Die modellgestützte Bestimmung der ökologischen Wirkungen von Emissionen ermöglicht die Ermittlung naturwissenschaftlich begründeter Belastungsgrenzen von Ökosystemen, Organismen und Materialien. Im Rahmen der Aktivitäten der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UN-ECE) ist das Critical Levels- und Critical Loads-Konzept für ökologische Belastungsgrenzen gegenüber verschiedenen Luftschadstoffen entwickelt worden. In diesem Zusammenhang werden unter Critical-Levels Luftschadstoffkonzentrationen verstanden, bei deren Unterschreitung keine direkten Schäden an Rezeptoren zu erwarten sind. Unter Critical-Loads versteht man die auf einen Rezeptor unmittelbar einwirkende Schadstoffmenge und kann so die jeweiligen kritischen Eintragsraten ermitteln.