entstehen zu über 95 % künstlich bei Verbrennungsprozessen, wobei die Temperatur hoch genug sein muß, um den Luftstickstoff zu oxidieren. Die wesentlichsten Quellen stellen dabei Kraftfahrzeug-Motoren sowie Kohle- und Erdölkraftwerke dar. Stickstoffoxide werden überwiegend zunächst als Stickstoffmonoxid (NO) emittiert und in der Atmosphäre zu Stickstoffdioxid (NO2) oxidiert. Als natürliche Entstehungsprozesse sind mikrobiologische Umsetzungen im Boden sowie Gewitterentladungen zu nennen. Zusammen mit Kohlenwasserstoffen bilden Stickstoffoxide die Hauptvorläufersubstanzen für photochemische Oxidantien (z.B. Ozon).

Von den Stickstoffoxiden ist für die menschliche Gesundheit nicht nur Stickstoffdioxid von Bedeutung, auch seine Umsetzungsprodukte müssen in die Wirkungsbeurteilung einbezogen werden. Primärer Angriffsort des Stickstoffdioxids sind die Schleimhäute des Atemtraktes, da es aufgrund seiner chemischen Aggressivität unmittelbar bei Kontakt mit den Schleimhäuten bzw. den Lungenbläschenoberflächen reagieren kann. Dabei können schon durch relativ niedrige Konzentrationen biochemische Veränderungen ausgelöst werden. Die Empfänglichkeit für virale und bakterielle Infektionen scheint in einer weitgehend linearen Beziehung zur vorhandenen Stickstoffdioxid-Konzentration zu stehen. Jedenfalls sind auch in diesem Falle Kurzzeitexpositionen mit vergleichsweise hohen Konzentrationen gesundheitlich bedeutsamer als langfristige Belastungen mit geringeren Konzentrationen.

Die Auswirkungen auf Pflanzen zeigen sich in einer Bleichung und im vorzeitigen Altern der Blätter sowie in einem geringeren Wachstum der gesamten Pflanze, wobei die zusätzliche Bedeutung von Stickstoffdioxid bei der Bildung weiterer pflanzenaggressiver Schadstoffe (Photooxidantien) zu berücksichtigen ist.

Stickstoffoxide wirken sich auf die Farbstabilität von Kunststoffen (z.B. Polyurethan) sowie auf Wolle aus.

Eine verstärkte Anreicherung der bodennahen Luftschichten mit Stickstoffoxiden erfolgt besonders während der Wintermonate an Tagen mit ausgeprägten Inversionswetterlagen.

 

Kohlenstoffmonoxid (CO)

Kohlenstoffmonoxid entsteht im wesentlichen durch die unvollständige Verbrennung kohlenstoffhaltiger Substanzen in Motoren und Feuerungsanlagen, wobei sich der KFZ-Verkehr als Hauptverursacher herausstellt. Hohe Belastungen treten daher in verkehrsnahen Zonen auf, wobei die Konzentrationen jedoch mit der Entfernung von der Quelle rasch abnehmen. Natürliches Kohlenstoffmonoxid entsteht durch die Produktion von Pflanzen, als Emission aus dem Meer und durch Waldbrände.

Die wesentlichste Schadwirkung des Kohlenstoffmonoxids liegt in seiner, den Sauerstoff verdrängenden Affinität zum roten Blutfarbstoff Hämoglobin. Am Menschen erhobene Befunde zur Wirkung von Kohlenstoffmonoxid im Bereich niedriger Konzentrationen über längere Zeit zeigen überwiegend Einflüsse auf die Funktion des Herz-Kreislauf- und des Zentralnervensystems. Bei den gegenüber Sauerstoffmangel besonders empfindlichen Organen und Geweben wie Gehirn, Herz und Blutgefäßinnenwand, führt Kohlenstoffmonoxid zu Funktionsstörungen und bei zunehmender Konzentration zu bleibenden Schädigungen. Die Gefährdung durch den kohlenstoffmonoxidbedingten Sauerstoffmangel erfolgt bei gesunden Menschen erst bei Konzentrationen, wie sie in der Außenluft praktisch kaum vorkommen. Wohl aber kann das Zusammentreffen eines Kohlenstoffmonoxidanstieges der Innenraumluft und eine Vorschädigung im Sinne einer Herz- oder Atemwegserkrankung zu gesundheitlichen Folgen führen. Auch nimmt man an, daß die ungünstigen Auswirkungen des Rauchens von Frauen während der Schwangerschaft auf das Kind zum Großteil durch Kohlenstoffmonoxid hervorgerufen werden.

Auswirkungen auf Pflanzen und Sachgüter sind bei den vorkommenden Konzentrationen keine bekannt.

Aufgrund der ungünstigeren Ausbreitungsverhältnisse erreichen die Immissionskonzentrationen von Kohlenstoffmonoxid - ebenso wie die aller übrigen Primärschadstoffe - im Winter durchwegs höhere Werte als im Sommer.

 

Kohlenwasserstoffe (CnHm)

Als Kohlenwasserstoffe werden flüchtige organische Verbindungen (VOC) bezeichnet, denen eine Vielzahl von chemischen Einzelsubstanzen zuzurechnen ist. Wesentliche Vertreter im gesamten Kohlenwasserstoffspektrum sind beispielsweise das klimawirksame Methan, die vorwiegend verkehrsspezifischen BTX-Aromaten (Benzol, Toluol, Xylol) sowie die krebserregenden polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK).

Bei den anthropogenen Quellen spielt neben den Lösungsmittelemissionen der KFZ-Verkehr die Hauptrolle, wobei die überwiegenden Kohlenwasserstoffmengen aus benzinbetriebenen Kraftfahrzeugen stammen. In diesem Zusammenhang sind auch die Verdampfungsverluste während der Betankungsvorgänge zu nennen, obwohl durch die Einführung sogenannter "Gaspendelsysteme" eine Verbesserung der Situation erreicht werden konnte.

Als natürliche Emissionen gelten vor allem die globale Methanproduktion sowie die vegetationsspezifischen Substanzen Isopren und die Gruppe der Terpene (vorwiegend aus Wäldern).

Kohlenwasserstoffe spielen aufgrund ihrer durchwegs hohen Reaktivität nicht nur als Primärschadstoffe, sondern auch bei der Bildung von sogenannten Sekundärschadstoffen (z.B.Ozon) eine große Rolle.

Da sich die Kohlenwasserstoffe aus einer Vielzahl von Einzelsubstanzen unterschiedlichster Wirkungspotentiale zusammensetzen, läßt die alleinige Angabe der Gesamtmenge keine ausreichend plausiblen Rückschlüsse auf Gefährdungen zu. Entsprechende Wirkungsaussagen beziehen sich daher meist auf Stoffgruppen oder auf einzelne mengenmäßig relevante Komponenten.

So kann beispielsweise die wiederholte Exposition gegenüber geringen Benzolkonzentrationen beim Menschen zu Schädigungen des blutbildenden Systems bis hin zum Auftreten von Leukämie (Blutkrebs) führen, weshalb eine "unbedenkliche Konzentration" nicht angegeben werden. Im Sinne einer "Risikobegrenzung" erfolgte jedoch die Festlegung einer maximalen mittleren Jahresbelastung.

 

Ozon (O3)

Ozon und photochemische Oxidantien sind Luftverunreinigungen, die sekundär als Folge photochemischer Prozesse vorwiegend aus (anthropogen erzeugten) Stickstoffoxiden und reaktiven Kohlenwasserstoffen unter dem Einfluß der Sonnenstrahlung entstehen. Nur ein sehr geringer Teil steht im Zusammenhang mit natürlichen Bildungsprozessen (z.B. Blitzentladungen, Ozontransport aus der Stratosphäre).

Die Schlüsselreaktion der Ozonbildung stellt die sog. Photolyse von Stickstoffioxid (NO2) dar:

NO2 + UV-Licht Þ NO + O*

Das dabei gebildete Sauerstoffatom (O*) reagiert sehr rasch mit einem Sauerstoffmolekül (O2) zu Ozon (O3):

O* + O2 Þ O3

Sind in der Luft noch zusätzlich Nichtmethankohlenwasserstoffe (NMHC) oder auch Kohlenstoffmonoxid (CO) vorhanden, können diese über eine komplexe Reaktionskette (Peroxyradikale) aus Stickstoffmonoxid (NO) wiederum Stickstoffdioxid (NO2) und in weiterer Folge Ozon (O3) produzieren. Die in einem bestimmten Gebiet auftretenden Ozonkonzentrationen hängen in erster Linie vom Wetter (Temperatur und Strahlung) und der Vorbelastung der Atmosphäre (NO, NO2, NMHC, CO, O3), weiters von den vorherrschenden Ausbreitungsbedingungen sowie der Seehöhe ab.

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.

Die Auswirkungen auf Pflanzen zeigen sich - speziell bei länger andauernden Belastungen - in einer Schädigung des Assimilationsgewebes, da Ozon ein Zellgift ist. Bei ozonempfindlichen Nutzpflanzen, wie beispielsweise Hafer, Gerste, Tomaten oder Bohnen, ist daher in strahlungsreichen Sommern mit Ertragseinbußen zu rechnen.

Als Schäden an Sachgütern sind die Versprödung von Kautschukprodukten und Elastomeren (z.B. Autoreifen, Kabelisolationen) sowie das Ausbleichen von Farbstoffen zu nennen. Zum Schutz vor Photooxidantien werden daher bereits vielen Kunststoffen spezielle Additive beigemengt.

Die Maxima der meist großräumig auftretenden Ozonbelastungen konzentrieren sich bevorzugt auf die Sommermonate, wenn ausgeprägte Hochdruckzonen das Wettergeschehen über Mitteleuropa bestimmen.

 

Umweltmedizinische Aspekte der Luftreinhaltung

Am Anfang aller Umweltschutzmaßnahmen steht die Erkenntnis, daß grundsätzlich jeder Umweltfaktor die Gesundheit positiv oder negativ beeinflußt, wobei dies für die wichtigsten Komponenten der natürlichen Umwelt, nämlich Luft, Boden und Wasser, besonders gilt. Eine richtig behandelte Umwelt ist deshalb nicht nur für unsere Gesundheit, sondern schlicht für unser Überleben notwendig.

In diese Richtung zielt auch die Europäische Charta zu Umwelt und Gesundheit der Weltgesundheitsorganisation, welche die Beziehungen zwischen den zahlreichen Aspekten des Umweltschutzes und der Gesundheitsversorgung berücksichtigt und das Augenmerk auf wichtige Prinzipien, Instrumentarien und Handlungsprioritäten lenkt. Dabei sind Konzepte gefragt, die eindeutig die physische Umwelt verbessern, und zwar nicht nur ärgerliche oder widerwärtige Einflüsse beseitigen, sondern auch eine wirklich harmonische Grundlage für eine gesunde Lebensweise bieten.

Die Erfahrung vergangener Jahre zeigt, daß eine ungenügende Raumplanung, mangelhafte Hygiene und Ressourcenverschwendung sowie die unbedachte Entwicklung neuer Verfahren und Produkte für einen Großteil der Probleme, die sich heute dem Gesetzgeber, der Behörde und der Bevölkerung präsentieren, verantwortlich sind. Oftmals erleiden Umwelt und Gesundheit Schäden, die voraussehbar und vermeidbar gewesen wären. Obgleich verhältnismäßig effektive Systeme zur Vorbeugung oder Begrenzung von Schäden durch bekannte Gefahrenquellen verfügbar sind, tauchen nach wie vor Probleme im Bereich der Luftreinhaltung auf.

Industriegesellschaftliche Entwicklung und Erneuerung sollten in einer solchen Weise ablaufen, daß die Gesundheit geschützt und ihr Umfeld möglichst noch verbessert wird, wozu jedoch gerade im Bereich der Luftreinhaltung die Auswirkungen geplanter Maßnahmen im voraus einkalkuliert werden müssen.

Die Ziele der Luftreinhaltung gehen heute über den engeren Rahmen der Emissions- und Immissionsminderung luftverunreinigender Stoffe weit hinaus und sind als eine umfassend vernetzte Strategie zum Schutz des Ökosystems, insbesondere im Hinblick auf Menschen, Tiere, Pflanzen, Boden, Wasser, Atmosphäre sowie Kultur - und sonstige Sachgüter zu verstehen. Kernpunkte sind:

1. Gefahrenabwehr vor schädlichen und erheblich belästigenden Immissionen durch die Vorgabe von Immissionsgrenzwerten

 

2. Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen durch Emissionsbegrenzungen entsprechend dem aktuellen Stand der Technik

 

3. Medienübergreifende Betrachtung im Hinblick auf Störfallvorsorge, Reststoffvermeidung und - verwertung sowie rationelle Energienutzung

 

Dabei leitet sich der jeweilige Handlungsbedarf aus der aktuellen Immissionssituation sowie aus der zurückliegenden und zu erwartenden Immissionsentwicklung ab.

Ärztlicherseits ist bei der Beurteilung sinnvoller Weise nach drei verschiedenen Stoffgruppen zu differenzieren:

1. mengenmäßig herausragende, großflächig auftretende Stoffe (Schwefeldioxid, Staub, Stickstoffoxide, Kohlenstoffmonoxid, Ozon)

2. Stoffe mit vorwiegend quellenbezogener Bedeutung (spezielle organische sowie geruchsintensive Stoffe)

3. Stoffe mit besonderem Wirkungsrisiko (z.B. krebserzeugende und hochtoxische Stoffe).

 

Unbeschadet der spezifischen Probleme in manchen Bereichen sind die nachstehenden dringenden globalen Problembereiche der Luftreinhaltung bezüglich Umwelt und Gesundheit besonders zu berücksichtigen:

Fluorkohlenwasserstoffe (FCKW) haben die Ozonschicht in der Stratosphäre in einem solchen Ausmaß verdünnt, daß man weltweit versucht, ohne diese Mittel auszukommen. Die Folgen hinsichtlich Haut- und Augenkrankheiten sind derzeit nur schwer prognostizierbar. So besagt beispielsweise eine Prognose, daß ein einprozentiger Rückgang der Ozonkonzentration in der Stratosphäre zu einem achtprozentigen Anstieg von Hautkrebs bei hellhäutigen Personen führen könnte. Außerdem wirkt sich die vermehrte ultraviolette Strahlung auf Tiere und Pflanzen und damit indirekt auf die Gesundheit des Menschen aus.

FCKW tragen ebenfalls zur globalen Erwärmung der Erdatmosphäre (Treibhauseffekt) bei, die hauptsächlich auf eine steigende Konzentration von Kohlenstoffdioxid, Methan und Stickstoffoxiden in der Atmosphäre zurückzuführen ist. Der Treibhauseffekt könnte sich direkt auf die menschliche Gesundheit auswirken, und zwar durch eine erhöhte Anzahl tropischer Krankheiten, eine veränderte Toxizität von Schadstoffen, eine Reduzierung der Süßwasservorkommen sowie durch Überschwemmungen dichtbevölkerter Küstengebiete.

Uns fehlt es noch an den Erkenntnissen über die Wirkung des Treibhauseffektes auf Umwelt und menschliche Gesundheit, die uns in die Lage versetzen würden, Prioritäten zu setzen und

Gegenmaßnahmen zu planen. Dieser Mangel darf uns aber nicht daran hindern, die Fragen nach der Bewältigung bisher eingetretener Veränderungen zu stellen.

Man wird sich immer stärker der Umwelt- und Gesundheitsgefahren bewußt, die in den verschiedenen Phasen des Brennstoffzyklus auftreten, und bemüht sich deshalb intensiv um umweltschonende Technologien, wie z.B. die Nutzung der sich ständig erneuernden Biomasse sowie der Sonnen- und Windenergie. Im Bereich der Energieeinsparung kann noch vieles - und zwar unverzüglich - unternommen werden; das hat auch wichtige Folgen für die Gesundheit. Dabei soll nicht unerwähnt bleiben, daß eine systematische Untersuchung der gesundheitlichen Auswirkungen alternativer Strategien der Energieversorgung erst in den Kinderschuhen steckt. Ein eigenes, weltweites Problem im Bereich der Luftreinhaltung stellen die Auswirkungen des Straßenverkehrs auf Umwelt und Gesundheit dar. Die zunehmende Verkehrsdichte wirkt sich abträglich aus; den großen Vorteilen des Straßenverkehrs in Bezug auf Bequemlichkeit und Flexibilität müssen die Umwelt- und Gesundheitsprobleme entgegengehalten werden, die er verursacht. Trotz aller Konstruktionsverbesserungen und strengerer Kontrollen tragen Autoabgase erheblich zur Luftverschmutzung bei. In der Nähe stark befahrener Straßen in den Städten, d.h. also oft im dichtbesiedelten Wohngebiet, erreichen oder übersteigen die Luftschadstoffkonzentrationen die zulässigen Werte. Verkehrsabgase sind auch eine der Hauptursachen für photochemischen Smog.Toxische Stoffe in der Luft können akute oder chronische gesundheitliche Konsequenzen zeitigen; die menschliche Lungenfunktion reagiert auf viele Schadstoffe empfindlich, wobei gewisse Luftschadstoffe sogar in sehr niedrigen Konzentrationen auf die Atemwege und die Sinnesorgane einwirken und zu Unwohlsein führen können. Zur Abwehr von Gefahren für das Leben und die Gesundheit von Menschen durch Luftverunreinigungen sind Immissionsgrenzwerte bundesweit festgelegt.

Ohne die Bedeutung einer Reihe von anderen luftgetragenen Schadstoffen schmälern zu wollen, kommt folgenden Substanzen besondere Relevanz zu:

Schwefeldioxid, Staub, Stickstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, Ozon und Kohlenwasserstoffen. Für diese Stoffe bestehen Richt- und Grenzwerte. Zu ihrer Bedeutung für die menschliche Gesundheit sei folgendes angemerkt:

Grundsätzlich sind Kriterien zur Durchsetzung von Luftreinhaltemaßnahmen am besonderen Schutzinteresse für empfindliche Bereiche ausgerichtet. Für den Gesundheitsschutz können einheitliche "Risikogruppen" jedoch nicht oder nur schwer definiert werden. Sie werden bezogen auf das jeweils vorliegende Problem berücksichtigt. Wesentliche Entscheidungsmerkmale hiefür sind vorausgehende Erkrankungen ("Vorschädigung"), die besondere Empfindlichkeit bestimmter Altersgruppen (Kinder, ältere Menschen) und besondere Expositionsbedingungen. Für einen möglichst weitgehenden Gesundheitsschutz werden Sicherheitsfaktoren erforderlich, die den Abstand zur erkannten Wirkungsschwelle erhöhen. Insbesondere die zur Zeit noch mangelhaften Erkenntnisse über Kombinationswirkungen machen hohe Sicherheitsfaktoren bei der Festlegung von Grenzwerten notwendig.

Die umweltmedizinische Forderung an die Luftreinhaltung besteht im weiteren Ruf nach Verminderungen von Schadstoffemissionen und damit auch von Belastungen des Menschen und seiner Umwelt. Die Anstrengungen in der Vergangenheit und Gegenwart müssen von allen Beteiligten auch in der Zukunft fortgesetzt werden, wobei es unumgänglich sein wird, gerade die Verminderung luftgetragener Schadstoffe in grenzüberschreitender Zusammenarbeit voranzutreiben. Schließlich ist auch jeder von uns aufgerufen, durch die eigene Verhaltensweise einen Beitrag für die Erhaltung einer intakten Luftqualität zu leisten.