Schadstoffdeposition in Schleswig-Holstein

Gliederung

1 Zum Begriff Schadstoff

2 Luftschadstoffmessung in Schleswig-Holstein
2.1 Ozon
2.1.1 Allgemeines
2.1.2 Messwerte und Verteilung in Schleswig-Holstein
2.1.3 Beurteilung
2.2 Stickoxide
2.2.1 Allgemeines
2.2.2 Messwerte und Verteilung in Schleswig-Holstein
2.2.3 Beurteilung
2.3 Schwefel
2.3.1 Allgemeines
2.3.2 Messwerte und Verteilung in Schleswig-Holstein
2.3.3 Beurteilung

3 Schadstoffe im Wattenmeer

1 Zum Begriff Schadstoff

Schadstoffe sind „in der Umwelt vorhandene Stoffe, die in der vorkommenden Konzentration für Biota oder Ökosysteme schädlich sind“ (Leser 1998, S. 737). Dabei unterscheidet man zwischen natürlichen (biogenen) und künstlichen (anthropogen eingebrachten) Schadstoffen. Zu den natürlichen Schadstoffen zählen unter anderem Mykotoxine, also Pilz-Giftstoffe. Die folgenden Ausführungen sollen sich jedoch mit den künstlichen Schadstoffen beschäftigen, welche sich wiederum unterteilen lassen in organische (z.B. PCB oder DDT) und anorganische (z.B. Schwermetalle oder Stickoxide). Der Schadstoffeintrag kann aerisch oder hygrisch erfolgen. Als Emittenten wirken neben der Atmosphäre selbst vor allem der Kraftfahrzeugsverkehr, Verbrennungsstellen, Industrie etc.

2 Luftschadstoffmessung in Schleswig-Holstein

Die Überwachung der Luftqualität in Schleswig-Holstein unterliegt dem Staatlichen Umweltamt Itzehoe, welches dem Ministerium für Umwelt, Natur und Forsten des Landes direkt nachgeordnet ist. Die Aufgabe der Lufthygienischen Überwachung Schleswig-Holstein, kurz LÜSH, besteht darin, die Luftqualität zu ermitteln, Veränderungen festzustellen und zur Ursachenanalyse beizutragen. Im Messbericht 1999 werden die Aufgaben der LÜSH konkretisiert:

„ - Ermittlung der Grundbelastung durch Luftschadstoffe und atmosphärische Stoffeinträge in Schleswig-Holstein,
- Information der Öffentlichkeit über die aktuelle Luftbelastung,
- Erfassung besonderer lokaler Immissionsbelastungen in Emittentennähe und an Verkehrsschwerpunkten,
- Beobachtung der langfristigen Entwicklung der Luftbelastung,
- Erhebung von Immissionsdaten als Grundlage für weiteren Regelungsbedarf,
- Schadstoffdatenermittlung zur Unterrichtung der Bundesregierung und der EU.“ (Staatliches Umweltamt Itzehoe (Hrsg.) 2000a, S. 5)

Zu diesem Zweck steht ein Messnetz zur Verfügung, in dem zurzeit 14 ortsfeste und automatisch arbeitende Mess-Stationen betrieben werden (Abb. 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Auswahl dieser Standorte basiert neben politischen Vorgaben vor allem auf sachlichen Gesichtspunkten, d.h. eine Beschränkung auf typische, messtechnisch repräsentative Regionen und eine Auswahl relevanter Stoffe, um so eine umfassende Aussage über die Luftqualität mit möglichst geringem Aufwand zu erreichen. Entsprechend den EU-Anforderungen, die vorsehen, dass als Messpunkte möglichst die Stellen gewählt werden, die mutmaßlich das höchste Belastungsrisiko bergen, ist zwischen zwei Fällen zu unterscheiden: Zum einen Gebiete, die vor allem durch den Kraftfahrzeugverkehr beeinflusst werden (z.B. Lübeck und Kiel), und zum anderen Gebiete, in denen auch stationäre Quellen wesentlich zur Verschmutzung beitragen (z.B. Industriegebiet Brunsbüttel oder Bornhöved als repräsentativer Standort für den ländlichen Raum).

Ergänzt werden diese Messungen durch zeitlich begrenzte Messprogramme. So steht ein Messwagen zur Verfügung, der an Standorten unmittelbarer Verkehrsnähe die Immissionsbelastung durch den Kraftfahrzeugsverkehr ermitteln kann. Zudem besteht ein Depositionsmessnetz zur Erfassung des Eintrages von Schadstoffen (Staub, Schwermetalle usw.).

In Kiel wurde im Mai 2000 ein neuer Standort zur kontinuierlichen Luftschadstoffüberwachung in der Schauenburgerstraße eingerichtet. Die bisherige Mess-Station am Schützenwall entsprach nicht den erneuerten Anforderungen der Luftqualitätsrichtlinien der Europäischen Union, taucht in dieser Arbeit jedoch in den dargestellten Tabellen und Abbildungen auf. (Staatliches Umweltamt Itzehoe (Hrsg.) 2000b, S. 1)

Als Beurteilungsmaßstab werden die in der Ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft 1986) festgelegten Immissionswerte herangezogen. Hierbei wird unterschieden zwischen Langzeiteinwirkungen (IW 1) und Kurzzeitwerten (IW 2). Zur Beurteilung der Luftqualität werden die gemessenen Daten I 1 und I 2 mit den Immissionswerten IW1 und IW 2 verglichen. Dabei ist der I 1-Wert der arithmetische Mittelwert aller Einzelwerte (Jahresmittelwert) und der I 2-Wert der 98%-Wert der Summenhäufigkeitsverteilung aller Einzelwerte (Kurzzeitwerte). (Staatliches Umweltamt Itzehoe (Hrsg.) 2000a, S. 7)

2.1 Ozon

2.1.1 Allgemeines

Ozon ist eine Form des Sauerstoffes, die aus drei Sauerstoffatomen besteht (O3). Es entsteht bei der Reaktion von molekularem mit atomarem Sauerstoff. Da Ozon chemisch sehr reaktiv ist, greift es viele andere Stoffe an und kann daher Menschen, Pflanzen und Materialien schädigen. Zudem handelt es sich um ein Treibhausgas, welches zur Erwärmung der Erdatmosphäre beiträgt. Der größte Teil – mehr als 90 % - dieses Gases befindet sich in den Luftschichten oberhalb von zehn Kilometern, also der Stratosphäre. Dort erfüllt das Ozon seine lebenswichtige Funktion als Filter der schädlichen ultravioletten Strahlung. Abgebaut wird das Ozon hier durch Chlor und Brom aus Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW), Halonen und anderen halogenhaltigen Stoffen, die meist anthropogenen Ursprungs sind.

In den unteren Luftschichten bis zehn Kilometern Höhe, also der Troposphäre, gibt es einen Sockelanteil natürlich vorhandenen Ozons. Zusätzliches Ozon bildet sich hier durch komplexe photochemische Reaktionen von Luftverunreinigungen – vor allem von flüchtigen organischen Verbindungen, sog. VOCs (engl. volatile organic compounds), und Stickstoffoxiden (NOX), aber auch Kohlenmonoxid (CO) und Methan (CH4) – und Sauerstoff bei intensiver Sonneneinstrahlung. Die genannten Luftverunreinigungen entstammen zumeist menschlichen Tätigkeiten. Ozon wird also nicht direkt emittiert und daher als sekundärer Schadstoff bezeichnet.

Zwischen dem stratosphärischen und dem bodennahen Ozon findet nur ein eingeschränkter Austausch statt. Zum einen, da dieser Austausch zwischen den entsprechenden Luftschichten nur sehr langsam erfolgt, zum anderen, da die Lebensdauer von Ozon in der unteren Atmosphäre relativ kurz ist und somit nach Sonnenuntergang, wenn keine Neubildung erfolgen kann, die Ozonkonzentration in Bodennähe schnell abnimmt.

Ozon wirkt als starkes Oxidationsmittel negativ auf jede Art von Organismen ein. Beim Menschen kann es zu Reizungen der Schleimhäute und damit verbundenen Gesundheitsbeeinträchtigungen kommen. Ferner wurde Ozon in der "MAK- und BAT-Werteliste 1995" als kanzerogenverdächtiger Stoff aufgenommen. Ozon wird auch als potentieller Mitverursacher der neuartigen Waldschäden diskutiert. (Umweltbundesamt (Hrsg.): Ökobase Umweltatlas 2001.)

2.1.2 Messwerte und Verteilung in Schleswig-Holstein

Das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) sieht für die Bundesrepublik Deutschland und damit auch für Schleswig-Holstein folgende Schwellenwerte für Ozon fest:

- Zum Schutz der menschlichen Gesundheit wird bei längerandauernden Verschmutzungsfällen der Wert von 110 µg/m3 über einen Zeitraum von acht Stunden als Schwellenwert angenommen. Diese Acht-Stunden-Mittelwerte werden täglich viermal (von 0.00 bis 8.00 Uhr, 8.00 bis 16.00 Uhr, 12.00 bis 20.00 Uhr und 16.00 bis 0.00 Uhr) gemessen.
- Für die Unterrichtung der Bevölkerung über mögliche begrenzte und vorübergehende Auswirkungen wird im Falle einer kurzen Exposition der Mittelwert von 180 µg/m3 während einer Stunde als Schwellenwert festgelegt. (Staatliches Umweltamt Itzehoe (Hrsg.) 2000a, S. 47.)

Abbildung 2 bietet einen Überblick über die Anzahl der Tage pro Jahr, an denen der Grenzwert von 180 µg/m3 überschritten wurde. Insgesamt wird die Ozonbelastung stark von klimatologischen Bedingungen bestimmt.

So ergibt zum Beispiel der kalte Sommer im Jahre 1993 eine vergleichsweise geringe Ozonbelastung, während die außergewöhnlich heißen Sommer 1994 und 1995 stärkere Belastungen mit sich brachten. Die starke Abhängigkeit von den Klima- bzw. Witterungsbedingungen bedeutet auch, dass sich kaum Trendaussagen über die weitere Entwicklung der Ozonkonzentration und der Überschreitung von Schwellen- und Grenzwerten machen lassen.

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