Luftverschmutzung

Fahrzeugbrand mit hoher Luftverschmutzung
Foto: D. Schäfer

Luftbild bei Beckum
Luftdruck 1030 mb
Wichtig: Wolken im Klimasystem
Foto: Rainer Schwarz

Als Luftverschmutzung wird die Freisetzung umwelt- und gesundheitsschädlicher Luftschadstoff|Schadstoffe in die Luft bezeichnet. Zu diesen Schadstoffen gehören zum Beispiel Rauch, Ruß, Staub, Abgase, Aerosole, Dämpfe und Geruchsstoffe. Luftverschmutzung ist eine Form der Umweltverschmutzung. Sie ist die größte Umweltursache für Krankheit und vorzeitigen Tod und betrifft alle Menschen, beginnend vom Fötus im Mutterleib bis hin zu alten Menschen.
Luftverschmutzung kann nahezu alle Organe und Systeme des Körpers betreffen und ist eine bedeutende Ursache für Lungenentzündung, Bronchitis und Asthma bei Kindern.

Eine gemeinsame Stellungnahme verschiedener Akademie der Wissenschaften|Akademien der Wissenschaften hält fest:

Luftverschmutzung kann die Gesundheit über die gesamte Lebensspanne hinweg schädigen. Sie verursacht Krankheit, Behinderung und Tod und beeinträchtigt die Lebensqualität eines jeden Menschen. Sie schädigt Lunge, Herz, Gehirn, Haut und andere Organe; sie erhöht das Risiko von Krankheit und Behinderung und wirkt sich auf praktisch alle Systeme im menschlichen Körper aus.

Insbesondere in Ländern der Dritte Welt|Dritten Welt, in Russland, in der Volksrepublik China und anderen Schwellenland|Schwellenländern ist die Luftverschmutzung hoch. In den Industriestaat|Industrieländern ist die Luftverschmutzung durch Maßnahmen zur Luftreinhaltung in den letzten Jahrzehnten zurückgegangen. Es wird angenommen, dass die Energiewende zukünftig wesentlich zur Senkung der Luftverschmutzung beiträgt. Da Maßnahmen zur Klimaschutz|Eindämmung der Globale Erwärmung|globalen Erwärmung häufig auch die Luftverschmutzung reduzieren, ist die Verbesserung der Luftqualität ein wichtiger positiver Nebenaspekt von Klimaschutzmaßnahmen. Zum Teil lohnen sich Klimaschutzmaßnahmen alleine schon durch die Ökonomische Wohlfahrt|volkswirtschaftlichen Wohlfahrtsgewinne reduzierter Luftverschmutzung.

Die aus Luftverschmutzung resultierenden ökonomischen Kosten in 176 Staaten wurden für das Jahr 2015 auf 3,8 Billionen US-Dollar geschätzt.
Die EU-Kommission schätzte die direkt verursachten Schäden für Mensch und Umwelt in der EU im Jahr 2013 auf 23 Milliarden Euro pro Jahr; die negativen externen Effekte wurden auf etwa 330 bis 940 Milliarden Euro pro Jahr geschätzt. In der EU starben 2019 schätzungsweise 307.000 Menschen vorzeitig durch die Belastung ihrer Umgebungsluft mit Feinstaub (PM2.5). Etwa 178.000 (58 %) wären bei Einhaltung der neuen WHO-Richtwerte durch die EU-Staaten vermeidbar gewesen.

Luftverschmutzung ist laut WHO das weltweit größte einzelne umweltbedingte Gesundheitsrisiko. Laut einer Studie starben 2018 etwa 8,7 Millionen Menschen – das sind etwa ein Fünftel aller Todesfälle – durch Luftverschmutzung infolge Verbrennung Fossile Energie|fossiler Energieträger, was damit eines der häufigsten Ursachen für vorzeitige Todesfälle ist.

Arten der Luftverschmutzung

Das Problem der Luftverschmutzung kann hinsichtlich:

seiner Ursachen (stoffbezogen, wie es das BImSchG macht)
seiner Auswirkung (flächenbezogen) und
seiner Folgen (wirkungsbezogen)

betrachtet werden.

Siehe dazu:

§ 325 StGB

Quellen

Weltweite Hauptursache von Luftverschmutzung ist das Verbrennen Fossile Energie|fossiler Energieträger und von Biomasse. Unser heutiger Lebensstandard ist gekennzeichnet unter anderem durch einen hohen Energiebedarf, viele industriell hergestellte Produkte aus einer Vielzahl von Rohstoffen sowie ein hohes (teils weiterhin zunehmendes) Verkehrsaufkommen. Die Energieerzeugung, der Verkehr, die Produktionsprozesse (Industrie, landwirtschaftliche Tierhaltung und Pestizideinsatz) sowie Gewerbebetriebe und Haushalte sind wichtige Ursachen für die anthropogene (vom Menschen verursachte) Luftverschmutzung. Auch Feuerwerke belasten die Umwelt mit gesundheitsschädlichem Feinstaub.

Die vier Hauptquellen sind stationäre Anlagen wie Kraftwerke und Industriebetriebe, darunter insbesondere kohlebefeuerte Anlagen ohne Abgasfilter oder mit schlechten Abgasfiltern mit nicht vorhandener oder schlechter Filtertechnik, Haushalte, das (kontrollierte) Abbrennen von Biomasse auf Feldern (Brandfeldbau) und von Wäldern (Brandrodung) sowie der Verkehr.

Eine 2013 erschienene Studie kam zu dem Ergebnis, dass im Jahr 2005 in den USA rund 210.000 Menschen wegen Luftverschmutzung infolge von anthropogene Verbrennungsprozessen vorzeitig starben. Etwa 200.000 von ihnen starben durch Feinstaub (PM_2.5) und ca. 10.000 durch erhöhte Ozonwerte. Die drei wichtigsten Emissionsquellen waren in dieser Reihenfolge Verkehr, Kraftwerke und Industrieprozesse mit ca. 53.000, 52.000 bzw. 41.000 vorzeitigen Todesfällen durch Feinstaub sowie 5000, 2000 bzw. 2000 Todesfällen durch Ozon.

Wichtige Schadstoffe aus den drei Bereichen (Emittentengruppen) sowie daraus resultierende Probleme sind nachfolgend zusammengefasst.

Wichtige Emittentengruppen, deren wichtigsten Schadstoffemissionen und die möglichen Folgen für die Umwelt
Bereich	Schadstoff(e)	Mögliche Auswirkungen	Bemerkungen

Energieerzeugung	(SO₂)	Saurer Regen, [neuartige Waldschäden	Verringerung der SO₂-Emissionen im Wesentlichen durch Rauchgasentschwefelungsanlagen
Straßenverkehr	(NO_x)	Saurer Regen, Eutrophierung, neuartige Waldschäden, Ozon-Bildung	Verringerung der NO_x-Emissionen im Wesentlichen durch Abgasnormen und damit durch den Einbau von Drei-Wege-Katalysatoren
	(NH₃)	Saurer Regen, Eutrophierung	Verringerung der NH₃-Emissionen u. a. durch Genfer Luftreinhalteabkommen
Lösemittelverwendung	NMVOC	Ozon-Bildung	Verringerung der NMVOC-Emissionen u. a. durch Genfer Luftreinhalteabkommen
Schiffsverkehr	(NO_x), Schwefeldioxid\|(SO₂), Feinstaub

Heute stellt der Straßenverkehr eine der wichtigsten Quellen für die Luftverschmutzung in Städten dar. Die Abgase der Kraftfahrzeuge belasten die Umgebungsluft primär mit Stickoxiden, Flüchtige organische Verbindungen ohne Methan (NMVOC), Ruß und andere Teilchen|Partikel. Die Emissionen von Kraftfahrzeugen wurden sukzessive durch immer strengere Abgasnormen verringert; der Kraftfahrzeugbestand nahm zu. Extrem starke lokale Luftverschmutzungen finden sich heute weltweit in vielen der sogenannten Megastadt („Mega-Citys“), zum Beispiel in Peking.

Die Emissionen des weltweiten Schiffsverkehrs sind beträchtlich. Mit Stand 2018 verursacht die Schifffahrt weltweit etwa 400.000 vorzeitige Todesfälle und ca. 14 Mio. Asthmaerkrankungen von Kindern. Seeschiffe betreiben den Hauptmotor in der Regel mit minderwertigem und schadstoffreichem Schweröl (engl. Heavy Fuel Oil (HFO)), das bei der Erdölverarbeitung als Rückstandsöl anfällt, und haben so gut wie nie eine Abgasfilterung. So lagen die 2003 geschätzten Emissionen für:

Stickstoffoxide, NO, zwischen 3 und 7 Mio. Tonne (Einheit)|t (berechnet als Stickstoff, N)
Schwefeloxide, SO, zwischen 4 und 6,5 Mio. t (berechnet als Schwefel, S)
Kohlenwasserstoffe, Cy zwischen 0,3 und 0,8 Mio. t (berechnet als Methan, CH₄)
Partikel, PM_{10, zwischen 0,9 und 1,6 Mio. t (berechnet als PM₁₀)}

Die MARPOL#Anlage VI hat die Situation verbessert. Seit 2008 hat der Schadstoffausstoß dank des oft praktizierten Slow steamings (bewusstes Langsamfahren) teilweise abgenommen, denn niedrige Frachtraten (siehe Schifffahrtskrise) zwingen die Reedereien, alle Sparmöglichkeiten auszuschöpfen. Thema, auch im Hinblick auf Klimaschutz, ist insbesondere die nachhaltige Abkürzung langer Transportwege, denn so betragen die Emissionen (CO₂, NO_x, SO₂ etc.) von Port Said nach Warschau über die Meeres- und Eisenbahnroute via Rotterdam 145 kg/ Twenty-foot Equivalent Unit|TEU und via einem Nordadriahafen 84 kg/TEU.

In den USA sterben jährlich etwa 15.900 Personen an durch Landwirtschaft verursachte Luftverschmutzung. 80 % dieser Todesfälle sind dabei der Tierproduktion anzulasten.

Richtlinien

Die EU und die Weltgesundheitsorganisation|WHO veröffentlichen Leitlinien mit Grenzwerten von Luftverschmutzung, bei denen der gesundheitliche Schaden vertretbar begrenzt ist. Allerdings ist Luftverschmutzung laut Studien auch unterhalb dieser Richtwerte mit deutlich erhöhter Sterblichkeit verbunden.

Luftqualität in Metropolen

Megastädte sind Städte, in denen mehr als 10 Millionen Menschen wohnen. Bekannte Megastädte sind z. B.

London (England, ca. 14 Mio. Einwohner)
Los Angeles (USA, ca. 18 Mio. Einwohner)
Mexiko-Stadt (Mexiko, ca. 20 Mio. Einwohner)
Tokio (Japan, ca. 37 Mio. Einwohner)

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) messen im Rahmen eines weltweiten Monitoring-Programms auch die Luftqualität in Mega-Citys. Als größte Probleme der Luftverschmutzung gelten dort Partikel und Ozon.

Überregionale (globale) Luftverschmutzung

Dass Luftschadstoffe nicht an nationalen Grenzen stoppen, ist spätestens seit dem Auftreten von stark Saurer Regen in den skandinavischen Ländern bekannt, deren wesentliche Ursache Schwefeldioxid-Emissionen in den mitteleuropäischen Ländern waren. Dieses leicht wasserlösliche Gas ist entlang feuchten Luftströmungen in Wolken mehrere hundert bis maximal 1500 km stabil.

Transport von oxidiertem Schwefel von und nach Deutschland 1998
Land	Export (von Deutschland)	Import (nach Deutschland)	Differenz (Import – Export)
Polen	73,1 kt	31,5 kt	−41,6 kt
Tschechische Republik	35,2 kt	44,2 kt	9,0 kt
Frankreich	18,4 kt	35,3 kt	16,9 kt
Großbritannien	0,7 kt	19,7 kt	19 kt
Belgien	0,4 kt	15,1 kt	14,7 kt
Niederlande	0,64 kt	0,74 kt	0,1 kt

Laut Umweltbundesamt (Deutschland) wurden 1998 in Deutschland 983 kt Schwefeldioxid emittiert. Diese Menge erhöht sich gemäß Tabelle „Transport von oxidiertem Schwefel“ um ca. 9 kt Schwefeldioxid aus angrenzenden Staaten (Vergleich von Import 153,2 kt mit Export 144,1 kt). In Deutschland ging laut Umweltbundesamt die Verschmutzung der Luft durch Feinstaub seit den 1990er Jahren deutlich zurück (Stand 2021); für die Zukunft erwartet das UBA aber nur noch langsame Rückgänge.

In den USA wurden die Schwefeldioxid-Emissionen gesenkt von 23,5 Mio. t (1980), 21,5 Mio. t (1990), 16,6 Mio. t (2000) auf 12 Mio. t Schwefeldioxid in 2010.

China verursacht heute die weltweit höchsten Schwefeldioxid-Emissionen. Die Menge stieg von 2000 bis 2005 auf 25,5 Mio. t (+27 %) an; dies entspricht dem USA-Niveau von ca. 1980. Die Tabelle zeigt auch, dass das Ziel der Verringerung der Luftverschmutzung keine nationale, sondern eine länderübergreifende Aufgabe darstellt (s. u.: Internationale Maßnahmen).

Ausbreitung von Schadstoffen

Luftschadstoffe können sowohl in der näheren Umgebung ihres Entstehungsortes als auch weit entfernt davon nachgewiesen werden. Die wesentlichen Einflussfaktoren dieser Ausbreitung bilden Wind und Schichtungsstabilität der Erdatmosphäre. Als besonders gefährlich erweisen sich dabei Schichtungsstabilität der Erdatmosphäre#Fumigation|Fumigation-Lagen wie im Bild rechts. Sie treten insbesondere bei Stadtklimaten und im Bereich von großen Industrieanlagen auf. Dies war in Mitteleuropa und speziell London noch bis in die 1970er Jahre der Fall und tritt heute vor allem in ostasiatischen Metropolen wie Peking oder Shanghai auf. Die Ausbreitung von Luftschadstoffen kann mittels Ausbreitungsrechnung prognostiziert werden.

Wirkung

Ein Luftschadstoff kann direkt den Menschen schaden, der Umwelt schaden oder beiden schaden.

Anfang der 1980er Jahre erregte das Waldsterben große Sorgen in der Bevölkerung. Es wurde vermutet, dass Luftschadstoffe wie Schwefeldioxid und Stickoxide Ursachen des Waldsterbens waren. Schwefeldioxid und andere Schadstoffe in der Luft wurden vom Regen zu Boden befördert (der Regen wurde dadurch zu Saurer Regen|saurem Regen) gelangten an die Wurzeln von Pflanzen und schädigten diese. Zur Beunruhigung trug bei, dass geschädigte Waldbestände weitab von Emissionsschwerpunkten waren, z. B. im Schwarzwald und in anderen deutschen Mittelgebirgen.

Im Jahr 2019 wurde die Luftverschmutzung von der WHO als das größte Umweltrisiko für die Gesundheit angesehen.

Auf den Menschen

Spätestens Anfang des 20. Jahrhunderts hatten Mediziner erkannt, dass Luftverschmutzung gesundheitsschädlich ist:

Wenn wir uns fragen, welchen schädigenden Einfluß die Großstadtluft auf die Gesundheit des Menschen ausübt, so wissen wir heute nicht viel mehr zu sagen, als was bereits Sanitätsrat Dr. Paul Niemeyer (Mediziner) wußte: ‚Die Lungen der Großstadtbewohner werden schwarz gefärbt.‘ Die neueren Untersuchungen haben dargetan, daß der Kohlenruß und der Straßenstaub – man denke an die Autoplage – die Schleimhaut der Atemtrakt|Luftwege und der Lungen verletzen und dadurch neben ihrer chemischen Einwirkung auch eine direkt mechanisch schädigende Einwirkung auf die Gewebszellen ausüben. Herabsetzung des Stoffwechsels, Verringerung des Atmungsvermögens, Neigung zu Katarrhen der Luftwege und zur Tuberkulose|Lungentuberkulose sind die durch die Erfahrung festgestellten Krankheitsfolgen des Daueraufenthaltes in der Großstadtluft.|Quelle=Bericht im Prager Abendblatt vom 17. August 1907

Die Schadstoffe in der Luft können je nach Art des Stoffes und der vorherrschenden Konzentration(en) die menschliche Gesundheit beeinträchtigen (hauptsächlich Erkrankungen der Liste der Krankheiten des Atmungssystems nach ICD-10|Atemwege und des Blutkreislauf des Menschen und der Säugetiere#Krankheiten des Kreislaufsystems) oder im schlimmsten Fall zum Tode führen. Wegen Luftverschmutzung sterben laut WHO jährlich etwa acht Millionen Menschen. 133 von 100.000 Einwohnern sterben jedes Jahr vorzeitig an deren Folgen von Luftverschmutzung. Somit liegt die Belastung in Europa über dem weltweiten Durchschnitt (120 von 100.000 Einwohnern). Weltweit sterben mehr Menschen an den Folgen der Luftverschmutzung (8,8 Millionen pro Jahr) als am Rauchen (7,2 Millionen pro Jahr.

Luftverschmutzung kann Auswirkungen auf nahezu alle Organe, Systeme und Funktionen des menschlichen Körpers haben (u. a. auf Lunge, Herz, Gehirn, Blutkreislauf, Verdauungssystem und Fortpflanzung) und eine Vielzahl akuter wie chronischer Krankheiten verursachen. Sie ist wichtige Ursache für Lungenentzündung, Bronchitis und Asthma bei Kindern und verlangsamt das Wachstum der Lunge bei Kindern und Jugendlichen. Sie trägt zu Herzkrankheiten und Herzinfarkt bei, zu Schlaganfall, Krebs (Medizin), Asthma, COPD, Diabetes mellitus, Allergien, Ekzemen und der Hautalterung. Zudem lassen neuere Erkenntnisse darauf schließen, dass sie auch zu Demenz und führt und das Wachstum des Gehirns bei Kleinkindern beeinträchtigt.

Luftverschmutzung verursacht Lungenkrebs und erhöht das Risiko auf Blasenkrebs. Im Jahr 2010 sind mehr als 220.000 Lungenkrebstote weltweit auf die Verschmutzung der Luft zurückzuführen, das entspricht etwa 15 Prozent aller Lungenkrebstoten dieses Jahres. Am 17. Oktober 2013 wurde Luftverschmutzung von der WHO offiziell als Krebsursache eingestuft.

Grundsätzlich sind alle Menschen weltweit vom Mutterleib bis ins hohe Alter von Luftverschmutzung betroffen, es gibt aber große Unterschiede bei der Exposition. Besonders empfindlich sind ungeborene Kinder, Kinder, Alte und Menschen mit Vorerkrankungen; besonders stark betroffen sind Frauen aus Staaten mit geringen Einkommen, die mit festen Brennstoffen wie Biomasse oder Kohle auf offenem Feuer kochen.<ref name="Akademien 2019" />

Die Zunahme von Erkrankungen beziehungsweise die Erhöhung der Sterblichkeit während solcher Smog-Episoden wird heute vor allem auf die zu diesen Zeiten erhöhten Konzentrationen von fünf Stoffen zurückgeführt:

Schwefeldioxid, SO₂,
[[Kohlenmonoxid, CO
Stickstoffoxide, NO_x,
Feststoffe (Feinstaub, Schwebstoffe),
Kohlenwasserstoffe

Die Wirkung dieser Stoffe auf den Menschen lässt sich aber nicht isoliert betrachten, sondern wird auch durch Faktoren wie z. B. die Temperatur oder die Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Zu unterscheiden ist ferner zwischen akuten Gesundheitsfolgen und längerfristigen chronischen Krebserkrankungen, etwa durch Feinstaub.<ref>Peter Straehl: Kanzerogene Luftschadstoffe in der Schweiz. 2003</ref>

Vorzeitige Todesfälle

Laut Angaben der Weltgesundheitsorganisation|WHO starben 2012 ca. acht Millionen Menschen vorzeitig durch Folgen von Luftverschmutzung. Ca. 3,7 Millionen dieser Menschen starben vorzeitig durch Outdoor-Luftverschmutzung und ca. 4,3 Mio. durch Indoor-Luftverschmutzung.

Allerdings starben in der Europäische Union|EU 2015 mit ca. 790.000 Personen pro Jahr weiterhin mehr Menschen vorzeitig durch Luftverschmutzung als im Weltdurchschnitt.

Global sind Fossile Energie für ca. 65 % der vorzeitigen Todesfälle durch Luftverschmutzung verantwortlich. In Deutschland sterben ca. 124.000 Menschen vorzeitig an den Folgen von Luftverschmutzung. Hiervon sind ca. 74.000 auf fossile Energien zurückzuführen.

Es wird angenommen, dass die Energiewende weltweit Millionen vorzeitiger Todesfälle pro Jahr verhindern kann.

Nach Ergebnissen der State of Global Air (SOGA) Studie, die 2019 veröffentlicht wurden, haben heute geborene Kinder eine aufgrund der Luftverschmutzung deutlich verkürzte Lebenserwartung. In Südasien sei die Lebenserwartung um 30 Monate verkürzt, in Ostasien um 23 Monate, in den entwickelten Staaten hingegen um weniger als 5 Monate. In diesem Zusammenhang wird auf einen Zusammenhang zwischen der Luftverschmutzung und Faktoren wie niedrigem Geburtsgewicht, verringerter Lungenentwicklung und Asthma im Kinder- und Jugendalter hingewiesen.

Nach einer 2020 publizierten Studie geht die Lebenserwartung durch Luftverschmutzung um 2,9 Jahre zurück.

Laut einer 2021 im Fachjournal Environmental Research Letters veröffentlichten Studie eines Teams um Karn Vohra (University of Birmingham) geht einer von fünf Todesfällen weltweit auf die Luftverschmutzung durch Kohle, Benzin oder Diesel zurück. Im Jahr 2018 seien demnach mehr als acht Millionen Menschen an Krankheiten gestorben, die auf die kleinen Feinstaubpartikel mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern (Partikelfilterklassen|PM 2,5) zurückgeführt werden, die beim Verbrennen fossiler Energieträger entstehen. Die in der Studie genannten Zahlen liegen deutlich höher als bisherige Schätzungen zur Sterblichkeit durch Luftverschmutzung.

Kognitive Auswirkungen

Laut einer 2018 publizierten Studie hat Luftverschmutzung zudem negative Auswirkungen auf Intelligenz und Kognition. Die Effekte nahmen hierbei mit zunehmendem Alter zu, insbesondere bei Männern.

Kontroverse um Bewertungsmethoden der Auswirkungen auf die Menschen

Es gibt verschiedene Methoden, um zu beschreiben, wie schwer die Auswirkungen sind, die eine Umweltverschmutzung auf die Menschheit hat. Verbreitet ist beispielsweise die Angabe, zu wie vielen insgesamt verlorenen Lebensjahren eine Verschmutzung führt. Andere Angaben betrachten stattdessen oder zusätzlich, ob Menschen aufgrund der Luftverschmutzung viele Jahre leidend leben müssen – eventuell aber gar nicht vorzeitig sterben. Manche Bewertungsmethoden betrachten vor allem die entstehenden finanziellen Belastungen für ein Volk.

Eine Maßzahl der vorzeitig Verstorbenen ist unter Statistikern stark umstritten.
Der griechische Gesundheitswissenschaftler und Statistiker John Ioannidis kritisiert, „vorzeitig Verstorbene“ sei ein „sehr problematisches Maß“. Besser sei das Maß der DALY|disability-adjusted life years, bei dem man zählt, wie viele Jahre man mit einer Behinderung durch eine entsprechende Krankheit leben müsse. Dem stimmt auch der Mathematiker und Epidemiologe Peter Morfeld zu. Er betrachtet Zahlenangaben zu „vorzeitig Verstorbenen“ als unseriös und laut ihm zielen solche Zahlen vor allem auf die Öffentlichkeit und die Politik. Mit Wissenschaft hätten sie nicht viel zu tun. Ihre mathematisch anspruchsvolle Argumentation wurde gemäß einer 2019 erschienenen Studie nicht ausreichend berücksichtigt, da sie als sehr anspruchsvoll gilt. Mit Stand 2019 ist die Maßzahl der Vorzeitig Verstorbenen in der Wissenschaft jedoch noch immer verbreitet und wird auch in Veröffentlichungen wissenschaftlicher Akademien weiterhin genutzt.

Auf die Umwelt

Luftverschmutzungen können zu zahlreichen Umweltproblemen führen:

Saurer Regen|Versauerung und Eutrophierung durch Emissionen von versauernden und eutrophierenden Schadstoffen (Schwefeldioxid, Stickoxide, Ammoniak)
Beeinträchtigung der Luftqualität durch Emissionen von Ozonvorläufersubstanzen, Staub, Schwermetallen, Langlebige organische Schadstoffe|persistenten organischen und anderen Schadstoffen
Verstärkung der Lichtverschmutzung durch Emissionen von Aerosolen und Staub

Luftverschmutzung wirkt sich zudem negativ auf das Pflanzenwachstum aus und verringert z. B. den Ertrag von wichtigen Nutzpflanzen, was sich negativ auf die Nahrungsmittelversorgung der Welt auswirkt. Beispielsweise lag der Ertrag von Weizen in Indien aufgrund von Luftverschmutzung und Klimawandel im Jahr 2010 um 36 % niedriger als in einem Referenzszenario ohne diese negativen Faktoren; teilweise betrug der Ertragsrückgang bis ca. 50 %. Etwa 90 % des Ertragsrückgangs ist auf die direkte Wirkung kurzlebiger Schadstoffe wie Ruß und Ozon zurückzuführen, der Rest auf deren Beitrag zur Globale Erwärmung.

Auf Materialien

Luftverschmutzung beeinträchtigt auch Materialien, die vom Menschen als Werkstoffe eingesetzt werden. So werden durch Luftschadstoffe Materialien wie Stahl, Die Korrosionsrate von Stahl erlaubt dabei sogar erste Rückschlüsse auf das Ausmaß der Luftverunreinigungen.<ref>Siegbert Luckat: Beziehungen zwischen der Korrosionsrate von Stahl und den Immissionsraten verschiedener Schadstoffe. In: Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft. Bei Bronze wurde die Beobachtung gemacht, dass unterschiedliche Legierungen trotz gleicher Umweltbedingungen zu verschiedenartigen Korrosionserscheinungen führen können.

Auf Kulturgüter

Die aufgrund von Luftverschmutzung in Verbindung mit Wasser entstehenden Säuren greifen auch Kulturgüter an und führen zum Beispiel zu Steinfraß, beschädigen durch Glaskorrosion insbesondere historische Glasmalerei oder zerstören, wenn sie mit dem Regen in den Boden eindringen, in hohem Maß archäologisches Kulturgut, insbesondere Nicht-Edelmetalle wie Eisen. Gewisse Anzeichen deuten darauf hin, dass sich das Aussehen von Bronzeskulpturen erst durch das Auftreten der industriellen Luftverschmutzung geändert hat.

Auf Photovoltaikanlagen

Verschmutzte Luft senkt die Ausbeute von Solaranlagen. Laut einer Auswertung von Daten aus 119 Messstationen in China durch Forscher der ETH Zürich sank die durchschnittliche Beleuchtungsstärke in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts durch die Luftverschmutzung um 24 Watt pro Quadratmeter. Der dadurch entstandene Verlust an elektrischer Energie wird auf rund 14 Milliarden Kilowattstunden allein im Jahr 2016 geschätzt.

Im Zuge der COVID-19-Pandemie ermittelten Solarenergieforscher, dass im indischen Neu-Delhi durch den Rückgang der Luftverschmutzung infolge der Ausgangsbeschränkungen die Luft deutlich klarer wurde und mehr Sonnenlicht die Erdoberfläche erreichte. Demnach sei nach den erlassenen Ausgangssperren Ende März 2020 die Sonneneinstrahlung gegenüber vorhergehenden Jahren um etwa 8,3 % gestiegen; im April habe die Sonneneinstrahlung um 5,9 % über Werten aus früheren Jahren gelegen. Hingegen hätte es Im Februar und Anfang März 2020 habe es jedoch keine nennenswerten Unterschiede gegeben. Daraus leiten die Forscher ab, dass mit einer Reduzierung der Luftverschmutzung der Ertrag von Photovoltaikanlagen gerade in stark belasteten urbanen Regionen ansteigen wird.

Auf die Erkennbarkeit der terrestrischen Zivilisation

Künstliche Luftverschmutzung auf der Erde könnte von weit entfernten Beobachtungspunkten – wie beispielsweise anderen Planetensystemen – über „atmosphärisches SETI“ nachweisbar sein. Laut einer Studie könnten dabei heutige und Jahrzehnte zurückliegende Stickstoffdioxidemissionen mit Teleskoptechnik, die bereits oder bald verfügbar ist, ermittelt werden.

Überwachung der Maßnahmen zur Luftreinhaltung

In Deutschland gibt es eine Reihe von Bundes-Immissionsschutzverordnungen (BImSchV) auf Grundlage des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG), die z. B. auf die europäische Luftqualitätsrichtlinie|Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG vom 21. Mai 2008 zurückgehen. Die Betreiber genehmigungsbedürftiger Anlagen müssen Art, Menge, räumliche und zeitliche Verteilung der von der Anlage ausgehenden Luftverunreinigungen in einer Emissionserklärung angeben.

EU-Bürger haben seit dem 26. Mai 2011 die Möglichkeit, etwas genauer zu sehen, wer in ihrer Umgebung Luft verschmutzt: Europäische Kommission und Europäische Umweltagentur haben im Rahmen des Schadstoffemissionsregister#Das Europäische Schadstoffemissionsregister (EPER)|Europäischen Schadstoffemissionsregisters neue Karten veröffentlicht, die auf einer Skala von 5 × 5 km zeigen, wo Emissionsquellen wie Straßen- und Luftverkehr für die Freisetzung u. a. von Feinstaub verantwortlich sind. Bisher waren solche Werte nur punktuell, zum Beispiel bei einzelnen Industrieanlagen, einsehbar.

Das Umweltbundesamt (Deutschland) und Bundesländer veröffentlichen aktuelle Messwerte (zum Beispiel Feinstaub, Ozon) von über 400 Messstationen in Deutschland im Internet.

siehe auch:

Abgas
Asche
Bundes-Immissionsschutzgesetz
Emission (Umwelt)
Kohlenstoffmonoxid
Rauch
Rostbildung durch Einsatz von Löschwasser
Ruß
Rauchgasvergiftung
Schadstoffe bei Brandereignissen
Verbrennen von Gartenabfällen

der Toxic 100 Index

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