Chemie der Umweltbelastung

Will man sich mit Fragen der Umweltbelastung auseinandersetzen, dann hat man keineswegs ein so klar umrissenes Gebiet vor sich, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Natürlich gibt es ganz eindeutige Fälle: als im Jahre 1976 in Seveso (Italien) der Druckbehälter eines Chemiewerkes undicht wurde und die hochtoxische Substanz 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin (TCDD) austrat und Menschen und Tiere in Mitleidenschaft zog, handelte es sich zweifellos um einen Fall von Umweltbelastung. Wie sieht es aber im Falle der Freisetzung von Stickoxiden durch Kraftfahrzeuge aus? Der natürliche Stickoxidgehalt der Atmosphäre liegt um ein Vielfaches höher, als der Betrag der anthropogenen Stickoxidemissionen. Darf man in diesem Falle noch ernsthaft von einer Umweltbelastung sprechen? Dieses Problem wird später (Abschn. 2.2.6) eingehend erörtert. Eine weitere Komplikation erwächst daraus, daß die Lebensbedingungen auf der Erde nie konstant waren, sondern einem steten Wechsel unterlagen.

Aus der Fülle von Umweltbelastungen soll zunächst die Luftbelastung herausgegriffen werden. In die Luft werden Stäube, Gase und Dämpfe entlassen, die die Lebensbedingungen der Menschen direkt oder indirekt beeinflussen. Die in die Atmosphäre emittierten Stäube und Aerosole sind meist zu keinen besonders auffälligen, chemischen Reaktionen befähigt, doch können sie die Gesundheit von Lebewesen beeinträchtigen und z. T. im Zusammenhang mit anderen Luftbelastungsfaktoren bedeutsam werden.

Ähnlich wie das Medium Luft wurde das Medium Wasser durch den Menschen belastet. Diese Verunreinigungen gehen keinesfalls nur auf Industriebetriebe zurück, die Abfallstoffe in Flüsse und Ozeane entlassen. Nicht minder intensiv beteiligt sich die moderne Landwirtschaft mit Massentierhaltung, Felddüngung und Anwendung von Pflanzenschutzmitteln an der Belastung von Grund- und Oberflächenwasser. Schließlich tragen kommunale Abwässer zu dieser Form der Umweltbelastung bei.

Während Belastungen von Luft und Wasser meist deutlich sichtbar oder spürbar werden, bleiben Belastungen des Bodens vielfach für lange Zeit unbemerkt. Mit dem Boden kommen die Menschen in der Regel nicht in so intensiven Kontakt wie mit Luft und Wasser, der Boden ist undurchsichtig und er verfügt in den meisten Fällen über ein beträchtliches Pufferungsvermögen, so daß Belastungen meist lange Zeit verborgen bleiben. Hier sollen hauptsächlich Belastungen der Böden mit Fremdstoffen betrachtet werden. Daneben erleiden Böden auch strukturelle Zerstörungen. Bevor einige Formen der Bodenbelastung dargestellt werden, soll ganz knapp der Aufbau eines Bodens skizziert werden.

Eine Reihe anthropogener Stoffe weisen eine so hohe Mobilität auf, daß sie nahezu allgegenwärtig (ubiquitär) sind. Zu diesen Stoffen gehören Phthalate, Chlorkohlenwasserstoffe, polychlorierte Biphenyle (PCB), polycyclische, aromatische Kohlenwasserstoffe, Dioxine, Penta-chlorphenol, aber auch das Schwermetall Cadmium.

Umweltfaktoren können den Menschen und andere Lebewesen auf Umwegen erreichen. Einer dieser Umwege sind Nahrungsmittel. Sowohl beim Heranwachsen von Pflanzen und Tieren, die als Nahrungsmittel dienen, als auch bei der Herstellung von Fertigprodukten aus pflanzlichen und tierischen Rohstoffen können toxisch wirkende Substanzen in die Nahrungsmittel gelangen. Deshalb bedürfen die einzelnen Herstellungsprozesse sowie das Fertigprodukt geeigneter Kontrollen und Schadstoffana-lysen, um die Unbedenklichkeit der Nahrungsmittel zu gewährleisten. Einige Beispiele sollen zeigen, daß Toxine auf unterschiedlichen Wegen in Nahrungsmittel gelangen können.

Viele Alltagsprodukte des Menschen können toxische Wirkungen hervorrufen oder sie sind mit Spuren toxisch wirkender Stoffe vergesellschaftet. Viele Produkte belasten die Umwelt indirekt dadurch, daß bei deren Herstellung humantoxische oder ökotoxische Nebenprodukte anfallen, die nur schwer zu entsorgen sind und für den Endverbraucher meist nicht sichtbar werden. Für jedes Endprodukt sollte ein “Entste-hungsstammbaum” erstellt werden, damit der Endverbraucher das Belastungspotential jedes Artikels bewerten kann. Als Beispiel sei auf das Titandioxid hingewiesen, das als Weißmacher in Zahnpasten und anderen Produkten enthalten ist. Bei der Herstellung von Titandioxid fallen größere Mengen verdünnter Schwefelsäure an, die man als sog. Dünnsäure in der Nordsee und im Atlantik verklappte, wo sie störend in den Lebensraum der Meereslebewesen einwirkte (vgl dazu Abschn. 3.3.3).

Als im Jahr 1896 H. Becquerel die Radioaktivität bei Uranmineralien entdeckte, ahnte man noch nichts von deren Gefährlichkeit. Erst ein halbes Jahrhundert später, als die ersten “Atombomben” fielen, wurde allen Menschen die Wirksamkeit dieser Strahlen vor Augen geführt. Bevor diese Wirkungen näher besprochen werden, soll die Natur der Radioaktivität kurz dargestellt werden.

Die knappe Übersicht über einige Umweltbelastungsfaktoren hat einerseits erkennen lassen, daß man viele chemische und biochemische Konsequenzen noch nicht genügend überblickt. Andererseits kann man schon heute eine bedrückende Vielfalt von anthropogenen Schädigungen des Naturhaushalts erkennen.