Wirkungen auf die Gesundheit

Junge springt auf einer Düne in die Luft. Im Hintergrund sind man das blaue Meer.zum Vergr??ern anklicken
In Deutschland hat sich die Luftqualit?t in den letzten Jahrzehnten deutlich verbessert.
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Die Luftqualit?t in Deutschland ist besser geworden. Doch noch nicht gut genug, um negative Auswirkungen auf die Gesundheit auszuschlie?en.

Inhaltsverzeichnis

 

Au?enluft

In Deutschland und den meisten L?ndern Europas hat sich die Luftqualit?t in den letzten Jahrzehnten deutlich verbessert. Die Zeiten, in denen bei Smog-Perioden die Sterblichkeit und die Krankheitsh?ufigkeit deutlich und offensichtlich anstiegen, sind glücklicherweise vorbei. Dennoch, gemessen an den geltenden Grenz- und Zielwerten für Luftschadstoffe, ist ein Level, bei dem nachteilige gesundheitliche Wirkungen nicht mehr vorkommen, noch nicht erreicht. Und das, obwohl die derzeit geltenden EU-Grenz- und Zielwerte einen Kompromiss zwischen dem Schutzziel (der menschlichen Gesundheit) und der Machbarkeit darstellen, wie die EU bei der Festlegung der Werte im Jahr 2008 darlegte.

Da sich der wissenschaftliche Erkenntnisstand zu den gesundheitlichen Wirkungen seit 2008 deutlich erweitert hat, hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) eine Studie in Auftrag gegeben, um zu überprüfen, ob die Grenz- und Zielwerte überarbeitungsbedürftig sind. Zu diesem Thema und zur grundlegenden Bewertung der wichtigsten Luftschadstoffe informieren wir Sie im Folgenden.

 

Woher stammen die Schadstoffe und wie wirken sie sich auf die Gesundheit aus?

Gemessen an den in der EU geltenden Grenzwerten sind in Deutschland insbesondere die Konzentrationen von Stickstoffdioxid und Feinstaub noch immer zu hoch. Auch die Konzentrationen von Ozon k?nnen so hoch sein, dass gesundheitliche Wirkungen zu befürchten sind.

Stickstoffdioxid

Stickstoffdioxid (NO2) entsteht überwiegend als gasf?rmiges Oxidationsprodukt aus? Stickstoffmonoxid bei Verbrennungsprozessen. Eine der Hauptquellen von Stickstoffoxiden ist der Stra?enverkehr, so dass die Konzentrationen in der Luft in Ballungsr?umen und entlang von Hauptverkehrsstra?en und Autobahnen am h?chsten sind.

In der Umwelt vorkommende Stickstoffdioxid-Konzentrationen sind vor allem für Asthmatiker ein Problem, da sich eine Bronchialkonstriktion (Bronchienverengung) einstellen kann, die zum Beispiel durch die Wirkungen von Allergenen verst?rkt werden kann. Hier finden Sie Antworten auf h?ufig gestellten Fragen zu NO2.

Ozon

Ozon (O3) wird in der Luft photochemisch aus Vorl?ufersubstanzen zum Beispiel aus der Reaktion von Sauerstoff mit Stickoxiden aus dem Stra?enverkehr unter Einwirkung von Sonnenlicht als gasf?rmiger, sekund?rer Luftschadstoff gebildet. Sekund?re Schadstoffe sind Stoffe, die nicht direkt aus einer Quelle emittiert werden. Dies bedingt, dass Ozon durchaus nicht nur in Ballungszentren erh?ht sein kann, sondern auch in l?ndlichen Regionen.?

Die gesundheitlichen Wirkungen von Ozon bestehen in einer verminderten Lungenfunktion, entzündlichen Reaktionen in den Atemwegen und Atemwegsbeschwerden Bei k?rperlicher Anstrengung, also bei erh?htem Atemvolumen, k?nnen? sich diese Auswirkungen verst?rken. Empfindliche oder vorgesch?digte Personen, zum Beispiel Asthmatiker sind besonders anf?llig und sollten bei? hohen Ozonwerten k?rperliche Anstrengungen im Freien am Nachmittag vermeiden. Ab einem Ozonwert von 180 μg/m3 (1h-Mittelwert) werden dazu über die Medien Verhaltensempfehlungen an die Bev?lkerung gegeben.

Da Ozon sehr reaktionsfreudig (reaktiv) ist, liegt die Vermutung nahe, dass es krebserregend sein k?nnte. Die MAK-Kommission (MAK=Maximale Arbeitsplatz Konzentration) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) beurteilte Ozon als einen Stoff, der ?im Verdacht steht, beim Menschen Krebs auszul?sen“. Hier finden Sie Antworten auf h?ufig gestellte Fragen zu Ozon.

Unter dem Begriff Feinstaub (PM, particulate matter) wird der prim?r und sekund?r gebildete Feinstaub zusammengefasst. Prim?rer Feinstaub entsteht direkt an der Quelle zum Beispiel bei Verbrennungsprozessen (Verkehr, Kraft- und Fernheizwerke, Abfallverbrennungsanlagen, private und gewerbliche Heizungsanlagen). Entstehen die Partikel durch gasf?rmige Vorl?ufersubstanzen wie Schwefel- und Stickoxide, die ebenfalls aus Verbrennungsprozessen stammen, so werden sie als sekund?rer Feinstaub bezeichnet. Feinstaub besteht somit aus einem komplexen Gemisch fester und flüssiger Partikel und? wird in unterschiedliche Fraktionen eingeteilt. PM10 hat einen maximalen Durchmesser von 10 μm und kann beim Menschen in die Nasenh?hle eindringen. PM2,5 hat einen maximalen Durchmesser von 2,5 μm und kann bis in die Bronchien und Lungenbl?schen vordringen. Ultrafeine Partikel mit einem Durchmesser von <0,1 μm k?nnen bis in das Lungengewebe und sogar in den Blutkreislauf eindringen.

Je nach Gr??e und? Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Sie reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen in der Luftr?hre und den Bronchien oder den Lungenalveolen bis zu verst?rkter Plaquebildung in den Blutgef??en, einer erh?hten Thromboseneigung oder Ver?nderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems (Herzfrequenzvariabilit?t). Hier finden Sie Antworten auf h?ufig gestellte Fragen zu Feinstaub.

 

Mit welcher Art Studien lassen sich Zusammenh?nge zwischen der Luftbelastung und gesundheitlichen Wirkungen untersuchen

Ein wesentliches Ziel umwelthygienischer Forschung ist, gesundheitssch?digende Luftverunreinigungen m?glichst frühzeitigen zu erkennen und zu beseitigen. Gesundheitliche Wirkungen von Umweltschadstoffen lassen sich mit sogenannten umweltepidemiologischen Studien an ausgew?hlten Gruppen der Bev?lkerung (Kollektiven) untersuchen. Dabei ist zwischen kurz (akute)- und langfristigen (chronischen) gesundheitlichen Wirkungen zu unterscheiden.

Kurzfristige Wirkungen lassen sich dadurch feststellen, dass Zusammenh?nge zwischen Stunden- bzw. Tageswerten von Luftschadstoffen und gesundheitlichen Folgeereignissen wie Zahl der Todesf?lle oder Krankenhauseinweisungen am selben Tag oder in den Folgetagen untersucht werden. Diese Untersuchungen lassen sich über lange Zeitr?ume (Zeitreihenanalysen) oder als Vergleich mit unbelasteten Kontrolltagen (Case-Crossover-Analysen) durchführen. Es ist auch m?glich, dass akute gesundheitliche Effekte innerhalb bestimmter Gruppen wie Asthmatikern mit den t?glichen Schadstoffkonzentrationen verglichen und in einem Zusammenhang betrachtet werden (Panel-Studien).

Um langfristige Auswirkungen am Menschen zu untersuchen, muss man bestimmte Personengruppen über einen m?glichst langen Zeitraum hinsichtlich gesundheitlicher Wirkungen beobachten. In sogenannten Kohortenstudien zieht man dazu belastete und bis auf die Belastung m?glichst vergleichbare unbelastete Personen heran. Die gr??te Herausforderung bei solchen Studien ist die Bestimmung der tats?chlichen ⁠Exposition⁠ der jeweiligen Personen über einen langen Zeitraum, da bei manchen Schadstoffen eine gro?e r?umliche Variabilit?t auftritt (zum Beispiel die N?he zum Stra?enverkehr). Zur Absch?tzung werden meist Vor-Ort-Messungen in Kombination mit Modellrechnungen herangezogen.

Welche Erkenntnisse ergeben sich aus solchen Studien?

Ziel der oben beschriebenen umweltepidemiologischen Studien ist es, das Risiko, welches für gesundheitliche Wirkungen durch Luftverschmutzung besteht, zu beschreiben. Auf der Basis internationaler epidemiologischer Studienergebnisse? hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Ma?zahlen zur gesundheitlichen Bewertung ermittelt,? abgeleitet und publiziert. Daraus ergibt sich zum Beispiel für Feinstaub, dass sich die durchschnittliche Lebenserwartung der Menschen in Europa? durch die Belastung mit PM2,5 um 8,6 Monate verkürzt (siehe WHO-Fact-Sheets auf Englisch).

 

Grenz- und Zielwerte für die Luftreinhaltung

Die WHO hat zuletzt 2005 ihre Luftqualit?tsleitlinien (Air Quality Guidelines (AQG) auf Englisch) zum Schutz der menschlichen Gesundheit vor Luftschadstoffen aktualisiert. Die Ableitung der Luftgüteleitwerte basiert auf Ergebnissen und Erkenntnissen umweltepidemiologischer Studien, wie sie oben beschrieben sind.

Die in der EU geltenden Grenz- und Zielwerte werden derzeit überprüft

Die im Jahr 2008 festgelegten Grenz- und Zielwert der EU orientieren sich zwar an den von der WHO vorgeschlagenen Werten, berücksichtigen aber gleichzeitig auch die Kosteneffizienz der Minderungsma?nahmen, was h?ufig zu weniger ambitionierten Werten führte. Zum Beispiel wurden von der WHO für PM10 ein Kurzzeitwert (Tagesmittel) von 50 μg/m3 und ein Langzeitwert (Jahresmittel) von 20 μg/m3 vorgeschlagen. Die EU hat sich mit ihrem Kurzzeitwert an den Luftqualit?tsleitlinien der WHO orientiert, erlaubt aber für das Jahresmittel einen Wert von 40 μg/m3, also einen Wert, der doppelt so hoch ist, wie von der WHO vorgeschlagen.

Aufgrund der Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Erkenntnislage beauftragte die EU im Jahr 2012 die WHO, die neuesten Erkenntnisse über die Zusammenh?nge zwischen Luftverunreinigungen und Gesundheit durch anerkannte, externe Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beurteilen zu lassen. Die WHO legte 2013 einen ersten Bericht des Projektes REVIHAAP (Review of EVIdence on Health Aspects of Air Pollution) vor. Dieser kommt zu dem Schluss, dass inzwischen durch Studien belegt werden kann, dass eine langfristige ⁠Exposition⁠ gegenüber Feinstaub (PM2,5) zu Arteriosklerose führen, Geburten beeintr?chtigen und Atemwegserkrankungen bei Kindern ausl?sen kann. Die WHO kommentiert, dass die bis dato vorliegenden Erkenntnisse zu einer Senkung der EU-Grenzwerte, insbesondere für PM2,5,? führen sollten. Die EU-Kommission wird aber voraussichtlich erst zum Ende dieses Jahrzehnts eine Fortschreibung der Grenzwerte vorschlagen.

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