Anorganische Umweltgifte E I N V O R T R A G V O N H E L E N H O R S T M A N N & J A N - H E N D R I K W O L K E

Transkript

1 Anorganische Umweltgifte E I N V O R T R A G V O N H E L E N H O R S T M A N N & J A N - H E N D R I K W O L K E

2 Struktur des Vortrags Einführung in die Umweltgifte Schwermetalle Schwermetalle in der Industrie Beispiel Cadmium Beispiel Blei Pestizide FCKW 2

3 Einführung in die Umweltgifte 3 Umweltgifte (=umweltgefährliche Stoffe) sind definiert als Stoffe (oder Zubereitungen), die selbst oder deren Umwandlungsprodukte dazu geeignet sind, Boden, Luft, Gewässer, Lebewesen oder das Klima zu schädigen.

4 Einführung in die Umweltgifte Hierbei geht es nicht nur um die Menge, sondern auch um die Abbaubarkeit die Mobilität in der Umwelt die Akkumulationsfähigkeit die Verwendung 4

5 Einführung in die Umweltgifte Umweltschadstoffe können in der Umwelt in folgenden Bereichen auftreten: Boden (z.b. Klärschlamm) Luft (z.b. Stäube / Aerosole, Gase) Gewässer (z.b. Schwermetalle) Lebewesen (z.b. Pestizid Aufnahme über Nahrungsmittel) Klima (z.b. FCKW) 5

6 Einführung in die Umweltgifte 6 die häufigsten anthropogenen (vom Menschen verursachten) anorganischen Umweltbelastungen werden durch Schwermetalle Pestizide FCKW radioaktive Stoffe verursacht

7 Schwermetalle 7 als Spurenelement als Umweltschädling Essentiell für Lebewesen z.b. Zink, Mangan, Eisen, Nickel bei Mangel kann es Krankheiten kommen bei erhöhter Konzentration auch z.b. Cadmium, Blei, Quecksilber, Chrom, Thallium, Beryllium lagern sich in Pflanzen und Tieren ab werden nicht oder nur langsam abgebaut

8 Schwermetalle sind unlöslich und befinden sich im Sediment von Flüssen und Seen können durch Tenside aus Wasch- und Spülmitteln hydrophil / lipophil werden gelangen so in menschliche, tierische oder pflanzliche Organismen Quecksilber und Zinn können durch z.b. abgestorbene Algen hydriert und somit flüchtig werden 8

9 Antimon Arsen Blei Cadmium Chrom Kupfer Nickel Schwermetalle in der Industrie Flammschutzmittel in Textilien Holzschutzmittel, Konservierungen Farb- und Lackpigmente, Trinkwasser Tabakrauch, PVC, Kunststoff- und Farbpigmente 9 Holzschutzmittel, Farbpigmente, Leder, Tapeten, Textilimprägnierung, Schlacke Teppichböden, Lackpigmente, Holzschutzmittel, Leder, Trinkwasserrohre, Schlacke Tabakrauch, Leder, PVC, Lackpigmente Quecksilber Holzschutzmittel, Thermometer, Farben und Lacke, Leder, Kunststoffe, Textilimprägnierung Zinn Holzschutzmittel, PVC, Leder, Flammschutzmittel in Textilien, Konservierung von Textilien und Tapeten, Farben und Lacke

10 Beispiel Cadmium 10 Allgemein: Chemisches Element, Symbolzeichen Cd und Ordnungszahl 48 Fest (formbar), silber, grau metallisch Übergangsmetall 1817 in verunreinigtem Zinkkarbonat entdeckt und wurde 100 Jahre lang nur in Deutschland produziert

11 Beispiel Cadmium 11 Damals Heute Erdkruste: 3*10^-5% 1907 Cadmiumjodidbehandlung, bei geschwollenen Gelenken und Frostbeulen 1942 Cadmiumstäbe von Enrico Fermi in den ersten Atomreaktoren zur Kontrolle der Kettenreaktion verwendet Verwendung in: Rostschutz, Nickel- Cadmium-Akkus, Lacke (gelb, tiefrote Farbpigmente), Kunststoffe, Schmiermittel Scheibenbremsen 2011 wurde Cadmium von der EU aus in Schmuck, Legierungen, PVC, Lacken und Kunststoffen verboten

12 Toxizität von Cadmium 12 Cd wird über den gleichen Transportweg wie Ca und Fe aufgenommen und gelangt somit in die Leber und den Blutkreislauf, die Niere und auch durch mobilisiertes Cd in die Knochen (Abbau) Durchfall, Magenschmerzen, Zentralnervensystem, Immunsystem, Unfruchtbarkeit, Krebsauslösend, Lunge-,Leber,-Nierenschäden, Knochenbrüche... Aufnahme geschieht durch, Cd-Staub, oder Nahrungsmittel, wie Leber, Pilze, Muscheln, Schalentiere, Kakaopulver...

13 Beispiel Blei Chemisches Element mit dem Elementsymbol Pb und der Ordnungszahl 82 Leicht verformbar und niedriger Schmelzpunkt Isotope 206,207,208 Endprodukt der natürlichen Zerfallsreihe von radioaktiven Elementen, was das hohe Vorkommen in der Erdkruste erklärt 13

14 Vorkommen von Blei Erdkruste: 0,0018% 130 Fundorte: davon werden in China 950, in Australien 642 und in den USA 445 tausend Tonnen abgebaut Die stärksten Produzenten: China mit 1,8, USA mit 1,2 mio. Tonnen und Deutschland mit 0,40Tonnen 60% des Weltweiten Bleibedarfs werden in der Automobilbrache verwendet und 20% in der Chemieindustrie 14

15 Toxizität von Blei durch Feinstaub über die Lunge aufgenommen hemmt Enzyme am Eiseneinbau Sauerstoffversorgung gestört Anzeichen: Kopfschmerzen, Müdigkeit, Abmagerung, Defekt der Blutbildung von den Römern in Trinkwasserrohren und als Süßungsmittel für Wein (Bleizucker/Blei(II)-acetat) benutzt und vermutet das es Giftig sei. 15

16 Kupfer Pestizide als Bsp Kupfer Chemisches Symbol Cu, Ordnungszahl 28, Übergangsmetall Bekannt in: Elektrokabeln, Münzen, Besteck, Musikinstrumenten 16

17 Pestizide Pestizid Eigenschaften Mikroorganismen in geringer Konzentration tödlich Wirbeltiere unbedenklich Bsp.: Schneckenschleim + Cu reizende Substanz, Hinderung am weiter gehen Giftig, wenn Cu + Thiolgruppe vom Protein Zellmembran peroxidiert freie Radikale DNA schäden 17

18 Pestiziede Kupferbedarf Mensch braucht täglich 0,001-0,0015g (Leber gespeichert) bis 0,04g unbedenklich Befindet sich in: Schokolade, Leber, Getreide, Nüsse 18 Kupferüberschuss Cu-Überschuss lagert sich in Gallenflüssigkeit, Ausscheidung über da Verdauungssystem CuSO4 Brechmittel

19 FCKW Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff Atome durch Fluor oder Chlor ersetzt verwendet als Kältemittel, Treibgas oder Lösemittel seit 2000 verboten (bzw. stark eingeschränkt nutzbar) sehr stabil und daher sehr geeignet als Kältemittel in z.b. Kühlschränken lange in der Stratosphäre und so schädlich für die Umwelt 19

20 FCKW 20 Ozon, wie es sein sollte Ozonloch durch FCKW Ozon schützt vor UV- Strahlen ca. 50 Jahre bis Ozonloch geschlossen Erderwärmung durch FCKW

21 Quellen Chemie der Umweltbelastung von G. Fellenberg Spezielle Toxikologie für Chemiker von Braun/Fuhrmann/Legrum/Steffen Anorganische Chemie von Riedel / Janiak Stichworte Umweltgefährliche Stoffe, Schwermetalle Stichworte Cadmium, Kupfer, Blei /period/elements/cd Artikel Kupfer schlimmer als Pestizide 21