Was ist Umweltchemie?
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Professur Radiochemie Sommersemester 2009 Vorlesung: Umweltchemie Gliederung: 0 0.1 0.2 Einleitung Vorbemerkungen Definition Umweltchemie 1 1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 Entstehung der Umwelt Bildung der Elemente Aufbau der Erde Entstehung und Aufbau der Atmosphäre Bildung des atmosphärischen Sauerstoffs Photosynthese, Atmung, Gärung Natursynthese von Stoffen (Miller' sches Experiment) 2 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.5 Umweltkompartiment Luft Funktion der Atmosphäre Zusammensetzung der Luft Chemie der Atmosphäre Treibhauseffekt Ozon Spurengase und Fluorchlorkohlenwasserstoffe Luftreinhaltung – Emissionssenkung Rauchgasentschwefelung Abgasreinigung durch Katalysator Klimawandel 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.5 Umweltkompartiment Wasser Wasserressourcen Bedeutung und Funktion Trinkwasseraufbereitung und Qualität Belastung des Wassers Anorganika Organika Abwasserreinigung 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 Umweltkompartiment Boden Bestandteile des Bodens Verwitterungsprozesse Huminstoffe Bodenkontaminationen Einträge in Böden Reinigung von Böden Sanierung kontaminierter Gebiete 5. 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3 5.3.1 5.3.2 Stoffe in der Umwelt Risiko, Grenzwerte, Stabilitätskriterien Umweltschadstoffe Beispiele Eigenschaften Wirkung, Bewertung Stoffeintrag und Transport Stoffkreisläufe Natürlicher Abbau von Chemikalien 6 6.1 6.2 6.3 6.4 Schwermetalle und Biosysteme Nahrungspfad Aufnahme in Organismus Transfer in Pflanzen Wechselwirkung mit Bakterien 7. 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 Umweltanalytik Grundlage des Umweltschutzes Messtechnische Schwerpunkte Umweltanalytischer Prozess Vor-Ort-Analytik Arbeitsschritte der Analyse Schadstoffanalytik (Beispiele) 8 8.1 8.2 Umweltauswirkungen bei Stoffgewinnung Abbau, Transport von Stoffen Chemische Unfälle 9 9.1 9.2 9.3 9.4 Entsorgung Recycling Deponie Müllverbrennung Vergärung 10. 10.1 10.2 10.3 Umweltrecht und umweltbezogenes Handeln Einfluss des Gesetzgebers Wirkung von Umweltschutzzielen auf die Stoffproduktion Persönlicher Einfluss Literatur: C. Bliefert Umweltchemie VCH Verlag,1995, ISBN 3-527-28692-6 V. Koß Umweltchemie, Eine Einführung für Studium und Praxis Springer Verlag, 1997, ISBN 3-540-61830-9 S. Holler, C. Schäfers, J. Sonnenberg Umweltanalytik und Ökotoxikologie Springer Verlag, 1996, ISBN 3-540-58718-7 U. Förstner Umweltschutz Technik Springer Verlag, 1995, ISBN 3-540-58536-2 Umwelt Energie Stoffe Produktion Wissenschaft Technik Politik Entsorgung Konsumtion Umwelt I Bezeichnung für die Gesamtheit aller Erscheinungen, mit denen ein Organismus in seinem artspezifischen Lebensraum in Wechselbeziehungen steht und denen er sich in entwicklungsgeschichtlichen Zeiträumen so angepaßt hat, daß ein ökologisches Gleichgewicht entstehen kann. P.Borsch, H.J. Wagner, Energie und Umweltbelastung, Springer,1992 Hauptkomponenten der Umwelt - belebte Natur - unbelebte Natur Luft Menschen Tiere Pflanzen Wasser Boden Natur - Umwelt - Biosphäre Belebte Natur Mensch Unbelebte Natur Mensch bestimmende Größe im Ökosystem?! Biosphäre: ca. 25 km Atmosphäre 10 km Ozeane 3 km Erdkruste Verschiedene Sphären der Erde Atmosphäre Umgebende Lufthülle Biosphäre Gesamtheit des von Leben besiedelten Teils der Erde (0.5·109 km2; 71 % Weltmeere) Hydrosphäre Verschiedene Formen von Wasser auf der Erde (Ozeane, Seen, Flüsse,…), Schnee, Eis, Wasser in Erdkruste Pedosphäre Boden (durch Verwitterung von Gesteinen usw. entstanden) Lithosphäre Äußere Gesteinshülle der Erde (Erdkruste, oberer Bereich Erdmantel) Umwelt Jakob von Uexküll (deutscher Biologe) 1909: Umwelt ist die Summe aller Faktoren, die ein Lebewesen umgeben und auf die es reagiert 1924 Gründer des „Institut für Umweltforschung“ in Hamburg Was ist Umweltchemie? Hauptthema der Umweltchemie: Mensch und Umwelt Modebegriff: Umwelttechnik, Umweltchemie, Umweltsicherheit, Umweltschutz, Umweltprobleme, Umweltanalytik… Verhalten (Wirkung, Verteilung, Einfluss, Veränderung…) von Chemikalien in der Umwelt „Globale Chemie“ Umweltbelastung Allgemeine Beeinflussung und Veränderung der natürlichen Umwelt durch physikalische, chemische, biologische und technische Eingriffe, Verunreinigungen (z.B. durch Staub, Mikroorganismen, Chemikalien oder Strahlen) können zur Umweltverschmutzung führen, wenn sie über die natürliche Regenerationskraft der verschmutzten Medien (z.B. Boden, Wasser, Luft) hinausgehen. P. Borsch, H.J. Wagner, Energie und Umweltbelastung, Springer, 1992 Schadstoff In der Umwelt vorkommender Stoff, von dem schädliche Wirkungen auf Lebewesen und Sachgüter ausgehen können und dem der einzelne Mensch unfreiwillig ausgesetzt ist.
