- Eigenschaften
- - Chemischer Schadstoff
- - Löslichkeit
- - Art der Schadstoffe
- Chemische Eigenschaften
- - Wirkung chemischer Schadstoffe
- Giftig und bioakkumulierbar
- Sie verändern ökologische Prozesse
- Gemischter Effekt
- Ursachen
- - Städtisch
- Abwässer
- Feste Abfälle
- - Transport
- Stadt- und Überlandverkehr
- Wassertransport
- - Industriell
- Metallurgische Industrie
- Textilindustrie
- Papierindustrie
- Thermoelektrische Industrie
- Pharmaindustrie
- - Öl und Nebenprodukte
- Ölproduktion
- Raffination und Derivate
- - Bergbau
- Gold schürfen
- - Landwirtschaft und Zucht
- intensive Landwirtschaft
- Zucht
- Chemische Hauptschadstoffe
- - Industrie- und Verbrennungsgase
- Kohlendioxid (CO2)
- Stickstoffdioxid (NO2) und Lachgas (NO)
- Schwefeldioxid (SO2)
- - Schwermetalle
- Führen
- Merkur
- Cadmium
- Arsen
- - Pestizide
- Herbizide
- Insektizide
- - Wasch- und Tenside
- Einschlag
- - Öle und Fette
- - Dioxine
- Folgen
- - Atmosphärische Störungen
- Erderwärmung
- Saurer Regen
- - Abbau von Ökosystemen und Verlust der biologischen Vielfalt
- Aquatische Ökosysteme
- Terrestrische Ökosysteme
- Bioakkumulation
- - Reduzierung der Lebensmittelproduktion und -qualität
- Lebensmittelproduktion
- Lebensmittelverschmutzung
- - Abnahme des Trinkwassers
- - Probleme der öffentlichen Gesundheit
- Beispiele
- - Tote Zonen von Flüssen und Meeren
- - Chemische Verschmutzung und Amphibien
- Das Problem
- Physiologische Grundlagen
- - Minamata-Krankheit (Japan)
- - Andere Fälle von Quecksilberkontamination
- Lösungen
- - Prävention
- Gewissen und Gesetze
- Technische Elemente
- - Restaurierung
- Luftverschmutzung
- Wasserverunreinigung
- Bodenverseuchung
- Verweise
Die chemische Verschmutzung ist die Einführung von Chemikalien in die Umwelt, die ihre Qualität verändern und negative Auswirkungen haben. Der Schadstoff kann an sich giftig sein oder mit anderen Substanzen in der Umwelt reagieren und seine Eigenschaften verändern.
Chemische Verunreinigungen können sowohl organisch als auch anorganisch fest, flüssig und gasförmig sein. Sein Wirkungsbereich und sein Wirkungsgrad hängen von vielen Faktoren ab, darunter Löslichkeit und Reaktionsfähigkeit.
Chemische Verunreinigung von Wasser. Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Discharge_pipe.jpg
Diese Art der Kontamination kann durch Chemikalien natürlichen oder künstlichen Ursprungs auftreten. Das Hauptinteresse am Umgang mit chemischer Umweltverschmutzung hängt mit dem anthropogenen Beitrag chemischer Substanzen zur Umwelt zusammen.
Die Quellen chemischer Kontamination sind vielfältig, einschließlich Haushalts-, Handels-, Transport-, Industrie-, Bergbau- und Landwirtschaftsaktivitäten.
Die chemische Verschmutzung gilt als eine der schwerwiegendsten Bedrohungen für das Leben auf dem Planeten. Viele der chemischen Schadstoffe sind giftig für Wildtiere und Menschen, andere verändern die Eigenschaften von Wasser, Luft und Böden.
Einige durch chemische Verschmutzung ausgelöste Prozesse sind sehr schwerwiegend, wie die globale Erwärmung. Ein weiteres ernstes Problem ist die Freisetzung von Schwermetallen in die Umwelt.
Es gibt weltweit viele Beispiele für chemische Kontaminationen, wie die Abschnitte des Bogotá-Flusses (Kolumbien) ohne Wasserlebewesen oder die tote Zone des Golfs von Mexiko.
In Bezug auf die Auswirkungen auf bestimmte Gruppen von Organismen gibt es den Fall des Rückgangs der Amphibienpopulationen. Ein weiteres Beispiel ist die Auswirkung chemischer Kontamination auf die Lebensmittelqualität und die öffentliche Gesundheit.
Ein bekanntes Beispiel ist die Kontamination von Fischen und Schalentieren in der japanischen Minamata Bay durch Quecksilberverschüttungen. Dies verursachte eine epidemische Manifestation eines neurologischen Syndroms im Kindesalter (Minamata-Krankheit) und schwerwiegende Zustände bei Erwachsenen.
Die Lösungen für chemische Kontaminationen sind vielfältig und umfassen Prävention und Wiederherstellung oder Sanierung. Prävention erfordert die Umsetzung eines neuen umweltfreundlichen wirtschaftlichen und sozialen Entwicklungsmodells.
Hierzu ist es notwendig, chemische Abfälle in all ihren Formen, feste Abfälle, Gasemissionen sowie städtische und industrielle Abwässer zu kontrollieren.
Abhängig von der Art der Verunreinigung und der Umwelt werden verschiedene technologische Alternativen verwendet, um chemische Kontaminationen zu beseitigen. Die physikalische Sanierung erfolgt durch Entfernen oder Blockieren von Verunreinigungen oder durch Chemie, um diese zu neutralisieren oder abzubauen.
Eigenschaften
Ölverschmutzung in Louisiana (USA). Quelle: US-Küstenwache
- Chemischer Schadstoff
Es ist jede Substanz, die eine Abweichung oder Veränderung der durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung eines bestimmten Umweltsystems verursacht. Diese Änderung wirkt sich quantitativ oder qualitativ auf die Vorteile aus, die die Umwelt für den Menschen bietet.
- Löslichkeit
Jede chemische Verunreinigung hat aufgrund ihrer Löslichkeit eine überwiegende Affinität für ein bestimmtes Medium. Beispielsweise beeinflusst CO2 hauptsächlich die Atmosphäre, während sich ein in Fetten und organischen Lösungsmitteln lösliches Organochlor (DDT) in Lebewesen ansammelt.
- Art der Schadstoffe
Es gibt organische chemische Schadstoffe wie die meisten Pestizide, Dioxine und Kohlenwasserstoffe. Andere chemische Verunreinigungen sind anorganisch, wie dies bei Schwermetallen der Fall ist. Ebenso haben einige Verunreinigungen eine gemischte Natur wie viele Reinigungsmittel.
Chemische Eigenschaften
Die Wirkungsweise und die Wirkung jedes chemischen Schadstoffs variieren mit seinen chemischen Eigenschaften. Sie sind durch ihre Molekülstruktur gegeben, die ihre Affinitäten und Reaktionskapazitäten bestimmt.
- Wirkung chemischer Schadstoffe
Giftig und bioakkumulierbar
Chemische Verunreinigungen können direkt toxisch sein und durch Auswirkungen auf Zellen, Gewebe oder Organe Verletzungen oder Todesfälle verursachen. Dieser Effekt kann kumulativ sein und tritt im Individuum und entlang der trophischen Kette auf (Bioakkumulation).
Sie verändern ökologische Prozesse
Einige Schadstoffe üben ihre Wirkung aus, indem sie ökologische Prozesse verändern, beispielsweise organische Nährstoffe, die eine Eutrophierung erzeugen. Es ist die Zunahme der Nährstoffe in einem Gewässer, die eine Populationsexplosion von Algen und Bakterien verursacht, die den Sauerstoffgehalt im Wasser beeinflusst.
Gemischter Effekt
Einige Chemikalien wie Phosphatwaschmittel haben eine doppelte Wirkung, indem sie toxisch sind und ökologische Prozesse wie Eutrophierung auslösen.
Ursachen
- Städtisch
Abwässer
Moderne Städte verwenden unzählige Chemikalien sowohl zu Hause als auch am Arbeitsplatz. Die meisten davon landen als Abfall in Abwassersystemen oder werden in die Atmosphäre umgeleitet.
Jeder Haushalt in der Stadt nimmt Waschmittel, Öle, Fette, Desinfektionsmittel und organische Rückstände (einschließlich Lebensmittelabfälle und menschliche Ausscheidungen) in sein Abwasser auf. In den Arbeitsbereichen werden auch Einwegpatronen für Drucker, Schreibwaren und andere Elemente erzeugt, die chemische Substanzen zur Umwelt beitragen.
Plastikverschmutzung vor der Küste Ghanas. Quelle: Muntaka Chasant
Feste Abfälle
In städtischen Zentren fallen große Mengen Müll an, insbesondere in überfüllten Großstädten. Wenn diese Abfälle nicht ordnungsgemäß behandelt werden, können sie umweltschädliche Chemikalien in die Umwelt aufnehmen.
- Transport
Stadt- und Überlandverkehr
Kraftfahrzeuge stoßen Gase, Kraftstoffrückstände, Öle und Fette in die Umwelt aus. Diese erzeugen enorme Mengen an Kohlendioxid (CO2) und Monoxid (CO), Stickoxiden, Schwefeldioxid, Blei und anderen Elementen.
Kohlenmonoxid ist bereits in geringen Mengen ein hochgiftiges Gas und wird in geringen Anteilen in der Umwelt zu CO2 oxidiert.
Wassertransport
Güterverkehrs- und Fischereiflotten verschmutzen die Gewässer mit Spuren von Kraftstoff, Öl und organischen Abfällen. Ein relevanter Fall ist der Transport von Öl, da es regelmäßig zu Unfällen kommt, bei denen Tankschiffe ins Meer gelangen.
- Industriell
Metallurgische Industrie
Diese Industrie verbraucht große Mengen an Energie in ihren Schmelzöfen und setzt Treibhausgase frei. Darüber hinaus tragen Produktionsabfälle Schwermetalle in ihre Abwässer bei.
Textilindustrie
Es ist eine der umweltschädlichsten Industrien, da es in seinen Prozessen verschiedene Chemikalien verwendet und eine große Menge Abfall erzeugt. Produkte wie chlorierte Aniline, Perfluoroctansäure und Chlornitrobenzol wurden in Einleitungen aus der chinesischen Textilindustrie nachgewiesen.
Diese Substanzen wirken sich negativ auf das Leben im Wasser aus und einige sind krebserregend.
Papierindustrie
Papierbleichverfahren verwenden Chlor und produzieren Dioxine, Quecksilber und andere Verunreinigungen.
Thermoelektrische Industrie
Der größte Teil der CO2-Luftverschmutzung stammt aus der Verbrennung von Kohle in der thermoelektrischen Industrie. Dieser Prozess ist eine der Hauptquellen für Quecksilber in der Umwelt und für Schwermetalle im Allgemeinen.
Pharmaindustrie
In jüngster Zeit wurden neue Schadstoffe in der Umwelt entdeckt, die als neu auftretende Schadstoffe bezeichnet werden. Darunter befinden sich Arzneimittel sowohl für den menschlichen Gebrauch als auch für die Tiergesundheit.
Diese Produkte gelangen als Abfälle aus der Pharmaindustrie, medizinische Abfälle oder Produkte, deren Nutzungsdauer abgelaufen ist, in die Umwelt.
- Öl und Nebenprodukte
Ölproduktion
Bei der konventionellen Ölförderung entstehen sogenannte Bohr- oder Extraktionsschlämme, die mit chemischen Schadstoffen beladen sind. Die wichtigsten chemischen Schadstoffe sind Kohlenwasserstoffe und Schwermetalle.
Besonders umweltschädlich sind moderne Techniken zur Gewinnung von Gas und Restöl wie Fracking oder Hydraulic Fracturing. Die 600 verschiedenen Chemikalien, mit denen das Gestein aufgelöst und die Gewinnung erleichtert wird, verschmutzen Böden und Gewässer.
Raffination und Derivate
Bei der Ölraffinierung entstehen während des gesamten Prozesses chemische Verunreinigungen in Form von Rückständen, insbesondere durch Kohlenwasserstoffe und Schwermetalle. Später kontaminieren die erzeugten Produkte auch die Umwelt.
- Bergbau
Bergbau ist eine der Aktivitäten, die durch die Verwendung chemischer Schadstoffe wie Quecksilber und Arsen die meisten negativen Auswirkungen auf die Umwelt hat.
Gold schürfen
In Tagebau-Goldminen wird Arsen zusammen mit hydraulischen Bruchprozessen verwendet, um das Gold vom Gestein zu trennen. Dies beinhaltet sowohl Arsen als auch andere Schwermetalle, die aus dem fragmentierten Gestein in den Boden und das Wasser freigesetzt werden.
- Landwirtschaft und Zucht
intensive Landwirtschaft
In der modernen Landwirtschaft werden große Mengen an Chemikalien wie Düngemittel und Pestizide verwendet. Mehr als 40% des aufgebrachten Düngers werden von den Pflanzen nicht verwendet und in die Wasserquellen ausgelaugt.
Düngemittel liefern Nitrite, Nitrate und Schwermetalle, beispielsweise Cadmium bei organischen Phosphatdüngern. In Bezug auf Pestizide verwendet die Landwirtschaft eine Vielzahl umweltschädlicher Chemikalien wie Herbizide, Insektizide, Akarizide und Fungizide.
Zucht
Intensive Tierproduktionssysteme tragen hauptsächlich zu organischen Abfällen bei, einschließlich Ausscheidungen und Tierresten. Eines der umweltschädlichsten Systeme in dieser Hinsicht ist die Schweineproduktion.
Chemische Hauptschadstoffe
- Industrie- und Verbrennungsgase
Kohlendioxid (CO2)
Es entsteht als Nebenprodukt bei der Verbrennung organischer Stoffe oder fossiler Brennstoffe sowie bei der aeroben Atmung. Sowohl bei der Atmung als auch bei der Verbrennung reagiert Kohlenstoff mit Sauerstoff und wird als Gas freigesetzt.
Obwohl es kein giftiges Gas ist, hat es in großen Mengen negative Auswirkungen auf die Atmosphäre. Beim Erreichen der Stratosphäre zerstört es die Ozonschicht (O3), die für die Filterung der ultravioletten Strahlung verantwortlich ist, und trägt zur globalen Erwärmung bei.
Es ist auch photochemischen Reaktionen ausgesetzt, bei denen Kohlensäure (H2CO3) entsteht, die mit Wasser in Form von saurem Regen ausfällt.
Stickstoffdioxid (NO2) und Lachgas (NO)
Stickoxide (NOx) werden sowohl aus natürlichen (Vulkanausbrüche) als auch von Menschen verursachten Quellen hergestellt. Zu letzteren zählen die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Verbrennung fester Abfälle.
In der Troposphäre reagieren Stickoxide mit Wasserdampf, OH-Radikalen und troposphärischem Ozon (O3) unter Bildung von Salpetersäure (HNO3). Diese Säure fällt später mit Regenwasser aus und bildet so genannten sauren Regen.
Schwefeldioxid (SO2)
Die wichtigste anthropische Quelle für Schwefeldioxid ist die Verbrennung von Kohle, insbesondere in thermoelektrischen Anlagen. SO2 ist auch Teil photochemischer Reaktionen in der Troposphäre.
Diese Substanz kann mit OH-, HO2-, CH3O2-Radikalen, Wasser, Ozon, Wasserstoffperoxid (H2O2) und Metalloxiden reagieren. Das Ergebnis ist die Bildung von Schwefelsäure (H2SO4), die Teil des sauren Regens ist, indem sie zusammen mit Regenwasser ausfällt.
SO2 wirkt sich hinsichtlich seiner Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit grundlegend auf die Atemwege aus.
- Schwermetalle
Obwohl es verschiedene Schwermetalle gibt, die als chemische Schadstoffe wirken, und verschiedene menschliche Aktivitäten, die sie erzeugen, sind die relevantesten:
Führen
Es wird bei der Herstellung von Rohren, Batterien, Glas, als Strahlenschutz und für viele andere Zwecke verwendet. Bis 1985 war es eine Antiklopfkomponente von Benzin, um seine Oktanzahl (Tetraethylblei) zu erhöhen.
Es war auch ein Bestandteil von Farben, so dass alte Gebäude und ihre Trümmer eine Quelle der Bleiverunreinigung sind. Darüber hinaus wird Blei als Bodenschadstoff von den Pflanzen aufgenommen und von dort an den Menschen aufgenommen.
Schadstoffpartikel in der Luft, die eingeatmet werden können und beim Menschen eine Bleivergiftung verursachen. Es verursacht Entwicklungsverzögerungen bei Kindern und neurologische Probleme bei Erwachsenen.
Merkur
Es ist ein Element, das in vielen häufig verwendeten Verbindungen wie Fungiziden und Farben vorhanden ist. Die größte Quelle für die Quecksilberproduktion in der Umwelt ist jedoch die Verbrennung von Kohle als Brennstoff.
Es wird auch im Bergbau zur Gewinnung einiger Metalle wie Gold verwendet. Es ist eine hochtoxische bioakkumulative Verbindung und kann das Nerven- und Hormonsystem beeinflussen.
Cadmium
Diese Verbindung kommt in der Natur nicht in freier Form vor, sondern wird vom Menschen beim Schmelzen von Metallen (Kupfer, Zink) freigesetzt. Es wird auch aus fossilen Brennstoffen (Kohle, Erdölderivate) in die Umwelt abgegeben.
Es wird auch zur Herstellung von Batterien und PV-Kunststoffen sowie in Phosphatdüngern verwendet. Cadmium verschmutzt Boden und Wasser und wird von Kulturpflanzen aufgenommen und akkumuliert.
Zum Beispiel kontaminieren mit Cadmium kontaminierte Böden Kakao, der dann in Schokolade übergeht.
Arsen
Die Verschmutzung von Boden und Wasser durch Arsen kann aus natürlichen oder künstlichen Quellen stammen. Zu letzteren zählen Bergbau, Drogen, Lacke und Lacke, Keramik und andere Produkte.
Arsen ist eine hochtoxische bioakkumulative Verbindung, die Nervenprobleme, Nierenerkrankungen und sogar den Tod verursacht.
- Pestizide
Sie sind chemische Verbindungen, die ausdrücklich zur Bekämpfung von Unkräutern oder Schädlingen entwickelt wurden. Dies umfasst eine große Anzahl chemischer Verbindungen unterschiedlicher Art, sowohl organische als auch anorganische.
Es umfasst Insektizide (zur Bekämpfung von Insekten), Akarizide (für Milben), Fungizide (pathogene Pilze) und Herbizide (gegen Unkraut). Bei bakteriellen Infektionen werden Antibiotika eingesetzt.
Herbizide
Beispielsweise werden auf Baumwolle (Gossypium barbadense) zahlreiche Flugzeugflüge durchgeführt, bei denen verschiedene Produkte, sowohl Herbizide als auch Insektizide, gesprüht werden. 10% der weltweit produzierten Pestizide werden in dieser Kultur verwendet.
Insektizide
Insektizide sind in Bezug auf die Art des Insekts, von dem sie betroffen sind, nicht sehr selektiv, so dass sie die biologische Vielfalt der Gebiete in der Nähe der Kulturpflanzen ernsthaft schädigen. Tatsächlich ist eines der schwerwiegenden Probleme der Gegenwart die Verringerung der Populationen von Bienen (Bestäubern) und anderen Hymenopteren aufgrund der Wirkung von Agrochemikalien.
- Wasch- und Tenside
Diese Produkte werden synthetisiert, um Fette und andere Verbindungen zu entfernen, die Kleidung, Küchenutensilien, Fußböden oder Gegenstände, die gereinigt werden müssen, verschmutzen. Sie werden unter verschiedenen Präsentationen und Modalitäten sowohl zu Hause als auch am Arbeitsplatz verwendet.
Sie sollen die Oberflächenspannung und die chemischen Bindungen verschiedener Substanzen aufbrechen. Sobald sie ihren Zweck erfüllt haben, landen sie in der Regel im Abfluss. Wenn die Abwässer nicht richtig behandelt werden, gelangen sie zu Wasserquellen.
Einschlag
Sobald sie sich in der natürlichen Umgebung befinden, beeinflussen sie biologische Membranen und reduzieren die Populationen nützlicher aquatischer Mikroorganismen. Dies verändert die trophischen Ketten, da diese Mikroorganismen als Detritivoren und Zersetzer wirken.
Sie betreffen auch Fische und Amphibien, die bei Fingern und Kaulquappen zum Tod oder zur Verformung führen, und bei Erwachsenen Hautkrankheiten.
- Öle und Fette
Es werden tierische und synthetische Fette sowie pflanzliche und synthetisierte Öle hergestellt. Diese Produkte werden für verschiedene Zwecke wie Kochen und medizinische Zwecke zur Schmierung von Maschinen verwendet.
Daher bilden sie eine kontinuierliche Oberflächenschicht, die den Gasaustausch behindert und die Sauerstoffversorgung des Wassers beeinflusst. Durch die Imprägnierung der Federn von Vögeln wird außerdem die Wärmeisolationswirkung aufgehoben und der Tod verursacht.
- Dioxine
Sie werden in verschiedenen Prozessen hergestellt, insbesondere wenn die Verbrennung mit dem Eingreifen von Chlor verbunden ist. Die Verbrennung von Erdölprodukten ist eine weitere wichtige Quelle für Dioxine, insbesondere die Verbrennung von Plastikmüll auf Deponien.
Folgen
- Atmosphärische Störungen
Erderwärmung
Gase wie CO2, Nox, SO2, Methan und andere, die durch anthropische Aktivitäten erzeugt werden, erzeugen den sogenannten Treibhauseffekt. In einigen Fällen zerstören sie die Ozonschicht, die für die Verringerung des Eindringens von ultravioletter Strahlung verantwortlich ist.
Zusätzlich verhindern sie den Austritt langwelliger Wärmestrahlung in den Weltraum. Das Ergebnis ist, dass die Durchschnittstemperatur des Planeten seit der industriellen Revolution zunehmend gestiegen ist.
Saurer Regen
Saurer Niederschlag wird durch den Einbau von in der Troposphäre erzeugten Säuren in das Regenwasser verursacht. Es ist ein Niederschlag mit einem pH-Wert von weniger als 5,6, der den Boden säuert, was sich auf die Landwirtschaft und auch auf die Gewässer auswirkt.
In einigen Fällen setzt die Versauerung des Bodens Aluminium frei, das Pflanzen zur Verfügung steht und giftig ist. Diese Verbindung wird auch in Gewässer transportiert und beeinflusst die Wasserfauna.
- Abbau von Ökosystemen und Verlust der biologischen Vielfalt
Aquatische Ökosysteme
Flüsse, Seen, Meere und Ozeane sind zunehmend von chemischer Verschmutzung betroffen. Schwermetalle, Öl, Kunststoffe, die Dioxine freisetzen, unbehandelte Abwässer, die organische und anorganische Substanzen enthalten, verschmutzen das Wasser.
Düngemittel und Pestizide erzeugen Eutrophierungsprozesse und erzeugen tote Zonen.
Terrestrische Ökosysteme
Die chemische Kontamination von Böden und Wasser wirkt sich auf Pflanzen aus und breitet sich über die trophische Kette auf das gesamte Ökosystem aus. Insektizide verringern die natürlichen Insektenpopulationen und saurer Regen betrifft empfindliche Gruppen wie Amphibien.
Bioakkumulation
Bioakkumulation bezieht sich auf Chemikalien, die in organischen Verbindungen löslich sind und sich beim Verzehr durch Tiere im Gewebe ansammeln. In einer Nahrungskette impliziert dies einen exponentiellen Anstieg der Konzentration des Toxins.
Zum Beispiel verbrauchen Insekten mit Herbiziden behandelte Blätter und reichern das Molekül in ihrem Körper an. Dann verbrauchen die Frösche viele Insekten und sammeln eine größere Menge des Giftes an.
Schließlich verbraucht ein Raubvogel mehrere Frösche und erreicht eine noch höhere Konzentration des toxischen Moleküls.
Einige für Bioakkumulation anfällige Chemikalien sind einige Herbizide (DDT, Endrin, Parathion und andere), Flammschutzmittel (PBB, PBDE), Quecksilber und andere Schwermetalle.
- Reduzierung der Lebensmittelproduktion und -qualität
Lebensmittelproduktion
Wenn Böden kontaminiert sind, verringert sich der Ertrag oder die Produktion von Pflanzen schlechter Qualität. Das Gießen mit kontaminiertem Wasser ist ein ernstes Gesundheitsrisiko beim Verzehr dieses Gemüses.
Die Fischereiindustrie und andere Meeres- und Flussprodukte sind stark von der chemischen Kontamination des Wassers betroffen. Die Fischpopulationen gehen zurück, ebenso wie Krebstiere, Muscheln und Weichtiere.
Lebensmittelverschmutzung
Aufgrund des schlechten Umgangs mit Agrochemikalien oder während der Zubereitung und Handhabung von Lebensmitteln kann eine chemische Kontamination von Lebensmitteln auf dem Feld entstehen.
Pflanzenprodukte können mit Schwermetallen kontaminiert werden, indem sie in kontaminierten Böden absorbiert werden. Nutztiere können bioakkumulative chemische Verunreinigungen in ihren Geweben enthalten.
Meeresnahrungsmittel wie Fisch und Krebstiere können mit Quecksilber kontaminiert sein.
Während der Zubereitung von Lebensmitteln kann es zu chemischen Verunreinigungen mit Reinigungsmitteln oder zu übermäßigem Gebrauch von Konservierungsmitteln kommen. Es wurde darauf hingewiesen, dass einige Kunststoffbehälter Dioxine in die darin enthaltenen Flüssigkeiten einbauen können.
- Abnahme des Trinkwassers
Trinkwasser ist eine zunehmend knappe Ressource, daher muss seine Qualität garantiert werden. Chemische Kontamination beeinträchtigt ernsthaft die Qualität des Wassers, das für den Menschen giftig werden kann.
Die Kontamination von Wasser mit Schwermetallen, Reinigungsmitteln, Kohlenwasserstoffen oder anderen giftigen Substanzen macht es für den Verzehr unbrauchbar. Andererseits ist die Wasserreinigung zur Entfernung giftiger Schadstoffe kostspielig.
- Probleme der öffentlichen Gesundheit
Die meisten chemischen Schadstoffe verursachen gesundheitliche Probleme für Menschen oder Haustiere. In einigen Fällen, z. B. bei Einnahme von Arsen oder Quecksilber, können die Folgen tödlich sein.
Beispiele
- Tote Zonen von Flüssen und Meeren
Die chemische Kontamination von Wasser führt zu verschiedenen Prozessen, die in großen Gebieten zum Tod führen.
Ein Element ist die direkte Toxizität einiger anorganischer Chemikalien wie Schwermetalle, Flammschutzmittel oder Reinigungsmittel. Ein weiterer Faktor ist die Eutrophierung, die durch den Einbau organischer Verbindungen verursacht wird.
Zum Beispiel haben Flüsse wie der Bogotá (Kolumbien) ausgedehnte Strecken, auf denen kein Leben entdeckt wird. Dies ist auf chemische Verunreinigungen durch unbehandelte städtische und industrielle Abwässer zurückzuführen.
Das gleiche tritt in einem großen Gebiet des Golfs von Mexiko an der Mündung des Mississippi auf. In diesem Fall als Folge des Beitrags von Tonnen Düngemittel- und Pestizidrückständen.
- Chemische Verschmutzung und Amphibien
Das Problem
Seit einigen Jahrzehnten wird vor dem Rückgang der Amphibienpopulationen, insbesondere von Kröten und Fröschen, gewarnt. Dieses Phänomen geht mit dem Auftreten angeborener Missbildungen bei Tieren einher.
Zu den möglichen Ursachen für die Beeinträchtigung von Amphibien gehört die chemische Kontamination ihrer Lebensräume. Schätzungen zufolge sind rund 17% der Amphibienarten durch chemische Kontamination bedroht.
Physiologische Grundlagen
Amphibien sind sehr anfällig für Schadstoffe in Luft und Wasser, hauptsächlich aufgrund ihrer Hautatmung. Das heißt, diese Tiere führen einen Sauerstoffaustausch über ihre Haut durch, der sehr empfindlich auf die reizende Wirkung von Chemikalien reagiert.
- Minamata-Krankheit (Japan)
Zwischen 1932 und 1968 produzierte die Firma Chisso Acetaldehyd und Vinylchlorid unter Verwendung von Quecksilberchlorid als Katalysator. Diese Firma hat Abwasser ohne angemessene Behandlung ins Meer abgelassen.
Minamata-Krankheit (Japan). Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/User:Bobo12345
Die Bewohner der Minamata Bay konsumierten die kontaminierten Fische aus der Gegend und sammelten Quecksilber in ihren Körpern. In den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde in der Küstengemeinde Minamata ein neurologisches Syndrom im Kindesalter festgestellt.
Untersuchungen ergaben, dass die Ursache der Erkrankung die Aufnahme von mit Quecksilber kontaminiertem Fisch und Schalentieren war.
Quecksilber wirkte sich auf schwangere Mütter aus und verursachte bei Kindern irreversible neurologische Störungen. Bis 2009 wurden mehr als 10.000 Fälle und 2.271 Opfer identifiziert.
Aus diesem Fall entstand das Minamata-Abkommen, ein internationales Abkommen zur Verhinderung der Umweltverschmutzung durch Quecksilber.
- Andere Fälle von Quecksilberkontamination
Andere epidemische Fälle von Quecksilberkontamination sind aufgetreten. In Japan (1965) aufgrund der Ablagerung von Abfällen eines anderen Acetaldehyd produzierenden Unternehmens in den Agano (690 Opfer).
In Kanada (1862-1970) erzeugte eine Zellstofffabrik Quecksilberentladungen und Vergiftungen in einer Ureinwohnerstadt (Grassy Narrows). Im Irak (1970) starben etwa 10.000 Menschen und andere erlitten Hirnschäden durch den Verzehr von mit Methylquecksilber behandeltem Weizen.
Lösungen
- Prävention
Die Verhinderung der Emission chemischer Schadstoffe in die Umwelt ist die erste Maßnahme zur Lösung der chemischen Verschmutzung. Dies beinhaltet ein komplexes Maßnahmenprogramm, das pädagogische, rechtliche und technische Aspekte umfasst.
Gewissen und Gesetze
Es ist notwendig, das Bewusstsein für chemische Kontaminationen, ihre Ursachen, Folgen und Lösungen zu schärfen. Andererseits ist eine angemessene Rechtsordnung erforderlich, um die Emission von Schadstoffen einzuschränken und zu sanktionieren.
Technische Elemente
Es ist notwendig, einen Abfallbewirtschaftungsplan zu erstellen, der vom Prinzip der Reduzierung, Wiederverwendung und des Recyclings ausgeht. Dies bedeutet eine Steigerung der Effizienz industrieller Prozesse und einen nachhaltigen Entwicklungsansatz.
Es gibt verschiedene technologische Alternativen, um die ausgestoßenen Gase zu filtern, Abwässer und feste Abfälle ordnungsgemäß zu verarbeiten.
- Restaurierung
Sobald die chemische Kontamination aufgetreten ist, müssen Wiederherstellungs- oder Sanierungsmaßnahmen ergriffen werden. Die zu verwendenden Technologien hängen von der Art der chemischen Kontamination und der kontaminierten Umgebung ab.
Luftverschmutzung
Es gibt keine wirksamen Sanierungsmaßnahmen für verschmutzte Luft, außer in geschlossenen Räumen. In diesem Fall ist es nur möglich, die Schadstoffquellen zu beseitigen und so dem Ökosystem selbst zu ermöglichen, sich selbst zu regulieren.
Wasserverunreinigung
Kontaminiertes Wasser kann durch Kläranlagen gereinigt werden, und derzeit werden Nanotechnologien (Nanobläschen) zur Dekontamination von Wasser eingesetzt.
Bodenverseuchung
Böden können sowohl physikalischen als auch chemischen Wiederherstellungsprozessen unterzogen werden. Diese können vor Ort oder durch Bewegen der Bodenmasse an einen dafür konditionierten Ort aufgebracht werden.
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