Schwefeldioxid

Was ist Schwefeldioxid?

Schwefeldioxid ist ein farbloses Gas, das stark, erstickend und stechend riecht. Es ist die häufigste Form von Schwefeloxid.¹
Schwefeldioxid gehört zu einer Gruppe hochreaktiver Gase, die als Schwefeloxide bezeichnet werden. Schwefeloxide reagieren leicht und bilden mehrere schädliche Verbindungen, z. B:

• Schwefelsäure
• schweflige Säure
• Sulfatpartikel

Woher kommt das Schwefeldioxid?

Schwefeldioxid entsteht bei jeder industriellen Tätigkeit, bei der schwefelhaltige Materialien zur Stromerzeugung verwendet werden, kann aber auch von Fahrzeugen durch die Verbrennung von Kraftstoffen erzeugt werden.
Kraftwerke sind die größte Quelle für Schwefeldioxid in den Vereinigten Staaten, Indien, China und Europa.^2,3 In Kanada ist die Verhüttung die größte Quelle.⁴ Ein Hüttenkomplex in Russland und eine Kohlebergbauprovinz in Südafrika sind die größten Emittenten von Schwefeldioxid in der Welt.⁵

Weitere Quellen für Schwefeldioxid sind:⁶

• Kohleverbrennung
• Ölverbrennung
• industrielle Heizkessel
• Dieselmotoren
• Vulkane
• Ozeane

Nahezu alle Schwefeldioxidemissionen in der Welt werden durch menschliche Aktivitäten verursacht. Weniger als 2 Prozent der Emissionen stammen aus natürlichen Quellen.
Trotz der geringen globalen Emissionen aus natürlichen Quellen haben Satellitenmessungen ergeben, dass die Schwefeldioxidemissionen erheblich sein können. Laut einer 2017 in Scientific Reports veröffentlichten Studie stoßen Vulkane täglich rund 63 Kilotonnen Schwefeldioxid aus.⁷

Wie wirkt sich Schwefeldioxid auf unsere Gesundheit aus?

Kurzfristige Schwefeldioxidexposition kann viele negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben, darunter:⁸

• Nasenschleim
• Erstickungsgefahr
• Reizung der Ohren, Augen und des Rachens
• Keuchen
• Engegefühl in der Brust
• Kurzatmigkeit

Langfristige Exposition gegenüber Schwefeldioxid kann zu ernsteren Problemen führen, wie z. B:

• Erkrankungen der Atemwege
• Veränderungen der Abwehrkräfte der Lunge
• Zunahme von Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Komplikationen bei der Atmung treten häufiger bei Kindern, älteren Erwachsenen, Asthmatikern oder Menschen auf, die im Freien aktiv sind.⁹ Auch Menschen, die in Windrichtung von Vulkanen leben, können gefährlichen Schwefeldioxidkonzentrationen ausgesetzt sein.

In einer 2010 in der Zeitschrift Environmental Research veröffentlichten Studie wurde festgestellt, dass Schwefeldioxid mit der täglichen Sterblichkeit in vier asiatischen Städten in Verbindung gebracht wurde.¹⁰

Wofür wird Schwefeldioxid verwendet?

Schwefeldioxid hat zahlreiche industrielle und kommerzielle Verwendungszwecke, wie zum Beispiel:¹¹

• Lebensmittelzusatzstoffe
• Schmiermittel
• Klebstoff
• Desinfektionsmittel
• Kühlmittel
• Bleichmittel

Eine 2012 in Gastroenterology and Hepatology From Bed to Bench veröffentlichte Studie stellte fest, dass zwischen 3 und 10 Prozent der erwachsenen Asthmatiker unter dermatologischen, gastrointestinalen und respiratorischen Symptomen leiden können, wenn sie Sulfit-Zusatzstoffen ausgesetzt sind.¹²

Darüber hinaus zeigte eine 2017 in PLOS One veröffentlichte Studie, dass Sulfite in Konservierungsmitteln nützliche Darmbakterien hemmen können.¹³

Welche Auswirkungen hat Schwefeldioxid auf die Umwelt?

Schwefeldioxid an sich kann die Umwelt schädigen. Zu den nachteiligen Auswirkungen von Schwefeldioxidemissionen gehören:¹⁴

• Atemprobleme bei Mensch und Vieh
• Schäden an der Vegetation
• Schäden an Gebäuden und Materialien

Schwefeldioxid ist ein Vorläufer des sauren Regens, der die Versauerung von Seen und Böden verursachen und den Verfall von Gebäuden beschleunigen kann.

Wenn sich Sulfatpartikel mit anderen Verbindungen wie Ammoniak können sie zu Feinstaub oder PM2,5 werden. PM2,5 hat in vielerlei Hinsicht dieselben Auswirkungen auf die Umwelt wie Schwefeldioxid.

Ist Schwefeldioxid ein Treibhausgas?

Schwefeldioxide gelten zusammen mit Stickstoffoxiden, Kohlenmonoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), die keine Methane sind, als indirekte Treibhausgase.¹⁵ Ein indirektes Treibhausgas wirkt sich auf die Erwärmung der Atmosphäre aus, entweder durch eine chemische Reaktion oder durch eine Veränderung der Fähigkeit der Erde, die Strahlungsenergie auszugleichen.¹⁶

Schwefeldioxid trägt zur Bildung von Aerosolen bei, die die Sonnenstrahlung absorbieren und die Atmosphäre erwärmen oder die Atmosphäre abkühlen können, indem sie Wolkentröpfchen bilden, die das Sonnenlicht reflektieren.

Was wird unternommen, um die Schwefeldioxidemissionen zu verringern?

Kraftwerke sind weltweit der größte Verursacher von Schwefeldioxidemissionen. Durch Strategien zur Kontrolle der Schwefeldioxidemissionen von Kraftwerken konnten die Emissionen im Osten der USA zwischen 2005 und 2015 um etwa 80 Prozent gesenkt werden.^17,18

Das Ozonüberwachungsinstrument (OMI) an Bord des Aura-Satelliten der National Aeronautics and Space Administration (NASA) beobachtete ab Oktober 2004 globale Veränderungen der Schwefeldioxid- und Stickstoffdioxidwerte. Zu diesem Zeitpunkt stießen Pittsburgh, Pennsylvania und das Ohio Valley die meisten Schwefeldioxid-Emissionen in den USA aus Kohlekraftwerken aus. Im Laufe des Zehnjahreszeitraums gingen die Emissionen in der Region dramatisch zurück.

Die Ermittler vermuten, dass dieser Rückgang auf den Einsatz der Rauchgasentschwefelung, die Umstellung von Kohle auf Erdgas und die Stilllegung einiger älterer Kohlekraftwerke zurückzuführen ist. Marktwirtschaftliche Programme zur Begrenzung und zum Handel mit Emissionsrechten sowie staatliche und bundesstaatliche Vorschriften haben ebenfalls zu Emissionskontrolltechnologien geführt.

Ein Abgleich der Satellitendaten mit den Daten von Überwachungsstationen an der Oberfläche ergab, dass die Schwefeldioxidemissionen in Kanada zwischen 2005 und 2014 ebenfalls deutlich zurückgegangen sind.¹⁹ Die kanadische Regierung führt die Verbesserung der Luftqualität auf Vorschriften und internationale Abkommen wie das Luftqualitätsabkommen zwischen Kanada und den Vereinigten Staaten zurück. Eine Ausnahme vom Abwärtstrend bei den Schwefeldioxidemissionen bilden die kanadischen Ölsande in Alberta, die ein konstanter, vom Weltraum aus sichtbarer Emissions-Hotspot geblieben sind.²⁰

Die Verringerung der städtischen Emissionen wird nicht notwendigerweise alle Schwefeldioxid-Schadstoffe aus der Luft entfernen.²¹ Ein 2015 in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America veröffentlichter Artikel deutet darauf hin, dass Schwefeldioxid weiterhin mit in ländlichen Gebieten erzeugtem Methan interagieren wird, um Partikelverschmutzung zu bilden, wenn auch in wesentlich geringerem Maße als bei der Produktion fossiler Brennstoffe.

Staatliche Vorschriften haben die Luftqualität mancherorts verbessert, aber es bleibt noch einiges zu tun. Viele Städte rund um den Globus tragen eine finanzielle und humanitäre Last durch die starke Luftverschmutzung.

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