Anorganische Umweltverschmutzung

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1 Anorganische Umweltverschmutzung Welche Schwermetalle unsere Umwelt belasten Vorgetragen g von Gervink Henning und Lauck Ruwen am

2 Übersicht Allgemeines Blei Cadmium Quecksilber FCKW Weitere Stoffe in Kurzfassung Zusammenfassung Literaturangabe

3 Allgemeines Vorkommen als Stäube Fallen in Gewässern als Carbonate, Sulfate oder Sulfide aus Belastung der Umwelt durch Unfälle Biomethylierung durch Mikroorganismen Einige i Metalle sind für den Körper als Spurenelemente essentiell

4 Blei Vorkommen in der Erdkruste zu 0,0018% In Bleierzen als Galenit (PbS, Bleiglanz) zugegen; weitere Bleimineralien sind Cerusit (PbCO 3 ), Krokoit (PbCrO 4 4) ), Anglesit (PbSO 4 ) Weltweite Vorräte ca. 67 Millionen Tonnen

5 Blei Größtes Vorkommen in China, USA, Australien, Russland und Kanada; in Europa Schweden und Polen Abgebautes Bleierz in Deutschland: nördliche Eifel, g, Schwarzwald, Harz, Westfalen (Ramsbeck, Sauerland)

6 Blei Verwendung in der Industrie, als Metall und Legierungsbestandteil, sowie in der Herstellung von Bleiglas

7 Blei Anorganische Verbindungen: Toxisch (MAK 0,1 mg/m 3 ) Reichern sich in Knochen, Zähnen und Haaren an Halbwertszeit im Körper von mehr als 20 Jahren Organische Verbindungen: Bleitetraethyl Pb(C 4 H 5 ) 4 wurde Benzin zugesetzt Wegen hoher Fettlöslichkeit schnell durch Haut, Lunge aufgenommen Sofortige Folgen: Halluzinationen, Krämpfe, Erregungszustände g

8 Cadmium Anteil in Erdkruste nur ca. 3 x 10-5 % Kommt nicht elementar vor Keine abbauwürdigen Lagerstätten

9 Cadmium Primär für Schutzüberzüge verwendet Vorhanden in Pestiziden und Düngern Hauptbelastung durch mit Verbrennungsabgasen verunreinigte Luft und Phosphatdünger Lösliche Cadmiumsalze leicht oral aufzunehmen Verursacht Erbrechen, Leberschäden, Krämpfe Halbwertszeit in Körperzellen beträgt ca. 10 Jahre Itai-Itai-Krankheit

10 Cadmium Nach chronischer Aufnahme Cadmiumschnupfen, sowie Schäden der Lunge und Niere Im Tierversuch krebserregend Toxisch; zurückzuführen auf Substitution von Zn 2+ in zinkhaltigen Enzymen In chemischer Industrie unvermeidbares Nebenprodukt bei der Zink-, Blei- und Kupfergewinnung

11 Cadmium Verwendung: Als Rostschutz Für Akkus Für gelb- bis tiefrote Farbpigmente Als Schmiermittel In Lötwerkstoffen In Dünnschicht-Solarzellen

12 Quecksilber Vorkommen unter anderem in Serbien, Italien, Spanien, China, Algerien, Russland Liegt meist als Mineral in Form von sog. Zinnober (HgS) vor, in Gebieten mit ehemaliger vulkanischer Aktivität

13 Quecksilber Reines Quecksilber wird gewonnen, in dem man Quecksilbererz mit Sauerstoff reagieren lässt Verwendung: Thermometer oder Manometer

14 Quecksilber Giftig, auch in seinen Verbindungen Folgen: Kopfschmerzen, Blasenentzündung und Gedächtnisverlust Halbwertszeit in meisten Körperzellen beträgt ca. 80 Tage Organische Verbindungen besonders giftig (Minamata-Krankheit) Lähmungen, Seh- und Hörstörungen

15 FCKW Nutzung von FCKW als Kühlmittel, Treibgas, Lösemittel etc. Hohen Nutzwert durch geringe g Toxizität und Reaktivität Voll halogenierte Kohlenwasserstoffverbindungen wie CFCL3 oder CF2Cl2

16 FCKW - Problematik FCKW wird unter UV-Strahlung zum Chlorradikal, welches zum Abbau der Ozonschicht führt Effektive Schädigung der Ozonschicht durch radikalische Kettenreaktion

17 FCKW - Alternativen Alternativen zum FCKW sind teilhalogenierte l i Kohlenwasserstoffe (H-FKW, H-FCKW ) Geringere Schädigungswirkung der Ozonschicht Problematik: H-FKW u. H-FCKW sind Treibhausgase und hb haben großes Erderwärmungspotential

18 FCKW

19 FCKW - Zukunft Weltweites Verbot von FCKW-Stoffen seit 1987 In ca. 50 Jahren wird das Freigesetze FCKW aus der Stratosphäre entfernt sein Einstellung des Gleichgewichts des Ozonlochs

20 Weitere Stoffe Thallium: Weltproduktion von 5 Tonnen pro Jahr Extrem toxisch Vergiftungs- erscheinungen Verwendung bei Gläsern, ATR- Spektroskopie, Rattengift, Fotozellen

21 Weitere Stoffe - Thallium Aufnahme von Thallium über den Magen-/Darmtrakt Wird im Körper von Tl 3+ zu Tl + reduziert Elementares Tl wird zu Tl + oxidiert Thallium lagert sich überwiegend in Niere und Leber, sowie in bestimmten Knochen an

22 Weitere Stoffe - Thallium Akute Vergiftung verläuft in vier Phasen ab: 1.) Durchfall, Verstopfung, Haarausfall 2.) neurologische und psychische Veränderungen z.b. erhöhtes Schmerzempfinden 3.) Sehstörung, Lähmung der Nerven, Herzrhythmusstörungen 4.) Irreversible Schäden wie Lähmung, Muskelschwund, herabgesetzte geistige Leistungsfähigkeit it

23 Weitere Stoffe Aluminium: Dritthäufigstes Element in der Erdkruste Verwendung im Konstruktionsbau, in der Elektrotechnik, Elekt ronik, Verpackung oder Optik

24 Weitere Stoffe - Aluminium Aufnahme über aluminiumbelastete Nahrungsmittel Beeinträchtigung des Knochenstoffwechsel Bei Kindern kommt es zu verspäteter Knochenbildung Beschwerden des Nervensystems (Sprachstörung, Aggressivität) Steht im Verdacht das Risiko der Alzheimer schen Krankheit zu erhöhen

25 Weitere Stoffe Zinn: Chem. Element des PSE mit Symbol Sn und Ordnungszahl 50 Silbernes, sehr weiches Sh Schwermetall tll Einfache Gewinnung aus Zinnstein Sn ist Bestandteil von Amalgamfüllungen Jahresverbrauch von ca Tonnen. Davon 35% für Lote, 30% für Weißblech, 30% für Chemikalien und Pigmente

26 Weitere Stoffe - Zinn Metallisches Zinn ist selbst in größeren Mengen für den Menschen ungiftig Höchst toxische Wirkung weisen jedoch organische Zinnverbindungen auf (Tributylzinn TBT und Triphenylzinn) Zinnverbindungen werden als Schiffsanstriche gegen Mikroorganismen und Muscheln eingesetzt. Folgen einer Zinnvergiftung sind Nervenschäden wie Sehstörungen, Hemmung der Hämoglobinsynthese, ob Hautirritationen

27 Weitere Stoffe Palladium: Seltenes Metall mit dem Symbol Pd und der Ordnungszahl 46 Verwendung in der Zahnmedizin Auslöser von Allergien Blockiert verschiedene Enzyme, so dass der Stoffwechsel gestört ist

28 Weitere Stoffe Arsen: Chem. Element mit dem Symbol As und der Ordnungszahl 33 im PSE Gehört zu den Hlb Halbmetallen tll Gelangt durch Erzverhüttung, Müllund Kohleverbrennung in die Umwelt

29 Weitere Stoffe - Arsen Vor allem gelten dreiwertige Arsenverbindungen als höchst toxisch durch die Störung der DNA-Reparatur und den zellulären Energiestoffwechsel Akute Arsenvergiftungen führen zu Krämpfen, Übelkeit, Erbrechen, inneren Blutungen, Durchfall und Koliken Letale Dosis beträgt 1,4 mg/kg

30 Zusammenfassung Vorsichtsmaßnahmen: Wasser aus dem Hahn filtern bzw. nach längerem Nichtgebrauch ein wenig laufen lassen Optimale Versorgung mit Spurenelementen, Vitaminen und Aminosäuren Die Menge macht's! Kontinuierliche Einnahme ist sehr riskant

31 Literaturangaben G. Fellenberg: Chemie der Umweltbelastung l G. Eisenbrand und M. Metzler: Toxikologie für Chemiker J. Falbe und M. Regitz: CD Römpp Wikipedia