Im täglichen Sprachgebrauch versteht man unter Schadstoffen in der Umwelt vorhandene Stoffe oder Stoffgemische, die schädlich für Menschen, Tiere, Pflanzen oder andere Organismen sowie ganze Ökosysteme sein können. Dabei kann die Schädigung durch Aufnahme durch Organismen oder Eintrag in ein Ökosystem oder seine Biomasse hervorgerufen werden. Als „schädlich“ wird ein Stoff in engerem Sinne wegen seiner Wirkung auf ein Ökosystem definiert (von Mikroorganismen bis hin zu Pflanze, Tier und Mensch).
Diese Festlegung zeigt jedoch auch die Schwierigkeit bei der Definition dieses Begriffes auf. Ein bestimmter, chemisch definierter Stoff (Substanz) ist nicht in jedem Fall der Kategorie Schadstoff (oder auch Giftstoff) eindeutig zuzuordnen oder aus ihr auszuschließen; vielmehr kommt es auch auf die chemische Konzentration, die Menge und die Umgebungssituation an. Die Wirkung eines Schadstoffes (wie auch eines Giftstoffes) auf ein Ökosystem muss daher unter Umständen durch Feldversuche, Langzeitexperimente und Schadstoff-Analysen in Form von qualitativen Nachweisreaktionen und quantitativ-instrumentelle Messungen untersucht und dokumentiert werden.
Unter den Schadstoffen unterscheidet man prinzipiell zwei Gruppen:
Beide Gruppen können chemisch verschiedene Stoffe, organische oder anorganische, aber auch starke strukturelle Unterschiede aufweisen und sich aus Partikeln von verschiedener Größe zusammensetzen.
Daher werden Schadstoffe auch nach anderen Gesichtspunkten unterteilt:
Mögliche Schadstoffe wären hier:
Durch Autoverkehr, Bahnverkehr, Lastwagenverkehr, motorisierten Kraftradverkehr sowie Schiffsverkehr werden Schadstoffe freigesetzt. Dabei ist zwischen den beim Verbrennungsvorgang entstehenden Abgasen und dem Feinstaub, der durch Abrieb der Reifen, der Fahrbahn sowie der Bremsbeläge entsteht zu unterscheiden.
Die Schadstoffkonzentration in den Abgasen kann durch technische Verfahren reduziert werden. In der Europäischen Union wird sie durch die Abgasnorm reguliert. Seit 1. Januar 2020 gilt für neue Personenkraftfahrzeuge europaweit die Euro-6-Norm.[3]
Die Feinstaubbelastung durch Abrieb lässt sich nur bedingt durch technische Maßnahmen verringern.
Flugzeuge verbreiten ihre Abgas-Schadstoffe in der oberen Atmosphäre.
Durch falsche Lagerung von Nahrungsmitteln können sich Mikroorganismen gut vermehren, so dass sie Schadstoffe wie Aflatoxine, Patulin oder Mutterkornalkaloide metabolisieren.
Aber auch ohne Einfluss von Lebewesen können sich in Lebensmitteln mit der Zeit Schadstoffe bilden, etwa durch UV-Strahlung.
Lösemittel in Klebern, Weichmacher in Plastik, Asbest in älteren Elektrogeräten, Flammschutzmittel in Kleidung und Biozide in Putzmörtel sind einige Beispiele für Produkte, Geräte und Baustoffe des Alltags, die Schadstoffe enthalten. Viele dünsten mit der Zeit aus oder können durch unsachgemäße Verwendung freigesetzt werden. Letztes ist beispielsweise der Fall, wenn Bambusware-Produkte mit heißen Getränken oder Speisen befüllt werden – dabei tritt gesundheitsgefährliches Melamin und Formaldehyd aus.[4] Am Gesundheit- und Umweltschutz ausgerichtete Regularien, Grenzwerte bzw. Stoffverbote und Informationspflichten für Verbraucherinnen und Verbraucher finden sich im Stoff- oder Produktrecht; wenn Schadstoffe bei der Abfallbehandlung relevant sind, auch im Abfallrecht.[5] Werden schadstoffbelastete Produkte irgendwann zu Abfall, können Verwertungsstrategien zum Einsatz kommen, die enthaltene Schadstoffe lösen, Gefahrenpotenziale stark verringern oder gänzlich beseitigen.[6] Nicht recycelbare gefährliche Abfälle müssen durch Deponierung oder eine thermische Behandlung aus dem Kreislauf ausgeschleust werden.[7]
Generell gilt es zwischen den Schadstoffen im inhalierten Rauch (Hauptstromrauch) und den Schadstoffen des Rauchs an der Spitze der Zigarette (Nebenstromrauch) zu unterscheiden. Die Schadstoffe im Nebenstromrauch sind um ein Vielfaches stärker als im inhalierten und wieder ausgeatmeten Hauptstromrauch, da beim inhalierten Rauch die Verbrennungstemperatur höher ist, der inhalierte Rauch normalerweise gefiltert wird und zusätzlich ein Teil der Schadstoffe in der Lunge der rauchenden Person hängen bleibt.
Je nach Menge der gerauchten Zigaretten ergeben sich in geschlossenen Räumen Schadstoffkonzentrationen, die auch für Nichtraucher schwere Folgen haben können. Der kleinste geschlossene Raum ist meist das Auto, manchmal auch ein Zugabteil.
Die Zigarettenindustrie und allgemein die Tabakindustrie hat seit 1977 in Deutschland das Recht, Raucherwaren (Lebensmittel-)Zusatzstoffe beizufügen. Diese Zusatzstoffe können bei der Verbrennung weitere krebserregende Stoffe bilden.[8]
Es gibt auch Schadstoffe, die in der Natur entstehen. Die Bandbreite erstreckt sich dabei über Gifte verschiedener Pflanzen, über weitreichende Schadstoffquellen wie Vulkane, die unter anderem Schwefeldioxid und große Staubmengen emittieren. Bei Waldbränden entstehen ebenfalls unter anderem Schadstoffe wie Kohlenstoffmonoxid, teerartige Stoffe und Phenole.
Weitere Beispiele:
Anorganische Schadstoffe: Elemente, molekulare und salzartige Verbindungen (aus chemischen Stoffklassen wie Schwermetalle, Salze, Säuren, Laugen und nach Ursprung):
Letztere können allerdings auch natürlichen Ursprungs sein, indem sie aus belastetem Boden oder beispielsweise aus vulkanischer Aktivität stammen und so in die Nahrungskette oder in die Luft gelangen.
Organische Schadstoffe: Kohlenwasserstoffe (gesättigt und ungesättigt, Aliphaten und Aromaten), substituierte Kohlenwasserstoffe wie FCKW, Carbonsäuren, Stickstoff-Basen und Giftstoffe (Toxine) und ähnliche – die ihrerseits wiederum alle oft in die Kategorien natürlich und künstlich klassifiziert unterteilt werden können
Zu ersteren könnte man auch Flugpartikel wie Pollen oder Katzenhaare zählen, wenn sie bei manchen Personen Allergien auslösen (potentielle Schadstoffe).
Schadstoffe existieren in der Regel in Form von Stoffgemischen. Bei festen Schadstoffen ist der Durchmesser der Partikel von Bedeutung, weil er für die Verbreitung, Verwirbelung und die eventuelle Expektoration aus der Lunge entscheidend ist. Auch der Zusammenhalt der Teilchen und andere strukturelle Eigenschaften sind von Bedeutung.
Man kann von Aggregatzustand und Struktur her unterscheiden:
In Deutschland beschreibt das Strafgesetzbuch (StGB) im 29. Abschnitt in den § 324 bis § 330 Straftaten gegen die Umwelt. Danach ist es strafbar, Stoffe in einem Umfang freizusetzen, der geeignet ist
Laut Art. 234 des Schweizerischen Strafgesetzbuchs (StGB) wird die Verunreinigung von Trinkwasser mit gesundheitsschädlichen Stoffen mit Freiheits- oder Geldstrafe geahndet.
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