Was ist Stickstoffdioxid (NO2)?
Stickstoffdioxid (NO2) trägt wesentlich zur Bildung von Smog bei und ist ein Vorläufer vieler schädlicher Sekundärschadstoffe, einschließlich Ozon und Feinstaub. Es reagiert stark mit anderen Chemikalien und ist ein starkes Oxidationsmittel.
Stickstoffdioxid ist ein tief rot-orangefarbenes Gas. Wenn es in die Luft freigesetzt wird, ist es als rötlich-brauner Dunst zu sehen. NO2 hat einen stechenden, beißenden Geruch.1
Woher kommt das Stickstoffdioxid?
Stickstoffdioxid kann sowohl durch natürliche als auch durch menschliche Aktivitäten entstehen. Zu den natürlichen Quellen gehören:2
- Blitzeinschläge
- Vulkane
- Ozeane
- biologischer Zerfall
Bei der Verbrennung entstehen Stickstoffoxide, von denen ein großer Teil Stickstoffdioxid ist. Wenn Fahrzeuge Stickstoffoxide ausstoßen, handelt es sich bei 90 bis 95 Prozent der Emissionen um Stickstoffoxid (NO).
Stickstoffoxid oxidiert jedoch in der Außenluft schnell, wenn es mit Sauerstoff, Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) zu Stickstoffdioxid reagiert. Der Oxidationsprozess findet auch in Innenräumen statt, allerdings in einem langsameren Tempo.3
Ist Stickstoffdioxid ein primärer oder sekundärer Schadstoff?
Stickstoffdioxid kann zwar ein Primärschadstoff sein, ist aber hauptsächlich als Sekundärschadstoff von Bedeutung. Als Primärschadstoff ist NO2 in begrenzten Mengen durch Fahrzeuge in die Luft emittiert.
Stickstoffdioxid ist auch ein sekundärer Schadstoff, da es durch Oxidation gebildet werden kann. Stickstoffdioxid oxidiert weiter zu Salpetersäure (HNO3), die als Tröpfchen oder nitrathaltige Partikel über den Boden in die Umwelt gelangen kann.4
Wie wirkt sich Stickstoffdioxid auf unsere Gesundheit aus?
Kinder, Asthmatiker und Erwachsene mit Herz- und Atemwegserkrankungen sind am stärksten von den Stickstoffdioxidwerten betroffen.5
Hohe Stickstoffdioxid-Konzentrationen können Folgendes verursachen:
- Husten und Keuchen
- Reizung der Lunge
- eingeschränkte Lungenfunktion
- vermehrte Asthmaanfälle
- kardiovaskuläre Schäden
- geringeres Geburtsgewicht
- Risiko eines vorzeitigen Todes
Eine 1998 vom Ausschuss für Toxikologie des Nationalen Forschungsrats veröffentlichte Studie untersuchte Vorfälle, bei denen es zu einer unbeabsichtigten Exposition gegenüber NO2. Arbeiter in der Landwirtschaft, bei Explosionen im Bergbau, in der Weltraumforschung und bei militärischen Aktivitäten wurden versehentlich hohen Konzentrationen von NO2ausgesetzt, was zu einem breiten Spektrum schwerer medizinischer Beschwerden führte, darunter:6
- Atembeschwerden
- Fieber
- bronchiale Lungenentzündung
- akute Bronchitis
- Tod
Wie wirkt sich Stickstoffdioxid auf die Gesundheit von Kindern aus?
Kinder sind anfälliger für die Auswirkungen von Stickstoffdioxid. Beispielsweise besteht bei Kindern ein erhöhtes Risiko für Atemwegsinfektionen durch das Einatmen von Stickstoffdioxid.
Eine 2011 veröffentlichte Studie in der Zeitschrift Europäischen Zeitschrift für Atemwegserkrankungen veröffentlichte Studie ergab, dass die Belastung durch Stickstoffdioxid in Innenräumen mit verstärkten Asthmasymptomen und einer verminderten Lungenfunktion bei Kindern zusammenhängt.7
Was sind die Auswirkungen von Stickstoffdioxid auf die Umwelt?
Wenn es mit Wasser reagiert, kann sich Stickstoffdioxid chemisch in Salpetersäure umwandeln und zur Versauerung von Seen und saurem Regen beitragen.8 Saurer Regen hat in ganz Europa zum Absterben von Wäldern und in Kanada und den Vereinigten Staaten zum "Sterben" von Seen geführt und in Asien zu Ernte- und Gesundheitsproblemen geführt. Die Säure hat sogar Gebäude und Grabsteine aus Kalkstein beschädigt.9
Ist Stickstoffdioxid ein Treibhausgas?
Für sich genommen ist Stickstoffdioxid kein direktes Treibhausgas. In Verbindung mit Sonnenlicht und flüchtigen organischen Verbindungen kann Stickstoffdioxid jedoch troposphärisches oder bodennahes Ozon erzeugen. Das Vorhandensein von bodennahem Ozon kann wiederum zu einer Erwärmung der Atmosphäre führen, indem es die Strahlung verstärkt oder mehr Sonnenlicht absorbiert als reflektiert wird.10
Ozonverschmutzung kann die Atmungsorgane schädigen. Zu den gesundheitlichen Auswirkungen von bodennahem Ozon gehören:11
- Reizung des Rachens
- Verstopfung
- Schmerzen in der Brust
- Husten
- eingeschränkte Lungenfunktion
- mögliches Lungennarbengewebe
- stärkere Bronchitis, Asthma und Emphysem
Was macht Stickstoffdioxid zu einem bedeutenden Schadstoff?
Stickstoffdioxid ist eines von mehreren Stickstoffoxiden, zu denen auch Schadstoffe wie Stickstoffoxid (auch Stickstoffmonoxid genannt) (NO) gehören.12 Die gesundheitlichen Auswirkungen von Stickstoffdioxid sind besser erforscht als die der anderen Formen.
Da Stickstoffdioxid eng mit anderen Stickstoffoxiden verbunden ist, wirkt sich seine Verringerung auch auf die anderen Oxide aus.
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Was kann gegen Stickstoffdioxidemissionen unternommen werden?
Stickstoffdioxid kann nicht aus brennbaren Brennstoffen wie Kohle, Öl oder Erdgas entfernt werden. Die Entfernung ist nur nach der Verbrennung möglich. Unkontrolliertes Öl und Kohle produzieren mehr Stickstoff als Erdgas, aber alle drei enthalten Stickstoff.13
Es gibt verschiedene Methoden zur Kontrolle von Stickstoffdioxidemissionen, wie z. B.:
- Verwendung niedriger NOx Brenner in Heizkesseln
- Festlegung von Maßnahmen zur Verringerung des Einsatzes von Dieselfahrzeugen
- Umstellung von Dieselfahrzeugen auf Elektrofahrzeuge
- Förderung des öffentlichen Verkehrs, des Radfahrens und des Gehens
- Verwendung eines Luftreinigers zur Gasfilterung
Die Gemeinsame Forschungsstelle des Wissenschafts- und Wissensdienstes der Europäischen Kommission schätzt, dass eine Verringerung der NOX-Emissionen von Diesel-Pkw, -Lkw und -Transportern die NOx Emissionen in städtischen Zentren um durchschnittlich 40 Prozent senken könnte.14 Europäische Städte, deren jährliche NOx Emissionen weitgehend aus dem Verkehr resultieren, sind u.a.:
Wo auch immer Sie hingehen, verfolgen Sie die Luftschadstoffe bis Luftqualitätsdaten zu überwachen wenn NO2 Informationen geliefert werden.
