Schadstoffe und ihre Wirkung Flashcards
Definition Schadstoff
Von Schadstoffen können schädliche Wirkungen auf Lebewesen und Sachgüter ausgehen.
Zu den Schadstoffen zählen u.a. Schwermetalle, Gase und Kohlenwasserstoffe. Sie können
allein oder in Kombinationswirkung mit anderen Stoffen schädigend wirken oder in giftige
Stoffe umgewandelt werden, die über Haut, Nahrungsmittel oder Atmung aufgenommen
werden können.
Schadstoff ist eine Sammelbezeichnung für alle Stoffe, die derzeit im
ökologischen Gleichgewicht unserer Erde kurz- oder langfristige Störungen verursachen bzw.
die Gesundheit des Menschen und seiner Umwelt beeinträchtigen.
Beispiele: Kohlenstoffdioxid fördert den Treibhauseffekt, FCKW zerstört die
Ozonschicht, Schwermetalle erhöhen das Krebsrisiko, Lösemittel lösen Allergien aus.
Schadstoffe sind vorhandene oder in die Umwelt gebrachte Stoffe mit schädlicher Wirkung auf
Menschen, Tiere, Pflanzen und/oder Sachgüter
Definition Schadstoff kurz
▪ Schadstoffe sind fest, flüssig oder gasförmig.
▪ Schadstoffe gefährden die menschliche Gesundheit.
▪ Schadstoffe gefährden Pflanzen, Tiere und Ökosysteme.
▪ Umweltchemikalien werden durch menschliche Tätigkeiten in
die Umwelt gebracht.
▪ Umweltchemikalien treten in schädlichen Mengen und
Konzentrationen auf.
Toxikologie
Auswirkung eines Schadstoffes auf lebenden Organismus
Ökotoxikologie
Auswirkung eines Schadstoffes auf das Ökosystem
Direkte toxische Wirkung
Wirkungsdauer, Wirkungsort, Wirkungsart
Wirkungsdauer
* akut
* chronisch
Wirkungsort
* lokal
* systematisch
Wirkungsart
* reversibel
* irreversibel
Dosis-Wirkungs-Beziehungen
▪ Positive Beziehung zwischen aufgenommener Menge und biologischem Effekt/Wirkung
▪ Ab bestimmter Dosis keine weitere Effektsteigerung
▪ Dosis = aufgenommene Substanzmenge pro kg Körpergewicht
▪ Konzentration = pro Volumeneinheit gelöste Substanzmasse
Schadstoffweg im Organismus
Aufnahme
* Eigenschaften des Stoffes
* Dauer des Kontaktes
* Kontaktorgan
* Bedingungen am
Aufnahmeort
Verteilung
* Passive
Transportvorgänge
* Aktive
Transportvorgänge
Metabolismus
* Substanzstruktur
* Enzymausstattung der
Organe
Ausscheidung
* Ausscheidungsorgan
* Substanzeigenschaften
Schadstoffaufname beim Menschen
- über Verdauung nach oraler Aufnahme = enteral
- über Lunge nach inhalativer Aufnahme = pulmonal
- über die Haut (Kontakt oder Injektion) = perkutan
Deutsche Gefahrstoffordnung
Gefährlichkeit des Stoffes angegeben durch:
* Gefahrensymbole
* H-Sätze (Hazard statements)
* P-Sätze (Precautionary statements)
z.B:
− H301: sehr giftig beim Verschlucken
− P102: darf nicht in die Hände von Kindern gelangen
Schadstoffpfade
Emission:
Umwelteintrag von
umgebungsfremden Stoffen,
Energien oder Organismen, als
chemische, physikalische oder
biologische Stressoren
Transmission:
Ausbreitung, Verdünnung und
Umwandlung einer Emission
Immission:
In die Umwelt verteilte und
eventuell umgewandelte
Emission am Ort des
exponierten Schutzgutes
Exposition:
Art, Intensität und Dauer einer
Immissionseinwirkung auf ein
Schutzgut
Schaden:
Beeinträchtigung des
Schutzgutes
Schadwirkungen im Ökosystem
Veränderung der Funktion:
* Primär-/Biomasseproduktion
* Nährstoff-/Energieflüsse
* Dynamik von Lebensgemeinschaften
* Adaptionsfähigkeit
* Erholungsfähigkeit nach Störung
Veränderung der Struktur (häufiger und
messbar!):
* Populationsdichte, -struktur und -dynamik
* Abundanz (Häufigkeit) von Arten
* Biomasse
* Artenvielfalt = Diversität (→ Diversitätindizes)
* Räuber-Beute-Beziehungen
* Trophische Struktur
Messung von Schadwirkungen
Daten über Schadstoffe und ihre Wirkungen aus Ökosystem-modellen oder aus Feldstudien von
Ökosystemausschnitten
▪ Mikrokosmos = einfaches Laborsystem aus wenigen Arten
▪ Mesokosmos = größeres und komplexeres System mit mehreren Arten
Feinstaub
Feinstaub = Partikel < 10 µm (PM10)
Entstehung:
* Natürliche Quellen
* Anthropogene Quellen
(größte Verursacherquelle)
Gesetzliche Grenzwerte:
* 50 µg/m³ TMW (Tagesmittelwert)
* 40 µg/m³ JMW (Jahresmittelwert)
* Seit dem 01.01.2005: Maximal an
35 Tagen darf der Grenzwert
überschritten werden
Lungengängige Fasern
▪ Kritische Fasern (WHO-Definition):
* L > 5µm
* D < 3µm
* L/D > 3
Beispiele:
Asbest & Künstliche Mineralfasern
Mutagen wirksame Substanzen
Dioxine & Furane
▪ Nebenprodukte bei Verbrennung von bspw.
chlorierten organischen Verbindungen
▪ Dioxine entstehen u.a. auch beim Grillen mit
Holzkohle
▪ Stoffe in der Umwelt nur schwer abbaubar
Gesundheitsrisiken:
* Schädigungen ungeborener Kindern
* Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit
* Schädigung das Nerven- & Immunsystems
* Sehr giftig
* Als krebserregend eingestuft
Acrolein
Quellen:
▪ Zwischenprodukt bei der Synthese von chemischen Verbindungen (z.B. Acrylsäure und βHydroxypropionaldehyd)
▪ Biozid
Folgen:
▪ Starker Wasser- und Meeresschadstoff (Toxisch für Maritimen Lebensraum)
▪ Krebserregend
Endokrin
wirksame Substanzen
Vorkommen von EDCs:
* Natürliche Hormone und Stereole
* Arzneimittel mit bestimmungsgemäß
hormoneller Wirkung
* Präparate aus der Tiermast
* Pestizide
* Industriechemikalien
DDT
Insektizid mit guter Wirksamkeit gegen Insekten, geringer Toxizität für Säugetiere und einfachem
Herstellungsverfahren
Quellen:
* Jahrzehntelang das weltweit meistverwendete Insektizid
* Anreicherung in Nahrungskette wegen hoher Stabilität und Fettlöslichkeit
Folgen:
* Greifvögel legten Eier mit dünneren Schalen
* Kanzerogene Wirkung beim Menschen
-> Verbot, nur noch zur Bekämpfung von
krankheitsübertragenden Insekten
(z.B. zur Malariabekämpfung) zulässig
