Gasförmige Luftschadstoffe

Gasförmige Luftschadstoffe sind reaktive Gase, die die Luft neben Feinstaub verunreinigen, wobei die wichtigsten für die Gesundheit bodennahes Ozon, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid sind. Sie entstehen größtenteils durch Verbrennung und atmosphärische Chemie und werden mit respiratorischen und kardiovaskulären Effekten in Verbindung gebracht.

Definition

Gasförmige Luftschadstoffe sind schädliche Gase, die in der Umgebungsluft oder in Innenräumen vorhanden sind, hauptsächlich bodennahes Ozon (ein sekundärer, photochemisch gebildeter Schadstoff), Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid (größtenteils aus Verbrennungsprozessen) sowie Kohlenmonoxid (aus unvollständiger Verbrennung).

Scope

Dieses Thema behandelt die wichtigsten gasförmigen Schadstoffe, ihre Quellen und ihr atmosphärisches Verhalten, wie sie die Atemwege und den Kreislauf schädigen, sowie die epidemiologischen Belege, die sie mit Mortalität und Atemwegserkrankungen wie Asthma in Verbindung bringen. Es behandelt Gase als Schadstoffklasse, ergänzt das Thema Feinstaub und weist darauf hin, dass gasförmige und partikuläre Expositionen häufig gleichzeitig auftreten.

Key concepts

• Bodennahmes (troposphärisches) Ozon
• Stickstoffdioxid und Stickoxide
• Schwefeldioxid
• Kohlenmonoxid
• Primäre versus sekundäre (photochemisch gebildete) Schadstoffe
• Oxidative Schädigung und Entzündung der Atemwege
• Koexposition mit Feinstaub

Mechanisms

Reaktive Gase wirken hauptsächlich auf die Atemwege: Ozon und Stickstoffdioxid sind oxidierende Gase, die das Atemwegsepithel schädigen und Entzündungen sowie Atemwegshyperreagibilität hervorrufen; Schwefeldioxid ist ein löslicher Reizstoff der oberen Atemwege; und Kohlenmonoxid bindet Hämoglobin und beeinträchtigt die Sauerstoffversorgung. Bodennahmes Ozon wird nicht direkt emittiert, sondern bildet sich durch photochemische Reaktionen von Vorläuferschadstoffen bei Sonnenlicht, sodass seine Konzentrationen je nach Wetter und Jahreszeit variieren.

Clinical relevance

Gasförmige Schadstoffe werden auf Bevölkerungsebene mit respiratorischen Outcomes, einschließlich Asthmaexazerbationen, sowie mit der täglichen Mortalität und Krankenhauseinweisungen in Verbindung gebracht, was die Überwachung und Festlegung von Luftqualitätsstandards beeinflusst. Dieser Eintrag fasst die Evidenz der Expositions-Outcome-Beziehung auf Bevölkerungsebene zusammen und ist keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen.

Epidemiology

Kohortenstudien verbinden eine langfristige Ozonexposition mit erhöhter respiratorischer Mortalität und langfristiges Stickstoffdioxid mit der Gesamtmortalität, während systematische Übersichten von Zeitreihendaten kurzfristiges Stickstoffdioxid mit der täglichen Mortalität und Krankenhauseinweisungen assoziieren; äußere gasförmige Schadstoffe sind auch an der Entwicklung und Exazerbation von Asthma beteiligt.

Evidence & guidelines

Die Kohortenstudien zu Ozon-Mortalität von Jerrett und Kollegen, die systematische Übersicht zu Stickstoffdioxid von Mills und Kollegen sowie Multipollutant-Kohortenanalysen wie CanCHEC bilden die Evidenzbasis, obwohl die Entflechtung gasförmiger Effekte von gleichzeitig auftretendem Feinstaub eine methodische Herausforderung bleibt. Die globalen Luftqualitätsleitlinien der WHO (2021) legen empfohlene Werte für Ozon, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid fest.

Debates

Können die gesundheitlichen Auswirkungen gasförmiger Schadstoffe von denen des Feinstaubs getrennt werden?

Da gasförmige und partikuläre Schadstoffe gemeinsame Verbrennungsquellen haben und zeitlich und räumlich kovarrieren, ist es schwierig, unabhängige Effekte Gasen wie Stickstoffdioxid zuzuschreiben, und einige Assoziationen können teilweise eine korrelierte Partikelexposition widerspiegeln; Multipollutant-Modelle versuchen, dies zu adressieren.

Seminal works

• jerrett-2009
• mills-2015
• guarnieri-2014

Frequently asked questions

Welche gasförmigen Luftschadstoffe sind für die Gesundheit am wichtigsten?

Bodennahmes Ozon, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid sind die gasförmigen Schadstoffe, die die größte gesundheitliche Besorgnis hervorrufen und für die die WHO-Luftqualitätsleitlinien empfohlene Werte festlegen.

Warum wird Ozon als sekundärer Schadstoff bezeichnet?

Bodennahmes Ozon wird nicht direkt emittiert; es bildet sich durch photochemische Reaktionen von Vorläuferschadstoffen wie Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen in Anwesenheit von Sonnenlicht.