Die Größe atmosphärischer Aerosolpartikel reicht von wenigen Nanometern bis zu hundert Mikrometern. Das Spektrum der groben Partikel, größer als ein Mikrometer, umfasst hauptsächlich Mineralstaub, Seesalzteilchen und biologische Partikel (u. a. Pollen, Bakterien und Sporen). Feine Partikel, kleiner als ein Mikrometer, werden dagegen entweder aus Gasen gebildet (Sulfate, Nitrate, organische Kohlenwasserstoffe) oder entstehen bei Verbrennungsprozessen. So entstandene Rußpartikel dominieren auch den Bereich ultrafeiner Partikel, also Partikel kleiner als 0,1 Mikrometer, in städtischen Gebieten. Auf der Oberfläche dieser Rußpartikel haften polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) und Schwermetalle. Daher werden gerade diese Partikel als besonders gesundheitsgefährdend eingeschätzt. Die Konzentration ultrafeiner Partikel variiert stark und lässt besonders an verkehrsgeprägten Standorten deutliche Tages- und Wochenverläufe erkennen.

Seit einiger Zeit werden ultrafeine Partikel mit einer Reihe gesundheitlicher Beschwerden, vor allem Herzkreislauf- und Atemwegserkrankungen, in Zusammenhang gebracht. Aufgrund ihrer geringen Größe können diese Partikel beim Einatmen tief eindringen und entgehen so der Selbstreinigungsfunktion der Lunge.

Bisher liegen der Bestimmung ultrafeiner Partikel in der Außenluft aber keine gesetzlichen Regelungen zugrunde. Die bestehenden Massekonzentrationsgrenzwerte für (Fein)staub (particulate matter - PM10 oder PM2,5) eignen sich nicht für ultrafeine Partikel. Deren Masse ist aufgrund ihrer geringen Größe kaum messbar. Daher ist die Bestimmung der Partikelanzahlkonzentration eine sinnvollere Methode um die Exposition mit ultrafeinen Partikeln abzuschätzen. Es besteht die dringende Notwendigkeit, die Messung ultrafeiner Partikel in der städtischen Außenluft zu etablieren und in Luftqualitätsmessnetze einzugliedern. Bisher gibt es aber nur wenige Messstellen in Europa, die meist von Forschungsinstituten betrieben werden.

Im Rahmen des UFIREG-Projekts messen wir die Anzahl- und Größenverteilung von Partikeln im Bereich von 10 bis 500 Nanometern in fünf europäischen Städten. Dabei ist die Qualitätssicherung (regelmäßige Kalibrierung und Vergleichsmessungen mit Referenzgeräten) von großer Bedeutung für die Qualität der Daten.

Einfluss ultrafeiner Partikel auf die menschliche Gesundheit

Epidemiologische und toxikologische Studien weisen darauf hin, dass ultrafeine Partikel weit reichendere Folgen für die Gesundheit haben können als gröbere Partikel. Die an den Partikeln anhaftenden toxischen Verbindungen wie PAKs gelangen beim Atmen in die Lunge, lagern sich aufgrund der geringen Größe der Partikel tief in der Lunge ab und können in den Blutkreislauf übertreten. Auch wenn einige ultrafeine Partikel per se nicht als toxisch gelten, so können sie in der Lunge doch oxidativen Stress auslösen. Dieser trägt zur Alterung der Lungenzellen und zu Entzündungsreaktionen bei. Dadurch können weitere gesundheitliche Probleme verursacht werden. Da ultrafeine Partikel klein genug sind, um zelluläre Membranen zu überwinden, gelangen sie direkt ins Blut und regen das Immunsystem an. Reaktionen, wie die Verdickung des Bluts und ein damit verbundenes erhöhtes Risiko für Herzinfarkte und Schlaganfälle, sind die Folge. Einmal im Blut können ultrafeine Partikel auch zu anderen Organen wie Leber oder Herz transportiert werden. Ältere Menschen und Personen mit Vorerkrankungen sind von den Auswirkungen ultrafeiner Partikel besonders betroffen.

Es gibt nur wenige Informationen, vor allem auf geographischer Basis, die einen direkten Zusammenhang zwischen der Konzentration ultrafeiner Partikel der Außenluft und Auswirkungen auf die Gesundheit belegen. Dieses Projekt hat sich daher zum Ziel gesetzt, die Kurzzeiteffekte verschiedener Größenklassen ultrafeiner Partikel auf Krankheits- und Sterberate in Deutschland, in der Tschechischen Republik, Slowenien und der Ukraine zu untersuchen und Bevölkerung sowie Verantwortliche des Gesundheitswesens und der Politik für die Problematik zu sensibilisieren.

Partner Partner