Noch etliche Städte über dem NO2-Grenzwert – erstmals keine Überschreitung bei Feinstaub, hohe Ozon-Spitzen 2019 wurde der Jahresmittelgrenzwert für Stickstoffdioxid (NO2) von 40 µg/m³ Luft an rund 20 Prozent der verkehrsnahen Messstationen überschritten. 2018 waren es noch 42 Prozent. Insgesamt ist die Belastung mit Stickstoffdioxid deutschlandweit weiter rückläufig. Das zeigt die vorläufige Auswertung der Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (UBA). Hierbei sind überwiegend nur die etwa 400 automatisch messenden Stationen berücksichtigt. Die Daten von ca. 130 der 140 in Laboren analysierten Passivsammlern liegen erst im Mai 2020 vor. Beim Feinstaub gab es 2019 erstmals keine Überschreitungen des derzeit geltenden Grenzwertes. Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamtes ( UBA ): „Dass die Luft besser wird, ist erfreulich, und zeigt, dass Umweltpolitik wirkt. Bund, Länder und Kommunen, die viel für bessere Luft investiert haben, können den Erfolg nun an den niedrigeren Messwerten ablesen. Der bereits 1999 beschlossene NO2-Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit muss seit 10 Jahren eingehalten werden. Trotz der Erfolge liegen immer noch etliche deutsche Städte über dem Grenzwert. Aktuell sind es 19, wenn alle Daten ausgewertet sind, könnte die Zahl noch auf 25 bis 30 Städte steigen.“ Hauptquelle der Stickstoffoxide in Städten ist der Straßenverkehr und hier vor allem Diesel-Pkw. Dirk Messner: „Heute haben moderne Diesel-Autos der Abgasnorm Euro 6d-TEMP auch auf der Straße niedrige Stickstoffoxid-Emissionen, was zur Abnahme der NO2-Belastung beiträgt. Dies zeigt, dass wir schon längst die Grenzwerte in den Städten hätten einhalten können, wenn bereits ältere Diesel-Pkw sauber gewesen wären, und zwar nicht nur auf dem Prüfstand, sondern real auf der Straße. Und eins bleibt klar: Der beste Garant für saubere Luft in den Städten sind weniger Autos auf den Straßen.“ Der Rückgang der mittleren NO2-Konzentrationen an verkehrsnahen Messstationen um etwa drei Mikrogramm pro Kubikmeter lässt sich auf mehrere Faktoren zurückführen: Lokale Maßnahmen wie zum Beispiel Tempolimits, Fahrverbote oder der Einsatz schadstoffärmerer Busse, nationale Maßnahmen wie Softwareupdates sowie die jährlich stattfindende Erneuerung der Fahrzeugflotte und meteorologische Einflüsse, die die Ausbreitung von Luftschadstoffen beeinflussen. Modellierungen zeigen, dass Softwareupdates und Flottenerneuerung 2019 eine Minderung von ein bis zwei Mikrogramm NO2 pro Kubikmeter bewirkten. Davon sind rund drei Viertel auf neue, sauberere Fahrzeuge zurückzuführen und nur etwa ein Viertel auf die Wirkung der Softwareupdates. Im Sinne des Gesundheitsschutzes müssen die NOx-Emissionen während des gesamten Fahrzeuglebens niedrig bleiben. Bei der Weiterentwicklung der europäischen Abgasnormen (Post-Euro-6/VI-Gesetzgebung) sollten daher die Anforderungen an die Dauerhaltbarkeit der Abgasreinigungssysteme erhöht werden. Zudem sollte in der regelmäßig durchzuführenden Abgasuntersuchung (AU) die Messung der NOx-Emissionen aufgenommen werden, um die Wirksamkeit der Stickstoffoxid-Katalysatoren überprüfen und mögliche Defekte frühzeitig erkennen zu können. Feinstaub ( PM10 ): 2019 war das am geringsten mit Feinstaub belastete Jahr seit Beginn der Feinstaubmessungen Ende der 1990er Jahre. Die Feinstaubgrenzwerte (höchstens 35 Tage pro Jahr über 50 µg/m³ Luft im Tagesmittel und maximal 40 µg/m³ Luft im Jahresmittel) wurden erstmals deutschlandweit eingehalten. Dirk Messner: „Was zunächst wie ein Erfolg klingt, ist im Sinne des Gesundheitsschutzes leider noch nicht ausreichend. Feinstaub ist ein deutlich größeres Gesundheitsproblem als Stickstoffoxide – global und auch in Deutschland. Die Grenzwerte für Feinstaub sind mittlerweile mehr als 20 Jahre alt und bedürfen dringend einer Anpassung an die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Weltgesundheitsorganisation ( WHO ). Solange die von der WHO empfohlenen, deutlich niedrigeren Werte nicht eingehalten werden, ist der Schutz der menschlichen Gesundheit vor Feinstaub noch nicht ausreichend. Auch die EU-Kommission hat im europäischen Green Deal festgestellt, dass eine Überarbeitung der Grenzwerte notwendig ist. Dies empfehlen wir auch: Um die Gesundheit der Menschen zu schützen sollten die Feinstaub-Grenzwerte strenger werden.“ Auf der Grundlage wissenschaftlicher Studien empfiehlt die WHO, dass die PM10-Konzentrationen den Wert von 20 µg/m3 im Jahresmittel nicht überschreiten sollen. Hintergrund ist die erhebliche gesundheitliche Gefahr, die von Feinstaub ausgeht. Laut der Studie zur weltweiten Krankheitslast (oder: Global Burden of Disease Studie) des Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) sind statistisch gesehen weltweit im Jahr 2017 etwa 2,9 Millionen Todesfälle auf die Feinstaubbelastung ( PM2,5 ) zurückzuführen. Im Vergleich dazu sind es für Rauchen und Alkohol, als die klassischen Risiken, etwa 7 beziehungsweise 2,8 Millionen Todesfälle. Feinstaub gehört weltweit, in Europa und in Deutschland zu den 10 Risikofaktoren mit der höchsten Krankheitslast. Für Europa geht das IHME von etwa 415.000 attributablen Todesfällen aus. Eigene Berechnungen des UBA zeigen im jährlichen Durchschnitt für Deutschland etwa 44.900 attributable Todesfälle. 2019 wurde an 13 Prozent aller Messstationen der WHO Richtwert im Jahresmittel nicht eingehalten. Die Empfehlung der WHO in Bezug auf die Tagesmittelwerte (höchstens drei Tage pro Jahr über 50 µg/m³ im Tagesmittel) hielten rund ein Drittel (36%) aller Messstationen in Deutschland nicht ein. Dirk Messner: „Während der Ausstoß von Feinstaub aus Verbrennungsmotoren schon länger zurück geht, sollten besonders die Emissionen aus der Landwirtschaft und aus Holzfeuerungen reduziert werden.“ Ozon: Im Vergleich zu den letzten 20 Jahren war 2019 ein durchschnittlich mit Ozon belastetes Jahr. Die außergewöhnlich hohen Temperaturen von 40° Celsius und mehr in den Tagen Ende Juli 2019 führten jedoch zu zahlreichen Überschreitungen der Informations- und Alarmschwelle (180 bzw. 240 µg/m³ Luft) und einem Maximalwert über 300 µg/m³ Luft. Zudem wurde das Langfristziel zum Schutz der Gesundheit (maximal 120 µg/m³ Luft im Mittel über 8 Stunden) wie bereits im Vorjahr an allen 260 Stationen überschritten, und zwar an durchschnittlich 24 Tagen pro Station. Die Empfehlung der WHO, 100 µg/m3 Luft im 8-Stundenmittel nicht zu überschreiten, wurde, wie auch in der Vergangenheit, weit verfehlt. Ozon wird bei intensiver Sonneneinstrahlung durch komplexe Reaktionen aus Vorläuferschadstoffen − überwiegend Stickstoffoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen − gebildet. Stickstoffoxide stammen zum großen Teil aus dem Verkehrsbereich, flüchtige organische Stoffe aus der Verwendung von Lösemitteln, wie Farben und Lacke, Klebstoffe, Reinigungsmitteln. Aber auch viele Pflanzenarten geben flüchtige organische Verbindungen (biogene VOC bzw. BVOC) ab und liefern daher, neben den vom Menschen verursachten Emissionen, selbst Vorläuferstoffe für die Ozonbildung. Das Ausmaß des Einflusses der BVOC auf die Ozonbildung wird neben anderen Faktoren – wie z.B. Vegetationscharakteristik, Schädlingsbefall – maßgeblich von der Lufttemperatur und der Wasserversorgung der Pflanzen beeinflusst. Hohe Temperaturen über 30° Celsius führen bei ausreichender Wasserversorgung zu einem starken Anstieg der BVOC-Emissionen, die zur verstärkten Ozonbildung beitragen. Dirk Messner: „Hitzeperioden werden im Zuge des Klimawandels künftig häufiger auftreten, was hohe Ozonspitzen nach sich ziehen könnte. Um gesundheitliche Risiken durch Ozon zu verringern müssen wir die Emissionen der von Menschen verursachten Ozonvorläuferstoffe deutlich mindern.“
Erstmals seit Jahren wieder erhöhte Ozonkonzentrationen – deutlich weniger Feinstaub als 2014 Die Auswertung der noch vorläufigen Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (UBA) für das Jahr 2015 zeigt: Die Luft in deutschen Städten ist nach wie vor zu stark mit Stickstoffdioxid belastet. Wie in den Vorjahren gab es auch im Jahr 2015 an rund 60 Prozent der verkehrsnahen Messstationen Überschreitungen des Grenzwertes von 40 µg/m³ (Mikrogramm/Kubikmeter) im Jahresmittel. „Die Kommunen müssen Maßnahmen ergreifen, um die Stickstoffdioxid-Belastung in den Innenstädten schnellstmöglich zu reduzieren“, sagt UBA -Präsidentin Maria Krautzberger. „Diesel-Pkw müssen schrittweise aus den Innenstädten verschwinden, Umweltzonen sollten ausgeweitet und verschärft werden. Und wir brauchen deutlich mehr Elektromobilität – nicht nur beim Auto.“ Stickstoffdioxid kann insbesondere in Kombination mit Feinstaub zu Gesundheitsschäden an Atemwegen sowie Herz- und Kreislaufsystem führen. In der vorläufigen Auswertung " Luftqualität 2015 " werden die Schadstoffe Feinstaub (Download: PM10-Jahresmittelwerte aller Stationen für 2015 ), Stickstoffdioxid (Download: NO2-Jahresmittelwerte aller Stationen für 2015 ) sowie Ozon betrachtet. Ozon: Der außergewöhnlich heiße und trockene Sommer hatte für die Luftqualität eine Schattenseite: In den sommerlichen Schönwetterperioden mit zum Teil extremen Temperaturen traten seit langem erstmals wieder hohe Ozonkonzentrationen und sogar Werte über der Alarmschwelle von 240 µg/m³ auf. Der mit 283 µg/m³ gemessene Maximalwert des Jahres 2015 war der höchste Messwert seit dem Hitzesommer 2003. Im Vergleich zu den vergangenen zehn Jahren war 2015 überdurchschnittlich mit Ozon belastet, kommt aber an die hohe Belastung zu Beginn der 1990er Jahre nicht heran. Es gibt aber keinen Grund zur Entwarnung: „Es müssen weiterhin Maßnahmen ergriffen werden, um die Ozonbelastung weiter zu verringern. Denn der von der Weltgesundheitsorganisation ( WHO ) empfohlene Schwellenwert von 100 µg/m³ (im Mittel über acht Stunden) wird in Deutschland nicht flächendeckend eingehalten“, so Krautzberger. Erhöhte Ozonkonzentrationen können beim Menschen Reizungen der Atemwege, Husten, Einschränkungen der Lungenfunktion bis hin zu deutlichen Atembeschwerden hervorrufen. Feinstaub: Langfristig betrachtet war 2015 eines der am geringsten belasteten Jahre. Der EU-Tagesgrenzwert (PM10-Tagesmittelwerte dürfen nicht öfter als 35-mal im Jahr über 50 μg/m³ liegen) wurde lediglich an zwei verkehrsnahen Messstationen in Stuttgart und Berlin überschritten. Wie schon im Vorjahr blieben auch 2015 extreme, feinstaubbegünstigende Wetterlagen aus, wie sie beispielsweise im Frühjahr und Herbst 2011 beobachtet wurden. Dennoch sollten die Feinstaubemissionen weiter verringert werden, denn die WHO empfiehlt auch beim Feinstaub eine deutlich niedrigere Schwelle, nach der nicht öfter als an drei Tagen im Jahr die PM10-Tagesmittelwerte über 50 µg/m³ liegen sollen. Dieser Wert wurde lediglich an 23 Prozent aller Messstationen eingehalten. Es ist erwiesen, dass eingeatmeter Feinstaub beim Menschen gesundheitsschädlich wirkt. Die möglichen Folgen reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen in der Luftröhre und den Bronchien bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems.
Die Auswertung der vorläufigen Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (UBA) für das Jahr 2015 zeigt, dass die Luft in deutschen Städten nach wie vor zu stark mit Stickstoffdioxid belastet ist. Dies meldete das Umweltbundesamt am 29. Januar 2016. Auch im Jahr 2015 gab es an rund 60 Prozent der verkehrsnahen Messstationen Überschreitungen des Grenzwertes von 40 µg/m³ im Jahresmittel. Im Vergleich zu den vergangenen zehn Jahren war 2015 überdurchschnittlich mit Ozon belastet, kommt aber an die hohe Belastung zu Beginn der 1990er Jahre nicht heran. Im außergewöhnlich heißen und trockenen Sommer traten erstmals wieder hohe Ozonkonzentrationen und sogar Werte über der Alarmschwelle von 240 µg/m³ auf. Der mit 283 µg/m³ gemessene Maximalwert des Jahres 2015 war der höchste Messwert seit dem Hitzesommer 2003. Langfristig betrachtet war 2015 eines der am geringsten mit Feinstaub belasteten Jahre. Der EU-Tagesgrenzwert wurde lediglich an zwei verkehrsnahen Messstationen in Stuttgart und Berlin überschritten. Wie schon 2014 blieben auch 2015 extreme, feinstaubbegünstigende Wetterlagen aus, wie sie beispielsweise im Frühjahr und Herbst 2011 beobachtet wurden.
Bei Überschreitung des Informationswertes für Ozon von 180 µg/m³ und des Alarmwertes von 240 µg/m³ erfolgt die Information der Öffentlichkeit über regionale Rundfunkanstalten Die Daten für die Messkomponente Ozon (O3) werden stündlich aus dem laufenden Messprozess gewonnen und auf einem speziellen Kommunikationsrechner bereitgestellt. Die Daten werden an folgenden Messorten gewonnen: Rostock-Holbeinplatz Neubrandenburg Gülzow Löcknitz Rostock-Stuthof Göhlen Leizen Garz Güstrow und Rostock-Warnemünde.
Background In Zimbabwe, an estimated 500,000 people work in the sector of artisanal and small-scale gold mining (ASGM). Two million Zimbabweans are dependent on this sector. Using mercury is common to extract gold from ore. Long term exposure to mercury can cause various adverse health conditions including chronic mercury intoxication. The influence of these adverse health effects on the health-related quality of life (HRQoL) is still unknown. The aim of this study is to assess the HRQoL of people who identify themselves as miners, and to analyze potential influencing factors, such as age, years of working with mercury and health conditions caused by mercury exposure. Methods This cross-sectional study assessed the HRQoL using the standardized EQ-5D†+†C (3†L) questionnaire and collected human specimens (blood, urine) of people living and possibly working in ASGM areas in Zimbabwe. Factors such as age, years of working with mercury and adverse health conditions possibly caused by mercury exposure were analyzed with regards to their influence on the HRQoL. Results The 207 participants (82% male, mean age 38†years) reported 40 different health states. Of the study participants 42.5% reported to be in complete good health while 57.5% reported being unwell in different ways. Nine participants (4.3%) were identified with chronic mercury intoxication, whereas 92 participants (33.3%) had mercury levels above the "Alert" threshold in at least one specimen. Having chronic mercury intoxication has a significant negative influence on the HRQoL, when taking into account age, gender and years of working with mercury. Cognitive problems were the most reported in the questionnaire, however, the association between this domain separately and the HRQoL was not verified. Conclusion This study shows that adverse health effects caused by chronic exposure to mercury, have a negative influence on the HRQoL among people living in ASGM areas. © The Author(s). 2020
Aims The methodology agreed within the framework of the HBM4EU project is used in this work to derive HBM-GVs for the general population (HBM-GVGenPop) and for workers (HBM-GVWorker) exposed to cadmium (Cd) and its compounds. Methods For Cd, a significant number of epidemiological studies with doseââą Ìresponse relationships are available, in particular for kidney effects. These effects are described in terms of a relation between urinary Cd (U-Cd) or blood Cd (B-Cd) levels and low molecular weight proteinuria (LMWP) markers like beta-2-microglobulin (Î22M) and retinol-binding protein (RBP). In order to derive HBM-GVs for the general population and workers, an assessment of data from evaluations conducted by national or international organisations was undertaken. In this work, it appeared relevant to select renal effects as the critical effect for the both groups, however, differences between general population (including sensitive people) and workers (considered as an homogenous population of adults who should not be exposed to Cd if they suffer from renal diseases) required the selection of different key studies (i.e. conducted in general population for HBM-GVGenPop and at workplace for HBM-GVWorker). Results and conclusions For U-Cd, a HBM-GVGenPop of 1 (my)g/g creatinine (creat) is recommended for adults older than 50 years, based on a robust meta-analysis performed by EFSA (EFSA, 2009a). To take into account the accumulation of Cd in the human body throughout life, threshold or 'alert' values according to age were estimated for U-Cd. At workplace, a HBM-GVWorker of 2 (my)g/g creat is derived from the study of Chaumont et al., (2011) for U-Cd, and in addition to this recommendation a HBM-GVworker for B-Cd of 5 Ìg/L is also proposed. The HBM-GVWorker for U-Cd is similar to the biological limit value (BLV) set by the new amendment of the European Carcinogens and Mutagens Directive in June 2019 (2 (my)g/g creat for U-Cd). © 2021 The Authors
Ozon-Belastung Die Höhe der Ozon-Spitzenkonzentrationen und die Häufigkeit sehr hoher Ozonwerte haben seit Mitte der 1990er-Jahre deutlich abgenommen. Der Zielwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit wird jedoch weiterhin überschritten. Im Unterschied zu der Entwicklung der Spitzenwerte nahmen die Ozon-Jahresmittelwerte in städtischen Wohngebieten im gleichen Zeitraum zu. Überschreitung von Schwellenwerten Um gesundheitliche Risiken für die Bevölkerung bei kurzfristiger Exposition gegenüber erhöhten Ozonkonzentrationen auszuschließen, legt die 39. BImSchV Informations- und Alarmschwellenwerte fest (siehe Tab. „Zielwerte, langfristige Ziele und Alarmschwellen für den Schadstoff Ozon“). Der Informationsschwellenwert von 180 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³), gemittelt über eine Stunde, dient dem Schutz der Gesundheit besonders empfindlicher Bevölkerungsgruppen. Bei der Überschreitung des Alarmschwellenwertes von 240 µg/m³, gemittelt über eine Stunde, besteht ein Gesundheitsrisiko für die Gesamtbevölkerung. Seit 1995 hat die Zahl der Stunden mit Ozonwerten über 180 beziehungsweise 240 µg/m³ deutlich abgenommen (siehe Abb. „Überschreitungsstunden der Informationsschwelle (180 µg/m³) für bodennahes Ozon, Mittelwert über ausgewählte Stationen“ und Abb. „Überschreitungsstunden der Alarmschwelle (240 µg/m³) für bodennahes Ozon, Mittelwert über ausgewählte Stationen)“). Diese Abnahme ist von zwischenjährlichen Schwankungen überlagert, die auf die jährlich schwankenden meteorologischen sommerlichen Witterungsbedingungen zurückzuführen sind. Besonders deutlich ist dies im Jahr 2003 erkennbar. Im Sommer 2003 wurde eine außergewöhnlich langanhaltende Wettersituation beobachtet, welche die Ozonbildung begünstigte. Der Ozonsommer 2003 ist daher hinsichtlich der Spitzenwerte ein Sonderfall. Verglichen mit dem Jahr 1990 sind die Emissionen der Ozonvorläuferstoffe (Stickstoffoxide und flüchtige organische Verbindungen ohne Methan) in Deutschland bis 2022 um 67 % beziehungsweise 74 % zurückgegangen (siehe „Stickstoffoxid-Emissionen“ und „Emission flüchtiger organischer Verbindungen ohne Methan“ ). Der geringere Ausstoß von Ozonvorläufersubstanzen führte bereits in den 1990er Jahren zu einer Abnahme der Ozonspitzenwerte. Tab: Zielwerte, langfristige Ziele und Alarmschwellen für den Schadstoff Ozon Quelle: BImSchG Tabelle als PDF Tabelle als Excel Überschreitungsstunden der Informationsschwelle (180 µg/m³) für bodennahes Ozon, Mittelwert ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Überschreitungsstunden der Alarmschwelle (240 µg/m³) für bodennahes Ozon, Mittelwert ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Zielwerte und langfristige Ziele für Ozon Seit 2010 gibt es zum Schutz der menschlichen Gesundheit für Ozon einen europaweit einheitlichen Zielwert: 120 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) als 8-Stunden-Mittel sollen nicht öfter als 25-mal pro Kalenderjahr, gemittelt über drei Jahre, überschritten werden. Um die meteorologische Variabilität der einzelnen Jahre bei einer langfristigen Betrachtung zu berücksichtigen, wird über einen Zeitraum von drei Jahren gemittelt. Die meisten Überschreitungen werden an ländlichen Hintergrundstationen registriert, also entfernt von den Quellen der Vorläuferstoffe (siehe Abb. „Prozentualer Anteil der Messstationen mit Überschreitung des Zielwertes für Ozon“). Das liegt daran, dass Stickstoffmonoxid (NO), das in Autoabgasen enthalten ist, mit Ozon reagiert. Dabei wird Ozon abgebaut, so dass die Ozonbelastung in Innenstädten deutlich niedriger ist. Andererseits werden die Ozonvorläuferstoffe mit dem Wind aus den Städten heraus transportiert und tragen entfernt von deren eigentlichen Quellen zur Ozonbildung bei. Langfristig soll der 8-Stunden-Mittelwert von 120 µg/m³ während eines Kalenderjahres nicht mehr überschritten werden. Dieses Ziel wird in Deutschland allerdings an kaum einer Station eingehalten. Die höchste Zahl an Überschreitungstagen wird üblicherweise an ländlichen Hintergrundstationen registriert (siehe Abb. „Zahl der Tage mit Überschreitung des Ozon-Zielwertes (120 µg/m³) zum Schutz der menschlichen Gesundheit, Mittelwert über ausgewählte Stationen“. Zahl der Tage mit Überschreitung des Ozon-Langfristziels (120 µg/m³) zum Schutz der Gesundheit ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Prozentualer Anteil der Messstationen mit Überschreitung des Zielwertes für Ozon Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Entwicklung der Jahresmittelwerte Jahresmittelwerte der Ozonkonzentrationen spielen bei der Bewertung der Belastung eine nachgeordnete Rolle. Dennoch können sie zur Beurteilung der Immissionssituation verwendet werden. Die Jahresmittelwerte haben eine größere Bedeutung für die langfristige Entwicklung der Ozonbelastung, sofern historische Werte herangezogen werden. Die Jahresmittelwerte der Ozonkonzentration von 1995 bis 2023 zeigen an städtischen Stationen insgesamt einen schwach zunehmenden Trend. Einerseits nahmen die Ozonspitzenwerte durch die Minderungsmaßnahmen für die NO x - und NMVOC -Emissionen in Deutschland deutlich ab, andererseits führte dies wegen der Verringerung des Titrationseffekts (Ozonabbau durch Stickstoffmonoxid) zu einem Anstieg der mittelhohen Ozonkonzentrationen, was schließlich bei den Jahresmittelwerten sichtbar wird (siehe Abb. „Trend der Ozon-Jahresmittelwerte“). Zudem wird von einer zunehmenden Bedeutung des interkontinentalen (hemisphärischen) Transports für die Ozonbelastung in Deutschland und Europa aufgrund der industriellen Emissionen in Asien und Nordamerika ausgegangen. Bodennahes Ozon Ozon (O 3 ) wird nicht direkt freigesetzt, sondern bildet sich in den unteren Luftschichten der Atmosphäre bis in etwa zehn Kilometer Höhe bei intensiver Sonneneinstrahlung durch komplexe photochemische Reaktionen von Sauerstoff und Luftverunreinigungen. Vor allem flüchtige organische Verbindungen ( VOC = volatile organic compounds) einschließlich Methan sowie Stickstoffoxide (NO x ) sind an diesen Reaktionen beteiligt. Herkunft Die Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen und Stickstoffoxiden, den sogenannten Ozon-Vorläuferstoffen, werden überwiegend durch den Menschen verursacht. Hinzu kommt eine natürliche sogenannte Ozon-Hintergrundbelastung, die von hemisphärischem Transport und natürlichen Bildungsprozessen herrührt. Eine wichtige Quelle für die Emission der Ozon-Vorläuferstoffe stellt der Kraftfahrzeugverkehr dar. Darüber hinaus werden besonders aus dem Kraftwerksbereich Stickstoffoxide und aus der Anwendung von Lacken und Lösungsmitteln flüchtige organische Verbindungen emittiert (siehe „Stickstoffoxid-Emissionen“ und „Emission flüchtiger organischer Verbindungen ohne Methan“ ). Die Emissionen sind teilweise auch natürlichen Ursprungs, zum Beispiel Ausdünstungen flüchtiger organischer Stoffe aus Laub- und Nadelbäumen. Gesundheitliche Wirkungen Viele Menschen leiden an Tagen hoher Ozonkonzentration an Reizungen der Augen (Tränenreiz) und Schleimhäute (Husten) sowie − verursacht durch Begleitstoffe des Ozons − an Kopfschmerzen. Diese Reizungen sind von der körperlichen Aktivität weitgehend unabhängig. Ihr Ausmaß wird primär durch die Aufenthaltsdauer in der ozonbelasteten Luft bestimmt. Die Empfindlichkeit der Menschen gegenüber Ozon ist sehr unterschiedlich ausgeprägt. Eine Risikogruppe lässt sich nicht genau eingrenzen. Man geht davon aus, dass etwa 10 bis 15 Prozent der Bevölkerung (quer durch alle Bevölkerungsgruppen) besonders empfindlich auf Ozon reagieren. Vor allem die Atemwege sind von der Ozonwirkung betroffen. Neben Reizungen der Schleimhäute in den oberen Atemwegen kann Ozon bei tiefer oder häufiger Einatmung (etwa bei körperlicher Aktivität) verstärkt bis in die tiefen Lungenabschnitte gelangen und dort durch seine hohe Reaktionsbereitschaft Gewebe schädigen und entzündliche Prozesse auslösen. Vor allem nach reger körperlicher Aktivität im Freien wurde bei Schulkindern und Erwachsenen eine verminderte Lungenfunktion nachgewiesen. Diese funktionellen Veränderungen und Beeinträchtigungen normalisierten sich im Allgemeinen spätestens 48 Stunden nach Expositionsende. Im Gegensatz zur Veränderung der Lungenfunktionswerte bildeten sich entzündliche Reaktionen des Lungengewebes nur teilweise zurück. Die Reizwirkungen sind im Sinne einer Vorschädigung des Lungengewebes zu verstehen, durch die sowohl eine Sensibilisierung durch chemische oder biologische Allergene ermöglicht als auch die Auslösung von allergischen Symptomen begünstigt werden kann. Messdaten Die Ozonkonzentration wird an rund 260 Messstationen in Deutschland überwacht. An den Messstellen, die das Umweltbundesamt im ländlichen Hintergrund betreibt, wurde im Zeitraum 1980 bis zum Ende der 1990er-Jahre ein Anstieg der Jahresmittelwerte der Ozonkonzentration registriert, der sich in den folgenden Jahren nicht fortsetzte.
Seit einigen Jahren werden Kriterien für die Beurteilung der Luftqualität nicht mehr nur national, sondern europaweit festgelegt. Die EU-Richtlinien legen neben Mindestanforderungen an die Information der Bevölkerung auch Grenzwerte (Zielwerte für Ozon) fest, die innerhalb bestimmter Zeiträume überall in der EU eingehalten werden müssen. Die nachfolgende Tabelle enthält eine Liste der Schadstoffe, für die solche Grenzwerte und Einhaltungsfristen existieren sowie ihrer Hauptverursacher. Sie enthält auch die Zielwerte für Schwermetalle und Benzo(a)pyren. Bei Partikeln unterscheidet man zwischen PM 10 (PM = particulate matter), das sind Teilchen mit einem aerodynamischen Durchmesser bis zu 10 µm, und PM 2,5 , also Teilchen mit einem aerodynamischen Durchmesser bis 2,5 µm. PM 10 und PM 2,5 sind gesundheitlich besonders problematisch, da diese feinen Teilchen in die oberen Atemwege und Bronchien (PM 10 ) oder sogar bis in die Lunge (PM 2,5 ) gelangen können. Der Grenzwert wird aufgrund wissenschaftlicher Erkenntnisse mit dem Ziel festgelegt, schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und/oder die Umwelt insgesamt zu vermeiden, zu verhüten oder zu verringern. Dieser Grenzwert muss innerhalb eines bestimmten Zeitraums erreicht werden und darf danach nicht mehr überschritten werden. Der Zielwert ist mit dem Ziel festgelegt, schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und/oder die Umwelt insgesamt in größerem Maße langfristig zu vermeiden. Er muss soweit wie möglich in einem bestimmten Zeitraum erreicht werden. Das Langfristziel beschreibt die langfristig zu erreichende Konzentration in der Luft, unterhalb der eine direkte schädliche Auswirkung auf menschliche Gesundheit und/oder Umwelt insgesamt nach derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnissen unwahrscheinlich ist. Die dazu erforderlichen Maßnahmen sollen in einem angemessenen Verhältnis zum angestrebten Erfolg stehen. Für Stickstoffdioxid (NO 2 ), Ozon (O 3 ) und Schwefeldioxid (SO 2 ) existieren außerdem Alarmschwellen, deren Überschreitung bereits bei kurzfristiger Exposition eine Gefahr für die menschliche Gesundheit besteht. Bei Gefahr von Überschreitungen müssen Aktionspläne mit kurzfristigen Maßnahmen erstellt werden. Die Qualität der Berliner Luft ist inzwischen so gut, dass die Gefahr der Überschreitung dieser Alarmschwellen nicht mehr besteht. Für Ozon wird ab einer Konzentration von 180 µg/m 3 die Öffentlichkeit informiert und ozonempfindlichen Personen empfohlen, langandauernde und körperlich anstrengende Tätigkeiten im Freien zu vermeiden. Die in den EU-Richtlinien definierten Grenzwerte orientieren sich an den Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Sie markieren ein Konzentrationsniveau, das auf der Basis neuerer wissenschaftlicher Erkenntnisse über die Auswirkungen von Luftschadstoffen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt festgelegt wurde. Ziel ist die möglichst weitgehende Verringerung und Vermeidung solcher Schäden. Für PM 2,5 ist ein Indikator für die durchschnittliche Exposition der Bevölkerung im städtischen Hintergrund (Average Exposure Indicator = AEI) definiert. Dieser wird für jeden EU-Mitgliedsstaat gesondert als gleitender Jahresmittelwert über drei Jahre aus den Werten der entsprechenden PM 2,5 -Messstellen ermittelt. Der AEI für das Referenzjahr 2010 ist als Mittelwert der Jahre 2008 bis 2010 definiert. Er betrug für das gesamte Bundesgebiet 16,4 µg/m 3 . Anhand des AEI 2010 ist ein nationales Reduktionsziel für PM 2,5 bis zum Jahr 2020 nach der 39. BImSchV von 15% festgelegt. Deshalb darf der AEI 2020 (Mittelwert der Jahre 2018 bis 2020 über festgelegte deutsche Stationen) nicht mehr als 13,9 µg/m 3 betragen. Werden die EU-weit geltenden Grenzwerte eines Schadstoffes überschritten, müssen in den betroffenen Regionen Luftreinhaltepläne erstellt werden. In Berlin wird der Jahresgrenzwert für Stickstoffdioxid NO 2 überschritten, deshalb wurde der Luftreinhalteplan für Berlin zum 2. Mal fortgeschrieben und im Juli 2019 vom Senat verabschiedet.
Wirkungen von Ozon Hauptzielorgan für die Wirkungen von Ozon ist der Atemtrakt. Da Ozon wenig wasserlöslich ist, kann es bis in die feinsten Verästelungen der Lunge (Bronchiolen, Alveolen) vordringen. Akute Wirkungen Folgende akute Wirkungen wurden festgestellt: Durch Ozon und die Begleitstoffe des Ozons können Befindlichkeitsstörungen wie Reizungen der Atemwege, Husten, Kopfschmerz und Atembeschwerden sowie Tränenreiz ausgelöst werden. Veränderungen der Lungenfunktion, Erhöhung der bronchialen Reaktionsbereitschaft, Reduzierung der körperlichen Leistungsfähigkeit sowie entzündliche Reaktionen der oberen und unteren Atemwege zählen ebenfalls zu den Kurzzeiteffekten nach Ozonbelastung. Auch eine Zunahme der Häufigkeit von Asthmaanfällen sowie eine Steigerung der allergischen Reaktionsbereitschaft werden im Zusammenhang mit Ozonexpositionen genannt. Die Ausprägung dieser Veränderungen hängt vom Expositionsmuster (Konzentration, Dauer einzelner Episoden, Intervalle zwischen den Episoden), dem Ausmaß der körperlichen Aktivität (Atemminutenvolumen) und der individuellen Empfindlichkeit ab. Chronische Wirkungen Zu den chronischen Wirkungen beim Menschen ist wenig bekannt. Bei besonders hoher chronischer Belastung kam es in Tierversuchen (zum Beispiel bei Affen, Ratten und Mäusen) zu irreversiblen Veränderungen mit vermehrter Bindegewebsbildung in der Lunge. Ob derartige Veränderungen, die einem „vorzeitigen Altern“ der Lunge entsprechen, auch beim Menschen unter umweltrelevanten Bedingungen auftreten können, ist umstritten. Epidemiologische Studien in Gegenden mit häufig stark erhöhten Ozonkonzentrationen schienen diese Vermutung zunächst zu bestätigen. Da diese Befunde aber bei Nachuntersuchungen nicht mehr nachweisbar waren, ist eine abschließende Beurteilung nicht möglich. In Langzeittierversuchen (Mäuse, Ratten) wurde nur bei weiblichen Mäusen und bei sehr hoher Ozonkonzentration eine Zunahme von Lungentumoren beobachtet. Parallel dazu ging allerdings die Anzahl von Lebertumoren zurück. Ob und welche Schlüsse hieraus bezüglich der Kanzerogenität für den Menschen abgeleitet werden können, kann bislang nicht abschließend beurteilt werden. Aus den bislang vorliegenden epidemiologischen Studien kann eine Beurteilung des Krebsrisikos nicht vorgenommen werden. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat Ozon daher in die Kategorie 3B eingeordnet. Demnach liegen für Ozon Anhaltspunkte für eine krebserzeugende Wirkung vor. Empfindlichkeit gegenüber Ozon Etwa 10 bis 20 % der Bevölkerung reagieren besonders empfindlich auf Ozon. Ob hierzu auch überdurchschnittlich viele Asthmatiker und Personen mit Erkrankungen des Atemtraktes gehören ist umstritten. Die individuelle Empfindlichkeit gegenüber Ozon ist sowohl bei gesunden Erwachsenen und Kindern als auch bei Lungenkranken sehr unterschiedlich. Gegenwärtig ist nicht bekannt, welche Faktoren diese unterschiedliche Empfindlichkeit bedingen. Risikogruppen Als Risikogruppen sind alle Personen anzusehen, die auch zu Zeiten erhöhter Ozonkonzentrationen im Freien körperlich anstrengende Tätigkeiten über längere Zeit ausüben. Dies sind Personen mit Freiluft-Arbeitsplätzen (z. B. Hoch- und Tiefbau, Forstwirtschaft) sowie Sportler (z. B. Radfahrer bei Training und Rennen). Säuglinge und Kleinkinder atmen wegen ihres relativ größeren Sauerstoffbedarfs eine Luftmenge pro Minute ein, die bezogen auf ihr Körpergewicht, schon in Ruhe so groß ist wie bei einem sich körperlich betätigenden Erwachsenen. Jede zusätzliche körperliche Anstrengung (Schreien, Strampeln, Krabbeln) erhöht entsprechend das Atemminutenvolumen und damit die aufgenommene Ozonmenge. Daher sind Kleinkinder ebenfalls zur Ozonrisikogruppe zu zählen. Auch Personen mit Funktionsstörungen im Bereich des Atemtraktes (z. B. bei chronischer Bronchitis oder Bronchialasthma) sollten sich vor erhöhten Ozonkonzentrationen schützen. Beurteilungswerte für Ozon Tabelle: Beurteilungswerte für Ozon Art des Beurteilungswertes Höhe des Beurteilungs-wertes Bezugszeitraum Vorschrift/Richtlinie Zielwert * 120 µg/m³ 8-Stunden-Mittelwert 39. BImSchV /2008/50/EG Informationsschwelle 180 µg/m³ 1-Stunden-Mittelwert 39. BImSchV /2008/50/EG Alarmschwelle 240 µg/m³ 1-Stunden-Mittelwert 39. BImSchV /2008/50/EG Luftgüterichtwert *** 100 µg/m³ 60 µg/m³ 8-Stunden-Mittelwert**** warme Jahreszeit***** WHO Global Air Quality Guidelines 2021 MIK-Wert ** 120 µg/m³ Halbstundenwert VDI 2310, Bl. 15 MIK-Wert ** 100 µg/m³ 8-Stunden-Wert VDI 2310, Bl. 15 * Zielwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit. Dieser ist definiert als höchster 8-Stunden-Mittelwert während eines Tages und darf höchstens an 25 Tagen pro Kalenderjahr überschritten werden. ** Maximale Immissions-Konzentration *** Zudem nennt die WHO (2021) sogenannte Zwischenziele von 160 µg/m³ (Zwischenziel 1) und 120 µg/m³ (Zwischenziel 2) als 8-Stunden-Mittelwerte sowie für die Sommersaison 100 µg/m³ (Zwischenziel 1) und 70 µg/m³ (Zwischenziel 2). **** Dieser ist als 99. Perzentil definiert und darf maximal an 3 bis 4 Tagen im Jahr überschritten werden. ***** Durchschnitt des maximalen 8-Stunden-Mittelwertes der O 3 -Konzentration in den sechs aufeinanderfolgenden Monaten mit der höchsten O 3 -Konzentration im Sechsmonatsdurchschnitt. Aktuelle Messwerte Das LANUV stellt für das Land Nordrhein-Westfalen kontinuierlich aktualisierte Messwerte für Ozon zur Verfügung. (Stand: Januar 2022)
Die Vorhersage wird im Sommerhalbjahr (1. April bis 30. September) einmal täglich gegen 15:00 Uhr erstellt und auf dieser Seite dargestellt. Die Ozon-Schwellenwerte für die Unterrichtung der Bevölkerung sind nach der EG-Richtlinie 2008/50/EG und entsprechend der 39. BImSchV wie folgt festgelegt: Informationsschwelle: 180 µg/m 3 als Einstundenmittelwert Alarmschwelle: 240 µg/m 3 als Einstundenmittelwert Kindern und Jugendlichen sowie Personen, die erfahrungsgemäß empfindlich auf erhöhte Ozonkonzentrationen reagieren, wird bei Ozonwerten ab 180 µg/m 3 empfohlen, anstrengende körperliche Tätigkeiten im Freien zu vermeiden. Von sportlichen Ausdauerleistungen wird abgeraten. Bei Ozonwerten ab 240 µg/m 3 richtet sich diese Empfehlung an alle Bürgerinnen und Bürger. Bärbel Oehme Tel.: 0611-6939 273 Aktuelle Messwerte zu den einzelnen Parametern finden Sie im Messdatenportal. Zum Messdatenportal Tabellarische Übersicht der Ozonmesswerte an allen Messstellen Weitere Informationen zum Luftschadstoff Ozon Faltblatt zu bodennahem Ozon und Sommersmog
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