Luftqualität in Philadelphia

Wie ist die Luftqualität in Philadelphia?

Der Verschmutzungsgrad wird oft durch einen Luftqualitätsindex (AQI) beschrieben. Der Luftqualitätsindex wägt 6 Schadstoffe nach dem Kriterium der Gesundheitsgefährdung ab, um eine Momentaufnahme des gesamten Luftqualitätszustands in einer einzigen Zahl zu erhalten. Im Jahr 2019 schwankten die monatlichen AQI-Werte in Philadelphia zwischen 25, „gut“, im Oktober und 57, „moderat“, im Juli.

Sommer und Winter sind in Philadelphia in der Regel die Jahreszeiten mit der höchsten Luftverschmutzung, während im Frühjahr und Herbst die Luft oft relativ sauberer ist. Im Jahr 2019 waren die Monate Juli, Dezember und Februar die Monate mit der höchsten Luftverschmutzung in Philadelphia.

Trotz saisonaler und täglicher Schwankungen in „moderate“ und „ungesunde“ AQI-Bewertungen hat Philadelphia in den letzten Jahren durchweg einen Jahresdurchschnitt des AQI-Niveaus in der Kategorie „gut“ erreicht. Diese Jahresmittelwerte der Verschmutzung verdecken jedoch die Verschmutzungsereignisse in Philadelphia, die zu ungesunden Belastungstagen (als „action days“ (dt. Aktionstage) bezeichnet) führen.

Die Luftqualität in Philadelphia wird in erster Linie durch Ozon beeinträchtigt. Ozon ist ein gasförmiger Schadstoff, der aus Vorläuferschadstoffen gebildet wird, die in der Atmosphäre schweben und mit Sonnenlicht reagieren. Diese Eigenschaft der atmosphärischen Bildung unterscheidet sich von anderen häufig beobachteten Schadstoffen, die dazu neigen, direkt von bodennahen Quellen emittiert zu werden. Da eine Vielzahl von flüchtigen Schadstoffvorläufern Ozon erzeugen kann, kann die Handhabung schwieriger sein. Die Zuordnung erhöhter Ozonwerte zu bestimmten Emissionsquellen ist ein nahezu unmögliches Unterfangen. Erschwerend kommt hinzu, dass sich gasförmige Schadstoffe wie Ozon und Ozonvorläuferschadstoffe nicht so leicht absetzen und große Entfernungen zurücklegen können.¹ In den Sommermonaten sind hohe Ozonwerte häufig über mehrere Staaten verteilt.

Im Jahr 2019 stufte die American Lung Association Philadelphia mit einer negativen Bewertung für Ozonbelastung ein, da die Stadt die bundesstaatlichen Grenzwerte nicht einhielt.² Die bundesstaatlichen Vorschriften besagen, dass die Anzahl der ungesunden Tage mit hohen Ozonwerten einen Durchschnitt von 3,2 über zwei Jahre nicht überschreiten sollte. Von 2016 bis 2018 gab es in Philadelphia durchschnittlich 10,8 gewichtete Tage mit ungesundem Ozon, weit über dem gesetzlichen Grenzwert. In demselben Bericht wurde festgestellt, dass das Gebiet Philadelphia-Reading-Camden bei der landesweit schlimmsten Ozonbelastung von 229 erfassten Großstadtregionen auf Platz 23 stand.

Das Einatmen von Ozon kann gesundheitsschädliche Auswirkungen haben, einschließlich Reizung von Hals und Lunge, Brustschmerzen und Husten. Bei Kindern, älteren Menschen und Personen mit bereits bestehenden Herz- oder Lungenkrankheiten wie Bronchitis, Emphysem und Asthma sind schwere Komplikationen eher zu erwarten. In Philadelphia fallen schätzungsweise 901'380 Einwohner in diese Kategorie.

Feinstaub, oder PM2,5, ist ein weiterer Schadstoff, der in Philadelphia Anlass zur Sorge gibt, auch wenn die Stadt in den letzten Jahren erfolgreich das bundesstaatliche Niveau erreicht hat. PM2,5 beschreibt Feinstaubpartikel mit einer Größe von weniger als 2,5 Mikrometern oder kleiner. Während PM2,5 als ein einzelner Schadstoff behandelt wird, umfassen diese Feinstaubpartikel eine Vielzahl von Quellen und Verbindungen. Aufgrund ihrer geringen Größe gehören sie zu den gefährlichsten Schadstoffen, da sie tief in die Lunge eindringen und in einigen Fällen die Blutbarriere überwinden und durch den ganzen Körper wandern können.

Während die US-Umweltschutzbehörde EPA verlangt, dass die PM2,5-Konzentration 12 µg/m³ nicht überschreiten darf, strebt die Weltgesundheitsorganisation (WHO) einen strengeren Standard von 10 µg/m³ an. Im Jahr 2019 lag die durchschnittliche jährliche PM2,5-Konzentration in Philadelphia mit 10,3 µg/m³ zwischen diesen beiden Normen und erfüllte damit das EPA-Ziel, überschritt jedoch die Anforderungen der WHO. Wichtig ist, dass Gesundheitsexperten betonen, dass es keinen Nachweis gibt, dass die PM2,5-Belastung frei von gesundheitlichen Auswirkungen ist.³

Ist Philadelphia verschmutzt?

Die Werte des jährlichen Luftqualitätsindex (AQI) für Philadelphia haben sich seit 1980 allmählich verbessert. Eine Momentaufnahme dieser Verbesserungen wird deutlich, wenn man sich die Daten für das Jahr jedes neuen Jahrzehnts ansieht. Im Jahr 1980 wurden in den USA 156 Tage in die AQI-Kategorie „ungesund“ eingestuft, die 1990 auf 90 ungesunde Tage, im Jahr 2000 auf 29 ungesunde Tage und im Jahr 2018 auf 10 ungesunde Tage sank.¹

2019 war für PM2,5 im Vergleich zum Vorjahr, 2018, ein Jahr außerhalb des Trends. Im Jahr 2019 stieg die durchschnittliche jährliche PM2,5-Konzentration in Philadelphia von 9,3 µg/m³ um 12,9% auf 10,5 µg/m³. Dieser Anstieg ist jedoch relativ subtil und deutet möglicherweise nicht auf einen sich verschlechternden Trend der Luftqualität hin.

Andere US-Luftqualitätsindex-Kriterien wie CO, SO₂ und NO₂ sind seit mindestens 2000 erreicht worden, mit Verbesserungen von Jahr zu Jahr im Allgemeinen.

Die Verbesserungen der Luftqualität in der Stadt sind wahrscheinlich auf immer strengere Vorschriften und die Schließung von Philadelphias größter stationärer Emissionsquelle, dem Raffineriekomplex Philadelphia Energy Solutions, zurückzuführen. Eine allmähliche Verlagerung hin zu sauberer Energie und Verkehr dürfte ein weiterer Faktor sein.⁴

Was trägt am meisten zur Luftverschmutzung in Philadelphia bei?

Luftverschmutzungsquellen werden im Allgemeinen in drei Hauptkategorien eingeteilt: mobile Quellen (Kraftfahrzeuge, Flugzeuge und Lokomotiven), stationäre Quellen (Kraftwerke, Ölraffinerien und Fabriken) und Flächenquellen (Bauwesen, Landwirtschaft und häusliche Holzverbrennung).

Mobile Emissionsquellen tragen am meisten zur ungesunden Luftqualität in Philadelphia bei.⁵ Dies ist in US-Städten üblich, wo es relativ wenige stationäre Quellen gibt und diese weit von den Stadtzentren entfernt sind und der Besitz von Kraftfahrzeugen relativ hoch ist.

Mobile Quellen tragen zwar am meisten zur Verschmutzung bei, bieten aber auch die größte Chance zur Verbesserung der Luftqualität. Die Erhöhung des Anteils von Elektro- und Hybridfahrzeugen auf den Straßen der Stadt sowie die Verbesserung der Zugänglichkeit und Attraktivität öffentlicher Verkehrsmittel und grüner Verkehrsmittel (wie Gehen und Radfahren) könnten dazu beitragen, die Ozonprobleme der Stadt deutlich zu mildern.

Derzeit hinkt Pennsylvania in Bezug auf den Besitz von Elektrofahrzeugen hinter den Nachbarstaaten wie New York, New Jersey und Maryland hinterher.⁶ Im Klimaaktionsplan 2019 des Bundesstaates ist die Umstellung der Einwohner auf Elektrofahrzeuge eine der höchsten Prioritäten.

Der Raffineriekomplex von Philadelphia Energy Solutions ist seit langem die größte stationäre Emissionsquelle der Stadt.⁴ Die jährlichen Emissionen der Raffinerie in Höhe von etwa 470'000 Pfund werden auf etwa 9% der PM2,5-Emissionen der Stadt und 20% der Treibhausgase der Stadt geschätzt.

Es wird angenommen, dass die karzinogenen Emissionen dieser Raffinerie eine Rolle bei der Krebsrate Philadelphias gespielt haben, die nach wie vor die höchste aller Großstädte des Landes ist, sowie bei der Asthma-Krankenhausaufenthaltsrate Philadelphias, die dreimal so hoch ist wie der Landesdurchschnitt.

Am 21. Juni 2019 verursachte ein katastrophaler Brand irreparable Schäden an dem Komplex und schloss die Einrichtung dauerhaft. Experten hoffen, dass die Schließung Philadelphias erhebliche Mengen an Smog und ungesunder Luftverschmutzung lindern wird.

+ Quellenverzeichnis

[1] City of Philadelphia Department of Public Health Air Management Services. (2018). Philadelphia’s air quality report 2018.
[2] American Lung Association. (2019). State of the air – 2019.
[3] World Health Organization. (2020). Air quality guidelines – global update 2005.
[4] Maykuth A. (2019, Dezember 26). South Philly refinery, a big polluter, shut down 6 months ago. So, do we have cleaner air?
[5] Clean Air Council. (2020) Philadelphia’s air pollution sources and steps to attaining federal ambient air quality standards.
[6] McDaniel J. (2019, Oktober 1). Electric cars offer ‘guilt-free driving’ and aid the climate. So why doesn’t Pennsylvania have more?