NO2 entsteht sowohl durch natürliche Prozesse als auch durch anthropogene (menschliche) Aktivitäten. In städtischen Gebieten sind jedoch die anthropogenen Quellen die Hauptverursacher.

• Natürliche Quellen: mikrobiologische Prozesse im Boden, Blitzentladungen, Vulkanausbrüche
• Anthropogene Quellen: Industrie (Feuerungsanlagen für Kohle, Öl, Gas, Holz und Abfälle), Verkehr (Verbrennungsmotoren) 

Stickstoffdioxid kann in die tieferen Bereiche des Atemtrakts gelangen und die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Bei einer langfristigen Belastung durch NO2 kann dies zu einer Verschlechterung der Lungenfunktion und Infektionsabwehr führen. Zudem können vermehrt Atemwegsinfektionen wie Husten oder Bronchitis auftreten.

Menschen mit Vorerkrankungen der Atemwege, wie zum Beispiel Asthma, sowie Kinder und Jugendliche reagieren besonders empfindlich darauf.

Gesundheitliche Auswirkungen können bereits bei vergleichsweise niedrigen Konzentrationen auftreten. Ein Grenzwert, unterhalb dessen gesundheitliche Auswirkungen sicher ausgeschlossen werden können, ist bislang nicht bekannt. Die Reduzierung der NO2-Belastung bleibt daher ein wichtiges Ziel des Gesundheitsschutzes.

In Duisburg wird die Belastung mit Stickstoffdioxid bereits seit 1976 gemessen. Damals lag der Grenzwert noch bei 100 µg/m³ und nicht wie heute bei 40 µg/m³. Im selben Jahr wurde auch der höchste Jahresmittelwert von 80 µg/m³ registriert. Seitdem haben Luftreinhaltepläne und verkehrsbezogene Maßnahmen, wie die Einführung der Umweltzonen, Reduzierung der erlaubten Höchstgeschwindigkeit sowie der Verkehrslenkung, die Werte deutlich gesenkt. 

Heute überwachen acht Messstationen die Luftqualität im Stadtgebiet. Sechs davon liegen an stark befahrenen Straßen, um die verkehrsbedingte Belastung zu erfassen: Duisburger Straße (DUDU), Friedrich-Wilhelm-Straße (DUFW), Karl-Jarres-Straße (DUKH), Meiderich Bahnhofstraße (DUMB), Moerser Straße (DUMS) und Kardinal-Galen-Straße (VDUI). Die anderen beiden Stationen in Bruckhausen (DUB2) und Walsum (WALS) messen die Belastung in der Nähe der Industrie.

Wie in der Abbildung zu sehen ist, wurde der EU-Grenzwerte von 40 µg/m³ im Jahresmittel in den letzten fünf Jahren nicht überschritten. Die Jahresmittelwerte sind rückläufig und liegen zwischen 18 und 31 µg/m³. Der bisher niedrigste Jahresmittelwert liegt bei 18 µg/m³ und wurde 2024 an der Station Duisburg-Walsum (WALS) festgestellt. Die verkehrsnahen Stationen weisen jedoch weiterhin Jahresmittelwerte über 20 µg/m³ auf. Alle Jahresmittelwerte der Stationen in Duisburg liegen außerdem über dem von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfohlenen Richtwert von 10 µg/m³.

Ab 2030 gilt ein verschärfter EU-Grenzwert von 20 µg/m³. Aktuell würde, bis auf die Station WALS, keine der insgesamt acht Stationen in Duisburg den neuen Grenzwert einhalten.

Angesichts dieser Vorgaben besteht Handlungsbedarf, insbesondere zur Verringerung der Immissionen in verkehrsnahen Bereichen. Kurzfristig kann dies durch eine Reduzierung der lokalen Verkehrsmengen erreicht werden. Mittel- bis langfristig sind Maßnahmen, wie der Ausbau der Elektromobilität, sowie die verstärkte Nutzung des öffentlichen Personennahverkehrs und Fahrrädern entscheidend, um die Luftschadstoffbelastung nachhaltig zu senken.