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Letzte Änderung: 02.04.2012
Reaktiver Stickstoff geht im Unterschied zu elementarem Stickstoff vielfältige Bindungen mit organischen und anorganischen Stoffen ein und ist für alle Lebensprozesse von grundlegender Bedeutung. Die Verfügbarkeit reaktiven Stickstoffs limitiert häufig das Pflanzenwachstum. Deshalb ist eine ausreichende Versorgung mit reaktivem Stickstoff für die Nahrungsmittelproduktion entscheidend. Gelangt reaktiver Stickstoff jedoch in zu großen Mengen in die Umwelt, so stellt er eine Gefahr für die menschliche Gesundheit und die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen dar.
Besonders umweltrelevante Formen des reaktiven Stickstoffs sind
Die verschiedenen Formen reaktiven Stickstoffs sind sehr mobil und ineinander transformierbar. Sie zirkulieren über einen biogeochemischen Kreislauf zwischen Luft, Boden, Wasser und Organismen.
Etwa 50 % des Stickstoffvorrats unseres Planeten befinden sich als gasförmige Stickstoffverbindungen in der Atmosphäre. Den weitaus größten Teil davon (mehr als 99 %) nimmt der reaktionsträge elementare Stickstoff ein. Nur wenige natürliche Prozesse wandeln elementaren Stickstoff in reaktive Formen um: Einige wenige Bakterienstämme können z.B. elementaren Stickstoff aufspalten und so pflanzenverfügbar machen. Seit der industriellen Revolution wird jedoch durch menschliche Prozesse deutlich mehr elementarer Stickstoff in reaktive Formen umgewandelt. Die Rate dürfte sich gegenüber dem vorindustriellen Niveau um das Zehnfache vergrößert haben. Die wichtigsten Umwandlungsprozesse sind
Durch die übermäßige Freisetzung reaktiver Stickstoffverbindungen werden natürliche Stoffkreisläufe und Ökosystembeziehungen empfindlich gestört. Erhebliche nachteilige Wirkungen für Mensch und Umwelt sind die Folge.
Durch die Wandlungsfähigkeit des Stickstoffs können Minderungsmaßnahmen in einem Umweltbereich unter Umständen dazu führen, Probleme in einen anderen Bereich zu verschieben und sie dort noch zu verstärken. Um die Emissionen reaktiver Stickstoffverbindungen wirksam zu reduzieren und die vielfältigen negativen Umweltwirkungen zu mindern, bedarf es deshalb integrierter Konzepte. Vor diesem Hintergrund hat das Umweltbundesamt im Jahr 2009 für Deutschland eine Integrierte Strategie zur Minderung von Stickstoffemissionen erarbeitet. Auch auf europäischer und internationaler Ebene werden in jüngster Zeit verstärkt überregionale und medienübergreifende Lösungsansätze entwickelt.
Das größte Minderungspotential liegt in der Landwirtschaft. Hier gilt es, die Stickstoffeffizienz (Düngung und Fütterung) zu erhöhen und die Emissionen von reaktivem Stickstoff zu vermindern. Auch durch die Einsparung von Energie und eine bessere Energieausnutzung kann die Freisetzung von reaktivem Stickstoff in die Umwelt effizient reduziert werden.