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Klima in Städten
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Auswirkungen des sauren Regens auf die Gesundheit und die Wirtschaft
Saurer Regen hat verschiedene direkte und indirekte Auswirkungen, nicht nur auf die natürliche Umwelt, sondern auch auf die Menschen und unsere kulturelle Umgebung und Infrastruktur (Gebäude, Straßen, usw.). Die spektakulärsten Schäden sind für gewöhnlich die Erosionsschäden an historischen Denkmälern und Bauten.
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Menschliche Gesundheit
Die Substanzen, die den sauren Regen verursachen (vor allem Schwefeldioxid und Stickoxide) können auch die menschliche Gesundheit in verschiedener Weise beeinträchtigen. Sie sind schädlich für die Atemwege und die Blutgefäße. (zu Gesundheitsgefahren siehe auch den Text zum Bioklima).
Verschmutzte Luft
SO2 und Stickoxide sowie saurer Regen können zu trockenem Husten, Asthma, Bronchitis, Kopfschmerzen, Augen- Nasen- und Halsirrationen und anderen Belastungen für Atemwege und Körper führen. Gefahr besteht insbesondere, wenn der saure Niederschlag schon bestehende Atemwegserkrankungen verschlimmert, sodass es in extremen Fällen zum Tode kommen kann. SO2 und NOx bilden in der Atmosphäre feine Sulfat- und Nitratpartikel, die mit dem Wind über lange Distanzen transportiert werden können. Beim Einatmen dringen sie tief in die Lungen ein. Sie gehören der Klasse von PM 2,5 Partikeln an, d.h. solche bis zu einer Größe von 2,5 µm. Diese Feinstpartikel bergen auch ein Krebsrisiko und dringen in Wohnräume ein. Der 'London Smog' wird auch als saurer Smog' bezeichnet. Während der extremen Smogperiode 1952 lag der pH bei 1,5 und führte zum Tod von schätzungsweise 4000 Menschen.
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1. Bereiche des Bleigehaltes im Blut von Kindern für ausgewählte Staaten. Angaben in Mikrogramm pro Deziliter. Staaten: C - China (Untersuchung von 1988), M - Mexiko (1995), P - Polen (1992-1994), R - Rumänien (1995). Die rote Linie markiert die Grenze von 10 Mikrogramm pro Deziliter. Weitere Informationen im nebenstehenden Text.
Autor: Anita Bokwa
Datenquelle: World Resources Institute
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Verschmutztes Wasser
Saures Wasser greift die Wasserinstallationen an und löst Schwermetalle von den Wänden der Rohre. Insbesondere Blei war früher eine Gefahr. Schwermetalle werden aber auch aus den Böden ausgelöst und mit in das Trinkwasser getragen. Sie können von Pflanzen aufgenommen werden (durch den Boden oder direkten Kontakt) wie auch von den Tieren (durch die Nahrung oder direkten Kontakt). Am Ende der Nahrungskette steht oft der Mensch, in dessen Körper sie sich anreichern und z.B. Krebs verursachen können. Gehirnschäden, Nierenprobleme und die Alzheimer Krankheit sind weitere Krankheiten, die durch die Aufnahme giftiger Nahrung begünstigt werden.
Betrachten wir Abbildung 1: Das Schwermetall Blei ist oft in Rohrsystemen verwandt worden und durch Abgase in den Boden gelangt. Es ist auch schon in kleinen Mengen sehr giftig. Eine Konzentration von 10 Mikrogramm Blei pro Deziliter Blut wird allgemein als kritische Marke für Gesundheitsschäden angesehen. Es wird vermutet, dass bei Kindern unter 2 Jahren diese Marke in vielen Entwicklungsländern überschritten wird, wenn sie im Stadtgebiet leben. Die Abbildung zeigt gefundene Werte in ausgewählten Ländern und belegt, dass eine z.T. erhebliche Überschreitung keine Seltenheit ist.
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Gebäude und Denkmäler
Saure Niederschläge greifen Steine an: sie lösen bestimmte Mineralien und verändern den Stein. Besonders gravierend sind die Schäden an Kalkstein und Marmor. Diese bestehen aus dem Mineral Calcit (Calciumcarbonat CaCO3). Dieses löst sich bereitwillig in schwacher schwefliger Säure oder Schwefelsäure sowie in salpetriger Säure oder Salpetersäure. In Gebieten, die vom sauren Regen betroffen sind, finden wir angeraute Oberflächen, Abtragung von Material und Verlust von gemeißelten Feinstrukturen. Die Zerstörung kann die gesamte Fläche betreffen oder punktuell an reaktiven Stellen auftreten.
Calciumcarbonat ist auch in vielen Böden enthalten. Die gleiche Reaktion, die die Gebäude beschädigt, sorgt im Boden für die Neutralisation der Säure:
CaCO3 + 2H+  Ca2+ +CO2 + H2O
Bereits in der Luft kann die Neutralisation erfolgen, wenn Partikel von Bodenstaub, die CaCO3 enthalten, mit sauren Regentropfen kollidieren. Das Calciumcarbonat löst sich hierbei auf. In gleicher Weise widerfährt dies allerdings auch dem Marmor von Kunstwerken oder Gebäuden. Die Sulfationen der Schwefelsäure reagieren mit den Calciumionen und überziehen den Marmor oder Kalkstein mit einer weißen Schicht von Gips (Cacliumsulfat CaSO4):
Ca2+ +SO42- + 2H2O CaSO4 * 2H2O
Der Regen trägt mit der Zeit einen Teil der Gipskruste ab. Die führt zu kleinen Rissen und zunehmender Erosion. Eine ähnliche Reaktion läuft auch mit Salpetersäure ab, in der Calciumcarbonat angegriffen wird:
CaCO3 + 2HNO3(aq) -> Ca2+(aq) + 2NO-3(aq) + H2O + CO2
Wenngleich der saure Regen in den letzten Jahren stark abgenommen hat, finden sich die Spuren immer noch an vielen Gebäuden. Die Säure hat das Material dauerhaft verändert. Auch Metalle werden durch die Säure angegriffen und korrodieren. Eisen, Nickel, Zink, Kupfer, Farben, einige Kunststoffe, Leder und Textilien erleiden Schäden. Edelstahl und Aluminium hingegen sind relativ widerstandsfähig.
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Die Wiederherstellung von beschädigtem Kulturgut und Gebäuden ist kostspielig. Allein für die Westminster Abby in London wurden bis zum Jahr 1990 bis zu 10 Mio. Pfund ausgelegt, um durch sauren Regen bedingte Schäden zu beseitigen. Wirtschaftliche Schäden lassen sich berechnen. In Geld nicht aufzuwiegen sind jedoch die Schäden an den Kulturschätzen der Erde. Taj Mahal in Indien und die Akropolis in Athen hatten ebenso unter der Säureeinwirkung zu leiden wie das kanadische Parlamentsgebäude oder das US Captiol.
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Autos
Für die Verkleidung und Lacke unserer Autos sind jegliche Formen saurer Deposition schädlich, auch die trockene. Ganz besonders aggressiv ist trockene Deposition, wenn sie mit Tau oder Regen zusammenkommt. Es ist jedoch schwierig, den genauen Schaden zu beziffern, der allein auf den sauren Regen entfällt, da die Lacke noch weiteren Umweltbelastungen ausgesetzt sind, manchmal aber auch von minderer Qualität sein können. Der Schaden, einmal eingetreten, ist für gewöhnlich nicht mehr rückgängig zu machen. Die einzige Möglichkeit ist eine Neulackierung.
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4. Saurer Regen führt zu verstärkter Korrosion und Rost an Metallteilen, die dem Wetter ausgesetzt sind. Die Konsequenz sind zusätzliche Kosten für die Instandsetzung oder Ersatz.
Bildquelle: www.freefoto.com
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About this page:
author: Anita Bokwa - Jagiellonian University, Cracow, Poland
educational reviewing: Michael Seesing - University of Duisburg, Duisburg, Germany
translation: Elmar Uherek - MPI Chemistry - 2005-01-03
Letzte Aktualisierung: 2007-09-07
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