Schwefeldioxid (SO₂) ist ein anorganisches Gas, das bei Verbrennungen von Schwefel oder schwefelhaltigen Stoffen wie Kohle und Erdöl entsteht. Schwefeldioxid reagiert mit Wasser zu schwefliger Säure (H₂SO₃), die zur Bildung von saurem Regen beitragen kann, was schädliche Auswirkungen auf Umwelt, Pflanzen und Bauwerke hat, aber auch eine wichtige Säure der chemischen Industrie darstellt.
Schwefeldioxid ist ein Hauptbestandteil vulkanischer Gase und ist daher auch magmatischen Ursprungs. Stößt ein Vulkan Schwefeldioxid aus, ist es ein Anzeichen für einen aktiven Magmenkörper im Untergrund. Steigt der SO₂ Ausstoß an einem Vulkan, ist das ein Anzeichen für aufsteigendes Magma. Eruptierende Vulkane setzen große Mengen SO₂ frei. Hier werden pro Tag Tausende Tonnen Schwefeldioxid freigesetzt. Besonders große Calderavulkane mit einem Hydrothermalsystem setzen auch ohne sichtbare Eruption oft Tausende Tonnen SO₂ frei. Ein Beispiel ist der philippinische Taal-Vulkan, der zeitweise mehr als 10.000 Tonnen Schwefeldioxid am Tag emittiert, ohne auszubrechen. Je nach Wetterlage kann nebelartiger VOG entstehen. Hierbei handelt es sich um SMOG aus vulkanischen Gasen. Dieser VOG ist gesundheitsschädlich.
Gesundheitsschädliche Schwefeldioxid-Konzentrationen und Schutz durch Gasmasken
Es stellt sich die Frage, ab wann eine Exposition gegenüber Schwefeldioxid für den Menschen schädlich wird. Es gibt verschiedene Grenzwerte und Richtlinien, die ich recherchiert habe: Laut der WHO gilt eine Konzentration von über 500 µg/m³ (ca. 0,175 ppm) bei einer 10-minütigen Exposition bereits als gesundheitsschädlich. Der empfohlene Tageshöchstwert liegt bei 20 µg/m³ (ca. 0,007 ppm). In der EU darf der Tagesgrenzwert von 125 µg/m³ Schwefeldioxid maximal dreimal pro Kalenderjahr überschritten werden.
In den USA legt die OSHA für Arbeitsumgebungen einen Grenzwert von 5 ppm SO₂ als zeitgewichteten Durchschnitt für eine 8-Stunden-Schicht fest. Kurzfristig sind Belastungen von 50 bis 100 ppm Schwefeldioxid pro Kubikmeter Luft bis zu 60 Minuten tolerierbar, danach besteht die Gefahr ernsthafter Gesundheitsschäden, einschließlich Erstickungstod.
Wirkungsvollen Schutz vor Schwefeldioxid bieten ausschließlich Gasmasken mit entsprechenden Filtern gegen anorganische saure Gase und Dämpfe der Typen E und B. Die Filter gibt es in verschiedenen Schutzklassen 1 bis 3, die für verschieden starke Konzentrationen ausgelegt sind. Schutzklasse 3 ist die höchste. Unbedingt zu beachten ist, dass die Filter nach Öffnen der Verpackung nur eine begrenzte Haltbarkeit haben und auch – in Abhängigkeit von der Gaskonzentration – nur wenige Stunden lang wirkungsvoll arbeiten. Darauf ist insbesondere bei Vulkantouren zu achten, bei denen der Reiseveranstalter Masken zur Verfügung stellt. Oft sind diese wirkungslos, da die Filter bereits gebraucht wurden!
Auswirkung vulkanisches Schwefeldioxid auf das Klima
Außer für die Gesundheit der Menschen kann Schwefeldioxid, das in großen Mengen bei Eruptionen freigesetzt wird, in der oberen Atmosphäre Aerosole bilden, die das Klima nachhaltig beeinflussen können, indem sie die Sonnenstrahlen ins Weltall zurückwerfen. So kann es zu einer globalen Abkühlung kommen. Ein bekanntes Beispiel ist der Ausbruch des Mount Pinatubo im Jahr 1991, der zu einer globalen Abkühlung um etwa 0,5 °C für mehrere Jahre führte.