Schadstoffe
Stoffe oder Stoffgemische, die schädlich für Menschen, Tiere, Pflanzen und Ökosysteme sind, werden mit dem allgemeinen Oberbegriff Schadstoffe bezeichnet. Schadstoffe im weiteren Sinne können auch z.B. Lärm oder Licht sein. Die Schadstoffe in ihrer Gesamtheit stehen in enger Beziehung zur Umweltverschmutzung, die als Maß für die Beeinflussung des natürlichen Lebensumfelds der Menschen verstanden wird. Dabei ist die Umweltverschmutzung oft nicht auf ihren Entstehungsort begrenzen, sondern kann durch Wind, Wasser und andere Mechanismen auch in entfernteren Gegenden auftreten. Einige seit Jahren bekannte Schadstoffe, wie z.B. PCBs oder DDT werden durch spezielle Transportmechanismen weitergegeben und gewährleisten durch ihre lange Haltbarkeit, dass sie weltweit verteilt werden und auch an Orten nachgewiesen werden können, wo sie nie eingesetzt worden sind.
Beispiele für Schadstoffe:
- Schwermetalle
- Öl
- Dünger (Nitrat, Phosphat) bei übermäßiger Anwendung
- Pestizide, Herbizide, Fungizide in Landwirtschaft und Hausgärten bei übermäßiger Anwendung
- Kohlendioxid bei Freisetzung durch Verbrennung fossiler Brennstoffe
- Stickoxide, Ammoniak
- Schwefeldioxid
Ausprägungen
Die Verschmutzung der Umwelt wird durch die Art und Eigenschaft der jeweiligen Schadstoffe in verschiedene Typen eingeteilt, die sich überschneiden können. Darunter fallen dann beispielsweise Luftverschmutzung, Gewässerverschmutzung, Grundwasserbelastung, Verunreinigung des Bodens, aber eben auch erhöhtes Lärmaufkommen in stark besiedelten Gebieten. Eine erst seit kurzem erkannte Form der Umweltverschmutzung ist die Lichtverschmutzung durch hell strahlende Lampen während der Nachtstunden, wodurch z.B. das Leben von Insekten und Vögeln starkem Maße beeinflußt wird. Ein weiteres umfassendes Problem ist die Verschmutzung mit sogenannten Treibhausgasen, die für die globale Erwärmung des Klimas verantwortlich gemacht werden.
Ursachen und Maßnahmen
Die Grundursache der Umweltverschmutzung liegt in der Interaktion des Menschen mit seiner Umwelt und seiner Fähigkeit sich praktisch an jedes Ökosystem der Erde anpassen zu können und dort zu leben. Dies ist dem Menschen vor allem durch die Hilfe einer immer noch steigenden Zahl von technischen Geräten gelungen. Durch diese Hilfen konnte der Mensch in einem immer größeren Rahmen die ihn umgebende Umwelt ausnutzen. Zusätzlich forderte die Herstellung der Geräte eine weiter Ausbeutung der Umwelt. Aus dieser Grundentwicklung ist verständlich, dass es von der herrschenden Wirtschaftsordnung fast unabhängig ist inwieweit die Umwelt durch Schadstoffe belastet bzw. die Umwelt wie z.b. Luft, Meeresfische, oder Wasser in Flüssen ausgebeutet wird.
Damit ist der Konflikt zwischen einer wachsenden Wirtschaft mit steigenden Geweinnen und einer sauberen Umwelt aufgezeigt. Die Zukunft fordert deswegen konstruktive Maßnahmen, die beide Ziele vereinigt und dabei einem Abbau von Arbeitsplätzen keinen Vorschub leistet. Ein Einstieg in zukünftige Maßnahmen könnte z.b. der Handel mit Kohlendioxidemissionen werden. Hierbei bietet derjenige letztendlich das günstigere Produkt an, der bei der Herstellung nur einen geringen Ausstoß an Kohlendioxid vorweist. Ob damit die Steigerung dieses Treibhausgases in der Luft eingedämmt werden kann, wird die Zukunft zeigen.
Abgase
Sogenannte Abgase entstehen im allgemeinen durch Verbrennung, Vergärung oder Verrottung. Dabei spielt eine immer weiter ansteigende Zahl an Kraftfahrzeugen weltweit bestimmt eine große Rolle, aber auch die Heizungen der privaten Haushalte sowie die Industrieanlagen fallen dabei ins Gewicht. Nicht vergessen sollte man in diesem Zusammenhang auch den weltweit steigenden Fleischkonsum, für den eine immer höhere Anzahl von Rinderpopulationen nötig wird, die bei der Verdauung u.a. besonders das gefürchtete Treibhausgas Methan freisetzen. Ebenso werden bei Verottungsprozessen von organischem Abfall Treibhausgase durch die beteiligten Mirkoorganismen freigesetzt.
Um beim Autoverkehr den Ausstoß von Schadstoffen an die
Umwelt und die damit verbundenen Folgen zu verringern, wurde der
Drei-Wege-Katalysator entwickelt. Allerdings beeinflussen Alterung oder
Kaltstarts die Katalysatoren negativ und das Klima verändernde Kohlendioxid
wird nicht reduziert. Für Dieselfahrzeuge wurde inzwischen ein Partikelfilter
entwickelt und in modenen Kläranlagen wird das Gas, das bei Verrottung und
Vergärung auftritt aufgefangen. Damit sind die ersten Schritte hin zu einer
Erhaltung der Umwelt gemacht auf die noch etliche folgen sollten.
Eigenschaften der Abgase
Kohlenstoffdioxid (CO2 ):
Kohlenstoffdioxid entsteht bei
allen Umwandlungen im weitesten Sinne (Feuer, Verrottung, Vergärung, normale
Atmung) von organischen Stoffen, wie etwa auch beim Stoffwechsel von Zucker in
der Muskulatur der Lebewesen. Deswegen müssen wir Sauerstoff ein- und Kohlenstoffdioxid
ausatmen. Umgekehrt bauen die Pflanzen mit Hilfe der Sonne aus
Kohlenstoffdioxid und Wasser wieder organische Substanz und Sauerstoff auf. Dieses
damit an sich nützliche Kohlenstoffdioxid führt aber, im Übermaß gebildet, zu
einer Treibhausglocke und hält die Wärme der Sonne auf der Erde zurück. Durch den
Verbrauch organischer Resourcen wird dieser effekt noch forciert.
Kohlenstoffmonoxid (CO):
Dieses Abgas entsteht bei unvollständigen
Verbrennungen, ist farb- und geruchlos, aber hochgiftig. Es wirkt deswegen in
kleinsten Mengen tödlich, da es den Sauerstofftransport in den roten
Blutkörperchen irreversibel hemmt. Besonders Raucher weisen im Blut eine
vergleichsweise hohe Kohlenstoffmonoxidmenge auf.
Stickoxide (NOx ):
Stickoxide sind starke Atemgifte,
da sie beim Kontakt an der feuchten und sehr empfindliche Schleimhaut des
Atemtraktes Säuren bilden und diese soreizen. Infektionen und Erkrankungen der
Atemwege sind deswegen besonders bei Kindern weit verbreitet. Stickoxide sind auf
diese Weise auch für die Entstehung des Sauren Regens und des damit verbundenen
Waldsterbens mit verantwortlich. Darüberhinaus bilden Stickoxide unter
Sonenbestrahlung das Atemgift Ozon und deswegen steigen jedes Jahr im Sommer
die Ozonwerte in Ballungsgebieten an.
Schwefeldioxid (SO2 ):
Bei einer Verbrennung entsteht aus
den Schwefelresten im Holz, Öl, Benzin usw. Schwefeldioxid. Dies bildet mit Wasser
bzw. Feuchtigkeit Schwefelsäure. Diese wiederum ist Hauptverursacher für den
Sauren Regen und zersetzt als aggressive Säure auch Bauwerke aus Naturstein.
Benzol und Phenol
In den Autoabgasen befinden sich
neben den Verbrennungsprodukten unverbrannte Bestandteile des Benzins, wie das
krebserregende Benzol und Phenol, die sogenannte "cyclische Kohlenwasserstoffe"
sind. Sie können sich in die gentragende
DNS, aus der die Chromosomen bestehen,einbauen und dort zu ungehemmten Wachstum
von Zellen führen.
Ozon (O3)
Ozon ist ein aus drei Sauerstoffatomen bestehendes, instabiles Molekül und ein starkes Oxidationsmittel. Es entsteht natürlicherweise durch die kurzwellige UV-Strahlung der Sonne aus normalem Sauerstoff. Damit absorbiert die Ozonschicht in der Stratosphäre die schädliche UV-Strahlung der Sonne. Durch bestimmte Gase, z.B. FCKWs, wird aber das entstehende Ozon schneller wieder abgebaut als es produziert werden kann. Damit dünnt die schützende Ozonschicht aus und die UV-Strahlung der Sonne trägt zu einer Erhöhung der Ozonwerte auch in Erdnähe bei. Dieses ist aber aufgrund seiner oxidierenden Wirkung ist es für den Menschen giftig und reizt die Atemwege.
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