Was Sie über Luftqualitätswarnungen wissen sollten

Was Sie über Luftqualitätswarnungen wissen sollten

Bild: MPCA Photos

„Es ist ein Code-Red-Tag für Ozon.“ Wenn Sie das in Ihren Lokalnachrichten hören, was bedeutet das? Sind Sie gefährdet? Wissen Sie, was zu tun ist? Ein solcher Luftqualitätsalarm informiert die Öffentlichkeit über den Verschmutzungsgrad der Luft und rät gefährdeten Gruppen – wie älteren Menschen, Kindern und Menschen mit Lungenkrankheiten – Vorsichtsmaßnahmen zu treffen.

Was uns der Luftqualitätsalarm sagt

Die U.S. Environmental Protection Agency (EPA) hat den Air Quality Index (AQI) entwickelt, um die Luftqualität täglich zu überwachen und die Menschen über die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen zu informieren.

Luftmessstation in Reno, Nevada. Foto: Brewbooks

Monitore erfassen an über 1000 Standorten in den USA die Luftverschmutzung für vier wichtige Schadstoffe, die durch den Clean Air Act geregelt werden – bodennahes Ozon, Feinstaub, Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid. Ein Wert von 100 gilt für jeden Schadstoff als sicher. Ein AQI-Wert unter 100 bedeutet gute oder akzeptable Luftqualität, während ein Wert über 100 Anlass zur Sorge gibt und eine Warnung für gefährdete Gruppen auslöst. Wenn zwei oder mehr Schadstoffe den Wert von 100 überschreiten, wird der höchste Wert zum Tageswert, und die Behörden müssen alle Gruppen warnen, die durch diese Schadstoffe gefährdet sind. Werte über 300 bedeuten sehr gefährliche Bedingungen.

Staatliche und lokale Behörden müssen den Luftqualitätsindex täglich in US-Städten mit mehr als 350.000 Einwohnern melden; kleinere Städte können dies auch als öffentlichen Dienst tun.

Die vier Schadstoffe

Ozon

Wenn es sich in der Stratosphäre der Erde befindet, schützt uns das Ozongas vor schädlichen ultravioletten Strahlen. Aber bodennahes Ozon, ein Hauptbestandteil von Smog, kann Husten, Engegefühl oder Schmerzen in der Brust verursachen, die Lungenfunktion verringern und Asthma und andere chronische Lungenerkrankungen verschlimmern. Es kann die Auskleidung der Lunge schädigen, die Lunge anfälliger für Infektionen machen und sie möglicherweise dauerhaft schädigen.

L.A. im Smog. Bild: David Beach

Bodennahes Ozon entsteht, wenn Emissionen von Fahrzeugen, Kraftwerken, Industriekesseln und anderen mit fossilen Brennstoffen betriebenen Anlagen mit dem Sonnenlicht reagieren. Es bildet sich oft in den wärmeren Monaten, wenn es mehr Sonnenlicht gibt, und erreicht seinen Höhepunkt während der Hauptverkehrszeit, wenn viele Autos unterwegs sind.

Jedes Jahr verursacht Ozon in New York City etwa 400 vorzeitige Todesfälle, mehr als 800 Krankenhausbesuche und 4.000 Besuche in der Notaufnahme.

Feinstaub

Feinstaub (PM) bezieht sich auf kleine Partikel, sowohl fest als auch flüssig, die in die Lunge gelangen und Atemprobleme verursachen können. Feinstaub, der zwischen 2,5 und 10 Mikrometer groß ist (kleiner als die Breite eines menschlichen Haares), PM10 genannt, entsteht bei Zerkleinerungs- und Schleifaktivitäten sowie durch Staub auf Straßen. Feinstaub mit einer Größe von weniger als 2,5 Mikrometern, PM2,5 genannt, kann nur durch ein Elektronenmikroskop gesehen werden. Er stammt von Autos, Kraftwerken, Holzverbrennung, Waldbränden und anderen Verbrennungen. Außerdem kann sich Ammoniak aus gedüngten Feldern und Gülle mit Industrieemissionen zu PM2,5 verbinden.

PM2,5 kann tief in die Lunge eindringen, in den Blutkreislauf gelangen und sich zu anderen Organen bewegen. Es kann Husten, Keuchen, Kurzatmigkeit, Herzklopfen und Müdigkeit verursachen; es kann auch Asthma und chronische Bronchitis verschlimmern und wurde mit Herzrhythmusstörungen und Herzinfarkten in Verbindung gebracht.

In New York City ist PM 2.5 jedes Jahr für 3.000 Todesfälle, 2.000 Krankenhauseinweisungen und 6.000 Besuche in der Notaufnahme verantwortlich.

Kohlenmonoxid

Kohlenmonoxid – ein farb- und geruchloses Gas – entsteht, wenn Kohlenstoff nicht vollständig verbrennt. Die meiste Kohlenmonoxid-Belastung kommt von Fahrzeugen, aber es wird auch durch industrielle Verbrennung, Holzöfen und Waldbrände verursacht. Hohe Kohlenmonoxidwerte treten häufig bei kaltem Wetter auf, da bei kalten Temperaturen die Verbrennung weniger vollständig ist und das Gas näher am Boden eingeschlossen wird.

Da Kohlenmonoxid die Sauerstoffmenge, die die Organe des Körpers erreicht, verringert, kann es bei Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen grippeähnliche Symptome und Brustschmerzen verursachen. Während jeder für eine Kohlenmonoxidvergiftung anfällig ist, sind Ungeborene, Babys, ältere Menschen und Menschen mit chronischen Herzerkrankungen, Anämie oder Atemwegsproblemen am meisten gefährdet. Hohe Kohlenmonoxidwerte können zu Schwindel, verschwommenem Sehen und Verwirrung führen; sehr hohe Werte können zum Tod führen.

Schwefeldioxid

Schwefeldioxid entsteht bei der Verbrennung von schwefelhaltigen Kohle- und Ölbrennstoffen in Kraftwerken und Raffinerien. Normalerweise wird das reizende Gas durch die Nasengänge aus dem Körper herausgehalten, aber wenn körperliche Anstrengung die Mundatmung erfordert, kann Schwefeldioxid Keuchen, Kurzatmigkeit und Engegefühl in der Brust verursachen. Langfristige Exposition kann Asthma und andere chronische Lungen- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verschlimmern. Schwefeldioxid trägt auch zur Bildung von Feinstaub bei.

Wer ist gefährdet?

Wenn die Werte des Air Quality Index steigen, wird ein größerer Teil der Bevölkerung gefährdet. Ein AQI zwischen 0 und 50 ist gut. Ein Wert von 51-100 ist akzeptabel, aber einige Menschen, die empfindlich auf bestimmte Schadstoffe reagieren, können Reaktionen zeigen.

Bei 101 bis 150 gilt die Luft für empfindliche Gruppen als ungesund: Ältere Menschen, Kinder und Menschen mit Lungenkrankheiten sind anfällig für die Auswirkungen der Ozonbelastung; und ältere Menschen, Kinder und Menschen mit Herz- und Lungenkrankheiten sind durch Feinstaub gefährdet. Diese Gruppen sollten ihre Belastung im Freien reduzieren.

Foto: NIH

Wenn die Luftqualität 151-200 erreicht, gilt sie als ungesund; jeder kann jetzt Probleme bekommen, wobei empfindliche Gruppen schwerwiegendere Auswirkungen spüren. Von 201 bis 300 wird die Luft als sehr ungesund eingestuft; Kinder, Asthmatiker und Menschen mit Herz- oder Lungenerkrankungen sollten den Aufenthalt im Freien vermeiden und alle anderen sollten ihre Aktivitäten im Freien reduzieren. Wenn der Luftqualitätsindex 300 übersteigt, ist es für jeden „gefährlich“ und kann eine Warnung für Notfälle auslösen.

Während der Luftqualitätswarnungen sollten gefährdete Personen körperliche Anstrengung reduzieren und versuchen, bei geschlossenen Fenstern in geschlossenen Räumen zu bleiben. Asthmatiker sollten ihren Inhalator bei sich tragen und eine Gesichtsmaske verwenden, wenn sie ins Freie gehen.

Was tun, wenn die Luftqualität schlecht ist

Während Menschen, die direkt von der Luftverschmutzung betroffen sind, den AQI-Empfehlungen folgen sollten, gibt es auch Dinge, die jeder tun kann, um die Luftqualität zu verbessern. Da die meisten Schadstoffe aus den Emissionen von Kraftwerken und Industriekesseln stammen, ist es wichtig, Energie zu sparen. Schalten Sie unnötige Lichter aus und drehen Sie Klimaanlagen herunter. Stellen Sie die Thermostate im Sommer höher und im Winter niedriger ein, und verwenden Sie Energy-Star-Geräte. Fahren Sie weniger Auto und nehmen Sie öffentliche Verkehrsmittel oder das Fahrrad.

Foto: NYC DOT

Wenn Sie Auto fahren, minimieren Sie den Leerlauf. Tanken Sie das Auto erst nach Einbruch der Dunkelheit, damit die Schadstoffemissionen nicht mit Sonnenlicht und Wärme reagieren und bodennahes Ozon bilden. Halten Sie Ihr Auto getunt und die Reifen richtig aufgepumpt. Benutzen Sie keinen gasbetriebenen Rasenmäher. Wählen Sie VOC-arme Farben oder Reinigungsmittel und versiegeln Sie sie gut, damit sie nicht verdunsten. Vermeiden Sie Aerosolprodukte und verbrennen Sie kein Laub, keinen Müll und benutzen Sie keine Holzöfen oder Kamine.

Andere Faktoren, die die Luftqualität beeinflussen

Da die Luftströmungen bestimmen, wie sich die Verschmutzung ausbreitet, ist auch das Wetter ein Faktor für die Luftqualität und Luftverschmutzung. Bei starkem Wind werden Schadstoffe schnell verstreut; bei ruhiger Luft bleiben die Schadstoffe konzentriert und stagnieren. Temperatur und Sonnenlicht beeinflussen auch die chemischen Reaktionen, die bodennahes Ozon erzeugen können. Regen wäscht im Allgemeinen Schadstoffe weg und macht die Luft sauberer, aber manchmal kann er auch Schwefeldioxid lösen und sauren Regen erzeugen, der Boden, Vegetation, Flüsse und Seen schädigen kann.

Wildfeuer sind zu einer Hauptursache für die kurzfristige Belastung durch verschmutzte Luft geworden. Der Rauch von Waldbränden enthält Kohlenmonoxid, PM2,5 und Stickstoffdioxid, ein Schadstoff, der zur Ozonbildung beiträgt. Eine Studie über die gesundheitlichen Auswirkungen der kalifornischen Waldbrandsaison 2015, als Brände über 800.000 Hektar verwüsteten, ergab, dass es 361.000 Diagnosen im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Problemen, 15.500 im Zusammenhang mit zerebrovaskulären Problemen und 230.000 Atemwegsdiagnosen gab. Die Zahl der Besuche in der Notaufnahme innerhalb eines Tages nach der Rauchbelastung stieg allgemein um 15 Prozent, bei Senioren sogar um 42 Prozent.

Idaho-Wildfeuer im Jahr 2013. Foto: US Fish & Wildlife Service

Durch die fortschreitende globale Erwärmung erhöht der Klimawandel das Risiko von Waldbränden in einigen Teilen des Landes und führt zu einer längeren Waldbrandsaison. Wärmere Temperaturen und Sonnenlicht können auch die Bildung von bodennahem Ozon und Smog beschleunigen, während wärmeres Wetter die Sommersmogsaison in bestimmten Gebieten verlängern kann.

Mit zunehmenden Risiken der Luftverschmutzung sind Luftqualitätswarnungen zum Schutz der öffentlichen Gesundheit wichtiger denn je. Aber wie gut funktionieren sie wirklich?

Wie effektiv sind Luftqualitätswarnungen?

Eine Studie, die von 2003 bis 2012 in Toronto, Kanada, durchgeführt wurde, ergab, dass Luftqualitätswarnungen allein nur eine begrenzte Effektivität beim Schutz der öffentlichen Gesundheit haben. Die Warnungen reduzierten die Besuche in der Notaufnahme wegen Asthma um 25 Prozent, trugen aber nicht dazu bei, die Zahl der Todesfälle durch Herz-Kreislauf- oder Atemwegserkrankungen oder die Zahl der Krankenhausbesuche wegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu verringern. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die Luftverschmutzung ein größeres Problem ist, das langfristig durch „durchsetzbare Maßnahmen“ wie Einschränkungen beim Autofahren oder der Verbrennung fossiler Brennstoffe angegangen werden muss.

In Chile beispielsweise, wo die Luftverschmutzung viel schlimmer ist als in Toronto, führten durchsetzbare Maßnahmen wie die Schließung von Fabriken und das Verbot der Verbrennung von Biomasse an Alarmtagen zu 20 Prozent weniger Luftverschmutzung und verhinderten 20 Todesfälle pro Million Menschen pro Tag.

Wie sieht es in anderen Ländern aus?

„Im Durchschnitt verbessert sich die Luftqualität weltweit. Aber das kann sich mit dem Bevölkerungswachstum und der Verstädterung sowie der Industrialisierung ändern“, sagt Alexandra Karembelas, eine promovierte Wissenschaftlerin am Lamont-Doherty Earth Observatory, die die Luftqualität und die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit in Indien untersucht.

Taj Mahal. Bild: VIshal Bhargav

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) befinden sich 11 der 12 Städte mit der schlimmsten PM2,5-Belastung in Indien. Während der sichere Wert der WHO für PM2,5 bei 25 Mikrogramm pro Kubikmeter liegt, beträgt der Jahresdurchschnitt in Kanpur (der am stärksten verschmutzten Stadt der Welt) 319 Mikrogramm pro Kubikmeter. Ein Bericht schätzt, dass im Jahr 2015 2,5 Millionen vorzeitige Todesfälle auf die Verschmutzung zurückzuführen sind. Indiens Umweltverschmutzung stammt hauptsächlich von Autos, kohle- und holzverbrennenden Herden, Staubstürmen und Waldbränden. Auch die Topographie des Landes trägt dazu bei, dass sich die verschmutzte Luft über einigen Gebieten staut. Und obwohl es Gesetze gegen die Verschmutzung gibt, werden sie nur schwach durchgesetzt.

Karembelas erklärt: „An Orten wie Indien ist die Regierung sehr darauf konzentriert, die Grundbedürfnisse der Bevölkerung zu befriedigen, so dass sie nicht viel unternommen hat, um die Verschmutzung einzudämmen.“ Aber es gab einige Bemühungen, die Luftqualität durch die Beschränkung von ungeraden Nummernschildern in Delhi zu verbessern, und jetzt ist die Rede davon, Autos, die älter als 15 Jahre sind, innerhalb von drei Jahren zu eliminieren.

Kochherde sind ein weiterer Weg zur Verbesserung, sagte Karembelas. „Sie versuchen, den Zugang zu sauberen Brennstoffen und sauberen Energien zu verbessern, aber es ist eine Herausforderung, diesen Zugang zu allen ländlichen Gemeinden zu bringen.“

Foto: CleanCookstoves

Eine der Herausforderungen sei die Kostenbarriere zwischen freier Biomasse wie Holz und sauberer brennenden Brennstoffen wie Flüssiggas. „

Um herauszufinden, wie die Luftverschmutzung in Indien am effektivsten bekämpft werden kann, verwendet Karembelas Modelle, um abzuschätzen, wie sich zukünftige Veränderungen in verschiedenen Energieverbrennungssektoren (z. B. Verbrennung von Biomasse in Privathaushalten oder im Verkehr) auf die Luftqualität und die menschliche Gesundheit im Jahr 2030 auswirken könnten.

Luftverschmutzung ist auch in den Industrienationen ein Problem. Sie verursacht jedes Jahr 500.000 vorzeitige Todesfälle in Europa.

Ein smogiger Sonnenaufgang in Brüssel, Belgien. Foto: Hannes De Geest

Die meiste Verschmutzung entsteht dort durch den Verkehr und Smog aus Kraftwerken und Industrie. Fünfundachtzig Prozent der europäischen Stadtbewohner sind einer Feinstaubbelastung ausgesetzt, die über dem liegt, was die WHO für sicher hält. Doch das Bewusstsein für die Wichtigkeit von Luftqualitätswarnungen wächst, und immer mehr Prognoseinformationen werden öffentlich zugänglich. Der AirText-Dienst, der in London und Riga, Lettland, per Smartphone und Text funktioniert, warnt die Nutzer vor der Luftverschmutzung. Eine tägliche 60-Sekunden-Luftqualitätsvorhersage für europäische Großstädte, die 2017 eingeführt wurde, wird viermal täglich auf zehn Kanälen und in mehreren Sprachen ausgestrahlt. Deutschland entwickelt außerdem eine App, die die Öffentlichkeit über die Luftqualität in Städten informiert, und Griechenlands DiscoverAir-Programm wird Touristen bald über Luftqualität, Wetter, Pollen und UV-Strahlen informieren.

In China, das für seine starke Luftverschmutzung berüchtigt ist, sind die PM2,5-Werte zwischen 2013 und 2017 in 74 Städten um 33 Prozent gesunken. In Peking fielen die Werte um 54 Prozent.

Peking, 2014. Photo: STR/AFP/Getty Images

Dieser Fortschritt ist auf die Politik der Regierung zurückzuführen, die Millionen von Haushalten und Unternehmen dazu verpflichtete, keine Kohle mehr zu verbrennen und auf Erdgas umzusteigen, alte Stahlwerke und Kohleminen zu schließen und neue Emissionsstandards für Kohlekraftwerke einzuführen. Um die Luftverschmutzung im Norden Chinas zu reduzieren, wird ein Plan für Winterheizungen Kohle durch Erdgas, Biomasse, Wärmepumpen, elektrische Heizungen und geothermische Energie ersetzen.

China überwacht täglich die Luftverschmutzung in 163 Großstädten und hat 2013 ein vierfarbiges Warnsystem eingeführt. Kürzlich hat Shanghai sein System überarbeitet und den Luftqualitätsindex gesenkt, der bei Smog einen Alarm auslöst.

Chinas Bemühungen sind eine Reaktion auf eine wachsende städtische Mittelschicht, die ihren Wunsch nach sauberer Luft lautstark äußert. „Mit dem besseren Zugang zu sauberen Energien und dem Aufstieg in die Mittelschicht und in wohlhabendere Volkswirtschaften haben die Menschen generell höhere Erwartungen“, sagte Karembelas. „Sie wollen in der Lage sein, Zugang zu einer saubereren Umwelt zu haben.“

Um Ihre Luftqualität zu überwachen

Karembelas empfiehlt die Website AirAirAir.org und den Hashtag #airairair mit der Stadt, in der Sie sich befinden, für Luftqualitäts-Updates. „

In New York City können Sie sich bei NotifyNYC für lokale Luftqualitätswarnungen anmelden.

Die AirNow-Website der EPA bietet tägliche Luftqualitätsindex-Vorhersagen und Echtzeitbedingungen für über 300 Städte in den USA, mit Links zu detaillierteren staatlichen und lokalen Luftqualitäts-Websites.

Die internationale Seite von AirNow bietet Links zu Luftqualitätsindizes aus anderen Ländern.

Das World Air Quality Index Project zeigt die Luftqualität in Echtzeit an 9.000 Stationen auf der ganzen Welt.