Arten der Luftverschmutzung: Smog und saurer Regen

Smog und saurer Regen werden durch ähnliche Quellen erzeugt, hauptsächlich durch Fahrzeug- und Industrieemissionen. Obwohl beide auf vom Menschen verursachte Luftschadstoffe zurückzuführen sind, gibt es chemische Unterschiede zwischen den beiden. Obwohl es Vorschriften gibt, um beide Arten der Verschmutzung zu reduzieren, bleiben sie eine Bedrohung für die menschliche Gesundheit und die Umwelt.

Eine Kombination aus drei Komponenten – Stickoxiden, flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und Sonnenlicht – verursacht Smog. Stickstoffdioxid interagiert mit Sonnenlicht, um Stickoxid und ein freies Sauerstoffmolekül zu erzeugen. Diese Wechselwirkung erzeugt Ozon, das normalerweise wieder in Stickstoffdioxid umgewandelt wird, und der Zyklus wiederholt sich. Die Zugabe von VOCs unterbricht jedoch den Zyklus. VOCs werden durch verschiedene Quellen produziert, wie zum Beispiel Farbe, Reinigungsmittel und Kältemittel. Die VOCs verhindern den Abbau von Ozon, sodass es sich in der Nähe der Erdoberfläche ansammelt, wo noch mehr Stickoxide werden durch Emissionen von Fahrzeugen und der Industrie erzeugt und erzeugen den dichten Smog, der in Großstädten wie Los Angeles und Peking.

Das Vorhandensein von Ozon in Form von Smog kann mehrere negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Die Atemwege können gereizt werden, was die Lungenfunktion insgesamt beeinträchtigt und Asthmaanfälle auslöst. Von der Environmental Protection Agency berichtete Beweise deuten auch darauf hin, dass die Exposition gegenüber Ozon die Reaktionen des Immunsystems, insbesondere in der Lunge, reduziert. Diese Effekte klingen mit der Zeit ab, aber über die langfristigen Auswirkungen wiederholter Exposition ist wenig bekannt. Auch die Vegetation leidet unter Smog, denn Pflanzen, die zu viel Ozon aufnehmen, können durch Verfärbungen und Blätterverlust geschädigt werden, was die Photosyntheseleistung um bis zu 50 Prozent verringert.

Saurer Regen tritt auf, wenn Emissionen von Fahrzeugen und Industriequellen mit Chemikalien in der Atmosphäre interagieren. Die größten Verursacher von saurem Regen sind Schwefeldioxid und Stickoxide. Diese Komponenten interagieren mit Sauerstoff und Wasserdampf in der Luft und erzeugen Verbindungen, die auf der pH-Skala nahe 5 angesäuert sind, weit unter dem neutralen pH-Wert von 7. Der "Regen" tritt dann in zwei Formen auf: nasser Niederschlag und trockene Partikel, die in die Umwelt gelangen können. Obwohl der Clean Air Act von 1972 die Menge an Schwefeldioxid und Stickoxiden reduziert hat in die Atmosphäre eindringt, trägt ein neuer Spieler, Ammoniak, zum pH-Ungleichgewicht bei und ist es derzeit nicht geregelt.

Die Hauptauswirkungen des sauren Regens sind die Umwelt, insbesondere die Gewässer und die Bodenqualität. In Seen, wie denen in den Adirondack Mountains in New York, ist fast die gesamte Fischpopulation durch Versauerung gestorben. Die Versauerung des Bodens kann zu schweren Schäden an Bäumen führen, die das Laub abtöten und ihnen nur begrenzte Möglichkeiten zur Nährstoffaufnahme lassen. Für die menschliche Gesundheit richten die trockenen Partikel mehr Schaden an als die nassen Niederschläge. Die Partikel können über weite Strecken vom Wind getragen werden und beim Einatmen Atemwegserkrankungen wie Asthma und Bronchitis auslösen.