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Ozon
Ozon (O3) ist ein normaler Bestandteil der Atmosphäre. In höheren Schichten (Stratosphäre) schützt es das Leben auf der Erde vor der schädlichen UV-Strahlung der Sonne. In den tieferen Luftschichten gefährdet es als wichtigster Bestandteil des Sommersmogs den Menschen und seine Umwelt. Hier bildet sich Ozon unter dem Einfluss des Sonnenlichts aus Stickoxiden (NOx) und flüchtigen organischen Verbindungen (VOC). Dabei kommt den Abgasen des Motorfahrzeugverkehrs die grösste Bedeutung zu.
Grenzwert
Langzeitgrenzwert: 98% der 1/2-h-Mittelwerte eines Monats <= 100 µg/m3
Kurzzeitgrenzwert: 120 µg/m³ im 1-Stunden-Mittel (maximal 1 Überschreitung pro Jahr)
Belastungssituation
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Beiträge zu einer Ozonspitze von 200 µg/m³
Wie an anderen Orten der Schweiz kommt es auch in der Stadt Zürich im Sommerhalbjahr immer noch zu häufigen Grenzwertüberschreitungen. Da Ozon durch andere Schadstoffe vorübergehend wieder abgebaut wird, treten im Stadtzentrum und in der Nähe stark befahrener Strassen tiefere O3-Belastungen auf als am Stadtrand.
Die höchsten Ozonkonzentrationen werden in der Umgebung von Ballungsgebieten erreicht. An ländlichen, wenig vom Verkehr beeinfussten Standorten bleibt die O3-Belastung nachts länger erhalten, während in der Stadt ein vollständiger Abbau stattfinden kann.
Dank der Emissionsreduktionen bei den Vorläufern NOx und VOC treten heute Ozonspitzenwerte über 200 Mikrogramm pro Kubikmeter, wie sie in den 90er Jahren noch öfters registriert werden konnten, nur noch sehr selten auf. Es bestehen zudem gute Aussichten, dass die Ozonbelastung durch grossräumig angelegte Massnahmen (beispielsweise der Verschärfung der Abgasvorschriften für Motorfahrzeuge durch die EU) längerfristig abnehmen wird. Ob dies für die Einhaltung der schweizerischen Ozongrenzwerte ausreichen wird, hängt jedoch von der künftigen Verkehrsentwicklung ab. In Frage gestellt wird die Erreichung dieses Ziels durch die Diesel-PWs, deren Anteil am Verkehr in der Schweiz laufend zunimmt. Im Vergleich zu Benzinern stossen sie durchschnittlich 8- bis 10-mal mehr Stickoxide aus.
Wirkungen
Ozon ist ein Reizgas, das die Atemwege belastet. Wegen seiner geringen Wasserlöslichkeit kann es tief in die Lungen eindringen. Dort kommt es mit Gewebe in Kontakt, das nicht durch eine Schleimschicht geschützt ist. Mögliche Folgen sind sind – je nach Dauer der Belastung und Konzentration – Atemnot, Bronchitis und schlechtere Lungenfunktion. Auch Kopfschmerzen, Kratzen im Hals und Augenbrennen treten in Sommersmogepisoden vermehrt auf. Einige Stunden nach der Ozon-Spitze lassen diese Wirkungen jedoch wieder nach. Langzeitschäden durch Ozon allein sind nicht zu erwarten.
Die Ozon-Empfindlichkeit ist von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich. Bei empfindlichen Personen können Beeinträchtigungen bereits bei 100 bis 120 Mikrogramm Ozon pro Kubikmeter Luft auftreten. Der schweizerische Immissionsgrenzwert orientiert sich an dieser Wirkungsschwelle, weshalb der maximal erlaubte Stundenmittelwert für Ozon bei 120 Mikrogramm pro Kubikmeter festgelegt wurde. Dieser wirkungsorientierte Grenzwert darf nicht mit ausländischen Alarmwerten verglichen werden.
Bei höheren Ozonkonzentrationen, etwa ab 180 bis 200 µg/m3, kann bei mehrstündigen körperlichen Anstrengungen im Freien die körperliche Ausdauerfähigkeit reduziert werden.
Hohe Ozonbelastungen haben auch Auswirkungen auf landwirtschaftliche Kulturen. Pflanzen und Bäume werden geschädigt, es kommt zu Ertragseinbussen.
Überschreitungen und Spitzenwerte
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Überschreitungen des Ozon-Tagesmittelgrenzwertes
Die Emissionen der Ozonvorläuferschadstoffe Stickoxide NOx und flüchtige organische Stoffe VOC konnten in den letzten 15 Jahren erheblich gesenkt werden. Dennoch hat sich die jährliche Anzahl Überschreitungen des 1h-Grenzwertes seit 1990 nur wenig verändert. Zu sehen sind vor allem die wetterbedingten Schwankungen. Aus der Reihe tanzt das Hitzejahr 2003 mit rund doppelt soviel Überschreitungen. Auch der extrem heisse Juli 2006 hat seine Spuren hinterlassen.
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Höchstes Stundenmittel Ozon
Bei den höchsten jährlichen Stundenwerten zeigt sich jedoch ein Effekt. Seit 1995 sind an der Messstation Stampfenbachstrasse nur noch ganz vereinzelt Spitzenwerte über 200 μg/m³ registriert worden. Selbst im Sommer 2003 erreichte der höchste Stundenwert „nur“ 208 μg/m³, trotz enorm ozonfördernder Bedingungen. Zu dieser Abnahme der Spitzenkonzentrationen haben die Emissionsminderungen der vergangenen 15 Jahre entscheidend beigetragen. Dieser Trend zeigt sich auch an vielen anderen Messstationen in der Schweiz.