Einfluss des Menschen auf die Umwelt

Luft

Unsere Erde ist von einer schützenden, gasförmigen Hülle, der Erdatmosphäre, umgeben.

Die Atmosphäre besteht aus Luft, einem Gasgemisch, das vor allem aus Stickstoff (N₂) und Sauerstoff (O₂) besteht.

Luftverschmutzung

Durch Kraftwerke, die Industrie, die Landwirtschaft und den Verkehr werden luftfremde Stoffe emittiert. Das führt zu Veränderungen der natürlichen Zusammensetzung der Luft. Die freigesetzten Substanzen können erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, das Klima und unsere Gesundheit haben.

Ozonschicht

Ozon in bodennahen Bereichen ist gesundheitsschädlich und giftig. Als Ozonschicht schützt es uns vor gefährlicher UV-Strahlung. Ozon entsteht in einer Höhe von 15 bis 30 km durch energiereiche Strahlung aus Sauerstoff-Molekülen.

Durch den Einsatz von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) als Treibgase in Spraydosen, als Kältemittel und als Lösungsmittel wurden diese in die Atmosphäre freigesetzt. Das hat dazu geführt, dass die Ozonschicht abgebaut wurde und ein Ozonloch entstand. 1987 verpflichteten sich sehr viele Staaten dazu, die Ozonschicht zu schützen.

Treibhausgase

Die Gase, die die Atmosphäre bilden, lassen das sichtbare Licht ungehindert auf die Erde durch. Manche Spurengase, sogenannte Treibhausgase, absorbieren die langwellige Strahlung und emittieren die aufgenommene Energie. Aufgrund des natürlichen Treibhauseffekts hat es auf der Erde eine globale Durchschnittstemperatur von 15 °C.

Es gibt auch einen anthropogenen Treibhauseffekt. Aufgrund menschlicher Einflüsse werden vermehrt Treibhausgase (wie Kohlenstoffdioxid/CO₂, Methan/CH₄, Lachgas/N₂O) in die Atmosphäre entlassen. Durch die zusätzliche Erwärmung kommt es unter anderem zu einer Zunahme an Extremwetterereignissen und zum Steigen des Meeresspiegels.

Wasser

Die Erde wird auch als blauer Planet bezeichnet, da über 70 % der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind. Davon sind 3 % Süßwasser, wovon nur ein kleiner Teil für den Menschen zugänglich ist. Häufig wird Grundwasser als Trinkwasser genutzt.

Durchschnittlich verbraucht jede Person in Österreich 130 L pro Tag. Davon wird nur ein geringer Teil getrunken oder für die Zubereitung von Speisen verwendet. Der Großteil wird für die Toilettenspülung, die Körperpflege und Arbeiten im Haushalt gebraucht.

Wofür wird wie viel Wasser pro Tag und Kopf verbraucht? Ordne zu!

Im Bereich der Produktion wird noch mehr Wasser benötigt. In der Landwirtschaft müssen Pflanzen bewässert und Tiere getränkt werden. In der Industrie benötigt man Wasser in vielen Bereichen, beispielsweise als Kühlmittel, für Reinigungsprozesse und in der Entsorgung. Für Überlegungen zum Wasserverbrauch muss man daher auch berücksichtigen, wie viel Wasser in der Produktion von Gütern benötigt oder beeinflusst (z. B. verschmutzt) wird.

Kläranlagen

Abwasser darf nicht ungeklärt in die Umwelt entlassen werden. Es würde die Gewässer, den Boden und das Grundwasser verunreinigen. Daher wird das Abwasser über Kanalsysteme zu Kläranlagen geleitet.

Die meisten Kläranlagen haben heute 3 Stufen. Zuerst erfolgt die Reinigung mit Hilfe physikalischer Trennverfahren (mechanische Reinigung). Hier können nicht gelöste Abfallstoffe durch Rechen zurückgehalten und durch das Absetzen am Boden vom Rest abgetrennt werden. Bei der biologischen Reinigung werden Verunreinigungen durch Mikroorganismen abgebaut. Durch chemische Reaktionen (Fällungsreaktionen) werden bei der chemischen Reinigung Substanzen wie Phosphorverbindungen entfernt. Manche Kläranlagen haben eine 4. Stufe, bei der Mikroverunreinigungen wie Arzneimittelrückstände oder Pestizide mit Hilfe von Ozon oder Aktivkohle entfernt werden.

Die Kläranlage

Klicke dich durch die Kläranlage durch, um mehr über die einzelnen Schritte zu lernen!

Kläranlagen haben einen hohen Energieverbrauch und setzen Treibhausgase (Kohlenstoffdioxid, Methan, Lachgas) bei den Klärprozessen frei. Daher ist es wichtig, Maßnahmen für einen effizienten Betrieb der Anlagen zu setzen. Beispiele dafür sind die Stromerzeugung aus dem Faulgas und die Nutzung von Abwärme und Sonnenenergie.

Wasserverschmutzung

Aufgrund der in Österreich festgelegten Schutzmaßnahmen haben die Gewässer und das Grundwasser an den meisten Standorten sehr gute Qualität. An manchen Orten kommt es aber durch Industrieabwasser und intensive Landwirtschaft zu Belastungen.

Boden

Pflanzen benötigen Kohlenstoffdioxid, Wasser und Licht für die Fotosynthese. Für das ungestörte Wachstum und ihren Stoffwechsel müssen sie weitere Nährstoffe aufnehmen. Dazu zählen unter anderem Stickstoff, Phosphor, Kalium, Calcium, Magnesium und Schwefel. Die Nährstoffe gelangen durch abgestorbenes Material von Lebewesen in den Boden, das von Bodenorganismen zerkleinert und mineralisiert wird. Dadurch entstehen aus organischen Substanzen anorganische Verbindungen (z. B. Nitrat/NO₃^-, Phosphat/PO₄^3-, Ammonium/NH₄⁺), die von den Pflanzen über die Wurzeln aufgenommen werden.

Mineralstoffkreislauf

Der Mineralstoffkreislauf spielt eine entscheidende Rolle für das ökologische Gleichgewicht. Klicke dich durch die einzelnen Schritte und erfahre mehr!

In der Landwirtschaft wird in den natürlichen Mineralstoffkreislauf eingegriffen, da die Pflanzen abgeerntet werden. Dadurch gehen Nährstoffe für den Boden verloren. Um den Ernteertrag zu erhöhen, führt man dem Boden durch Düngung Mineralstoffe zu. Seit dem 20. Jahrhundert setzt man dafür Kunstdünger ein. Für das Ausbringen des Düngers muss man über den Nährstoffbedarf von Nutzpflanzen Bescheid wissen, damit alle notwendigen Nährstoffe ausreichend vorliegen.

Folgen von Überdüngung

Wird zu viel oder zur falschen Zeit gedüngt, kommt es zur Überdüngung. Das hat negative Folgen für den Boden, das Grundwasser, die Gewässer und die Pflanzen – und damit auch für den Ernteertrag.

Ein zu hoher Eintrag an Ammonium-Ionen (NH₄⁺) führt dazu, dass ein Teil der Ionen durch Mikroorganismen oxidiert werden. Die entstehenden Protonen führen zur Versauerung des Bodens.

Der Überschuss an Dünger wird durch das Regenwasser ausgewaschen. Er gelangt in das Grundwasser und belastet damit das Trinkwasser mit Nitrat (NO₃^-). Dies ist für Säuglinge problematisch. Nitrat wird in ihrem Körper durch Bakterien im Magen-Darm-Trakt zu Nitrit (NO₂^-) umgewandelt. Nitrit verändert den roten Blutfarbstoff (Hämoglobin), wodurch die roten Blutkörperchen keinen Sauerstoff mehr transportieren können.

Durch Überdüngung können Stickstoffverbindungen auch in die Atmosphäre gelangen. Stickstoffdioxid (NO₂) reizt die Atemwege und fördert die Bildung von Feinstaub. Stickoxide fördern die Entstehung von saurem Regen. Lachgas (N₂O) ist ein Treibhausgas, das einen maßgeblichen Anteil am anthropogenen Einfluss auf das Klima hat.

Ein übermäßiger Eintrag von Nährstoffen in Gewässer (Eutrophierung), beispielsweise von Phosphaten, kann zu einer Algenblüte und in weiterer Folge zum „Kippen des Gewässers“ führen.

Gefährdung des Bodens

Der Boden ist unsere Lebensgrundlage. Durch menschliche Einflüsse wird er beeinträchtigt und geschädigt. Beispiele dafür sind die Versiegelung der Böden, die Verdichtung durch Landmaschinen, der Verlust an Biodiversität der Bodenlebewesen, die Kontamination mit Schadstoffen und der Verlust durch Erosion.

Sammelt gemeinsam Maßnahmen, um unsere Böden zu schützen!