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Asbest

Asbest ist die Sammelbezeichnung für eine bestimmte Gruppe natürlicher silikatischer Minerale mit charakteristischer feinfaseriger Struktur. Typisch für Asbest ist die leichte Zerfaserbarkeit und Spaltbarkeit in der Längsachse zu feinsten Fasern, die eingeatmet werden können. Das Verstaubungsverhalten ist wesentlich stärker ausgeprägt als bei künstlichen Mineralfasern.
Wichtigster, das heißt der am häufigsten vorkommende  und verarbeitete Asbest aus der Gruppe der Serpentine ist das Magnesiumsilikat Chrysotil, das auch unter dem Namen Weißasbest bekannt ist. Aus der Gruppe der Amphibole sind die wichtigsten Vertreter das Natriumsilikat Krokydolith, auch Blauasbest benannt, und das Magnesiumeisensilikat Amosit (Braunasbest). 

 

Formaldehyd

Formaldehyd ist wahrscheinlich der bekannteste Stoff, der in den meisten Wohnungen nachgewiesen werden und - in höheren Konzentrationen – deutliche gesundheitliche Auswirkungen haben kann.
Formaldehyd ist ein bedeutendes Basisprodukt der chemischen Industrie. Mehr als die Hälfte der Produktionsmenge wird für die Herstellung von Bindemitteln für Holzwerkstoffe verwendet.
Im Unterschied zu anderen Gebäudeschadstoffen wie Asbest, PCB oder PCP ist Formaldehyd nicht nur ein Altlastenproblem. Vielmehr werden über Holzwerkstoffe und Möbel nach wie vor formaldehyd-emittierende Materialien in Aufenthaltsräume eingebracht, die zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen können. Nach offiziellen Schätzungen wird in ca. 10% der Haushalte der (als konservativ geltende) BGA-Richtwert überschritten, wovon letztlich mehrere Millionen Menschen betroffen sind.

 

Holzschutzmittel

Allgemeine Einführung zu CKW: Die Gruppe der chlorierten Kohlenwasserstoffe bildet den Beginn der Entwicklung synthetischer Pflanzenschutz und Schädlingsbekämpfungs-mittel. Der bekannteste Vertreter dieser Substanzklasse ist das DDT ("Dichlordiphenyltrichlorethan"), dessen Anwendung in der BRD seit 1974 verboten ist. CKW besitzen einige Eigenschaften, gegen die schwere Bedenken zu erheben sind:

  • CKW haben lipophile Eigenschaften und unterliegen daher nur sehr langsam einem enzymatischern Abbau im Körper (hohe Persistenz).

  • CKW werden im Fettgewebe gespeichert, in der Nahrungskette angereichert und über die Milch ausgeschieden, wo sie direkt auf die unmittelbaren Nachkommen übertragen und weiter akkumuliert werden.

  • Speziesspezifische Biotransformationen tragen dazu bei, daß CKW-abbauende Mechanismen induziert werden. Hierdurch bilden sich bei Organismen mit schnellem Generationenwechsel, insbesondere bei Insekten, Resistenzen gegenüber den entsprechenden Wirkstoffen aus.

Die im Folgenden ausgewählten Verbindungen werden im Holzschutz am häufigsten verwendet

 

Pentachlorphenol

In den 70er Jahren nahm die Nachfrage nach Holzschutzmitteln zu. Der architektonische Trend ging dahin, aus dekorativen Gründen auch im Innenbereich von Wohnhäusern vermehrt Holzelemente anzubringen. Die Verbreitung der Holzschutzmittel mit giftigen Wirkstoffen wie Pentachlorphenol und Lindan erfolgte nun verstärkt über die aufkommenden Heimwerker-Märkte, die ihrerseits für Holzschutzmittel warben. Die Vermarktung erfolgte für den Innenraum, obwohl in Fachkreisen schon damals klar war, dass aufgrund der dort herrschenden spezifischen Umstände eine Anwendung von wirkstoffhaltigen Holzschutzmitteln überflüssig ist. Da aber niemand die Anwender auf die Überflüssigkeit von Holzschutzmitteln im Innenraum hinwies, traf die Vermarktungspolitik auf einen Kundenkreis, der das werbewirksam formulierte Gebot eines bioziden Holzschutzes im Innenraum bereitwillig aufnahm.

 

Lindan / Hexachlorcyclohexan

Synonym: Gamma-HCH, HCH; systematischer Name: gamma - 1,2,3,4,5,6-Hexachlorcyclohexan
 

 
Physikalisch-chemische Eigenschaften:

Allgemeine Eigenschaften: Farb- und geruchlose Kristalle

rel. Molekülmasse: 290,85

Schmelzpunkt [ grad C]: 112,8

Siedepunkt [ grad C]: 323,4

Dampfdruck (bei 20 grad C) [hPa]: 1,9 x 10(-5)

Löslichkeit in Wasser (20 grad C) [g/L]: 7 x 10(-3); Benzol: 289; Aceton: 435

 

DDT

CAS-Nr.:  50-29-3

Formel:  C14H9Cl5

Synonyme:   1,1´-(2,2,2-Trichlorethyliden)bis (4-chlorbenzol) Dichlordiphenyltrichlorethan p,p´-DDT (1,1,1 Trichlor-2,2 bis 4-chlorphenyl)-ethan
 

DDT ist ein schwerflüchtiger chlorierter Kohlenwasserstoff. 1873 erstmals hergestellt, wurden seine guten Eigenschaften zur Insektenbekämpfung 1939 entdeckt. Ciba Geigy erlangte 1940 ein Patent darauf. DDT wird auch heute noch in manchen Ländern in der Landwirtschaft, im Obstanbau und in der Forstwirtschaft eingesetzt.

Weltweit wurden seit den vierziger Jahren bis 1978 ca. drei bis vier Millionen Tonnen produziert. Im Zeitraum von 1940 bis 1972 wurden schätzungsweise zwei Millionen Tonnen DDT in die Umwelt verbracht, vor allem zur Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft aber auch zur Malariabekämpfung. Jährlich wurden im Mittel etwa 60.000 Tonnen in die Umwelt eingetragen. In der Bundesrepublik sind die Herstellung, Einfuhr, Ausfuhr, das Inverkehrbringen und die Anwendung von DDT seit Inkrafttreten des DDT-Gesetzes von 1972 verboten. In der ehemaligen DDR wurde DDT hingegen noch bis 1988 eingesetzt. Während DDT in Westeuropa verboten ist, wird es in vielen Ländern der sogenannten Dritten Welt nach wie vor in großem Maßstab verwendet, so z. B. im Baumwollanbau und zur Bekämpfung von krankheitsübertragenden Insekten wie der Malariamücke.

 

Teeröle und Teerölpräparate

Teeröle werden seit der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts zur Imprägnierung von Eisenbahnschwellen eingesetzt. Aufgrund der enthaltenen Aromaten besitzen Teeröle fungizide und bakterizide Wirksamkeit, vor allem gegen tierische Holzschädlinge und die Moderfäule.

 

Pyrethroide

Anwendung seit Beginn des 19. Jhrd.s als Insektenpulver ("Dalmatinisches" oder "Persisches Pulver"). Aufklärung der Struktur während des 1. Weltkrieges durch Ruzicka und Staudinger, denen auch die Herstellung synthetischer Pyrethroide gelang. Unklarheiten bezüglich der Strukturformel wurden 1947 durch LaForge (USA) beseitigt. 1954 beantwortete Harper (England) die stereochemische Frage der Chrysantemensäure und 1972 gelang Crombie die Klärung der Stereochemie der natürlichen Alkoholkomponente.
In den zwanziger Jahren erfolgte die Anlegung der großen Pyrethrum-Plantagen in Kenia, wobei es zur Anwendung als Schutzmittel für Getreide kam. Im 2. Weltkrieg kam Pyrethrum in Form von Aerosolbomben zur Malariabekämpfung aus der Luft zum Einsatz. 1947 erfolgte die Synthese von Allethrin durch LaForge und Schlechter. 1962 fand Kato (Japan), daß N-Hydroxyphtalimid-Derivate schnelle Wirkungen hatten (knock-down-Wirkung), wodurch das Tetramethin entstand. Stete Steigerung der Struktur-Aktivität führte 1965 zum 5-Benzyl- 3-furyl-carbinol (Resmethrin).
In den Pflanzenschutzlaboratorien der Firma Shell wurde durch Searle 1971 der starke Wirkungszuwachs der m-Phenoxybenzyl-Chrysantemate durch Einführung einer Cyan-Gruppe entdeckt. Der Ersatz der trans-ständigen Methylseitengruppe in der Isopropyliden-Gruppe am C- 3-Ring durch eine Butadienyl-Seitenkette verstärkte die Wirksamkeit der Insektizide, ergab aber immer noch photo- und wärmelabile Verbindungen. Erst die Entdeckung der Permethrinsäure durch Elliott, der Methylgruppen (s. Formel) durch Chlor ersetzte und die Cyclopropancarbonsäure mit m-Phenoxybenzylalkohol veresterte, führte auf erste wirklich photostabile Verbindungen und ergab landwirtschaftlich nutzbare hochaktive Pyrethroid-Insektizide.
Mit der Reindarstellung des Dekamethrins und des Cypermethrins gelang die Herstellung der bislang überhaupt potentesten Insektizide mit einer neuen Größenordnung der Wirksamkeit !  

Pyrethroide werden als Schädlingsbekämpfungsmittel (Insektizide) eingesetzt. Sie galten in der Fachwelt zunächst als relativ ungefährlich und sollten insbesondere die gesundheitsschädlichen Stoffe Lindan und DDT ersetzen und nur auf Kaltblütler wie Insekten wirken. Dann aber stellte sich heraus, daß lediglich das natürliche, aus Chrysanthemen gewonnene Pyrethrum vergleichsweise unschädlich ist, da es durch UV- Einstrahlung rasch abgebaut wird. Dieser Abbau durch Lichteinstrahlung gilt aber nicht für die synthetischen Gemische von Pyrethroiden, die sich sehr lange halten und sich bevorzugt am Hausstaub binden und weitflächig in der Wohnung verbreiten. Am häufigsten werden folgende Pyrethroide eingesetzt: Permethrin, Cyflutrin, Cypermethrin, Deltramethrin, Febvalerat, Phenothrin, Tetramethrin. Zur Wirkungssteigerung wird oft als Synergist Piperonyl-Butoxid (PBO) eingesetzt.

 

Dichlofluanid

Gehört zur Gruppe der Holzschutzmittel wie z. B.

Chlorothalonil
Dichlofluanid
Lindan
Parathion-ethyl
Pentachlorphenol
Permethrin

Gruppe:  Holzschutzmittel

CAS-Nr.:  1085-98-9

Formel:  C9H11Cl2FN2O2S2

Synonyme:      

N-Dichlorfluormethansulfenyl-N',N'-dimethyl- N- phenylsulfamid

N-[Dichlorfluormethyl-thio]-N',N'-dimethyl- aminosulfonsäureanilid

 

Arsenhaltige Wirkstoffe

Weltweit spielt der Einsatz arsenhaltiger Holzschutzsalze eine große Rolle. Zwar dürfen gemäß GefStoffV Arsenverbindungen und Zubereitungen, die Arsenverbindungen enthalten, als Holzschutzmittel nicht verwendet werden. Allerdings gilt das Verbot nicht für anorganische Salze vom Typ Kupfer-Chrom-Arsen, die in Industrieanlagen im Vakuum oder unter Druck zur Imprägnierung von Holz zur Verwendung im Außenbereich Verwendung finden.

 

Tributylzinn-Verbindungen (TBT)

Der am häufigsten eingesetzte Organozinn-Wirkstoff ist Tributylzinn (TBT), ein sehr langlebiges und hochgradig toxisch wirkendes Zellgift, das schwer abbaubar ist und nach einigen Aussagen auch akut toxisch wirkt. TBT ist ein Zellgift, dass schon in geringen Mengen beispielsweise in den Hormonhaushalt von Meeresschnecken eingreift. Weibliche Schnecken verwandeln sich unter dem Einfluss von TBT in unfruchtbare Männchen. Weltweit sind ca. 100 Meeresschneckenarten vom Aussterben bedroht.

 

Furmecyclox (Xyligen B, Xylasan B)

Furmecyclox gehört zur Gruppe der Pestizide wie z.B.:
2-Methyl-3(2H)-isoth...
5-Chlor-2-methyl-3(2H...
Calciumarsenat
DEET
Furmecyclox
Kathon®
Methiocarb
Paraquat-Dichlorid
PVC
Furmecyclox ist ein Holzschutzmittel aus der Stoffklasse der Amide. Furmecyclox ist ein in lösemittelhaltigen Holzschutzmitteln enthaltenes Fungizid.

 

Endosulfan

Endosulfan ist ein 1956 eingeführtes, breit wirksames und früher in lösungsmittelhaltigen Holzschutzmitteln eingesetztes Insektizid aus der Stoffgruppe der cyclischen Organochlorpestizide

Systematischer Name: 6,7,8,9,10,10-Hexachlor-1,2,5a,6,9,9a-hexahydro-6,9-methano-2,4,3- benzodioxathiepin-3-oxid

Äußerst giftige Substanz. Fraß- und Kontaktgift. Sehr flüchtig. Besteht zu ca. 79% aus alpha-Endosulfan und zu 30 % aus beta-Endosulfan. Der Reinheitsgrad des technischen Produkts beträgt 90 -95 %. Die Begleitsubstanzen sind nicht bekannt. Es wird häufig in Verbindung mit TBTO (siehe Organozinnverbindungen) unter dem Namen Mergal IB 45 und Mergal IB 50 in den Handel gebracht. Das Gift wird durch die Diels-Alder - Reaktion gewonnen.

 

Borverbindungen

Borverbindungen in Form von Borsäure, Borax und Polyborate sind biozide Bestandteile in Holzschutzmitteln.

 

Polychlorierte Biphenyle

Die industrielle Produktion polychlorierte Biphenyle begann 1929. Aufgrund interessanter technischer Eigenschaften und des relativ günstigen Preises wurden weltweit ca. 1,5 Mio. t PCB eingesetzt.
Als polychlorierte Biphenyle (PCB) wird die Gruppe chemischer Verbindungen bezeichnet, in der zwei Aromatenringe über eine Einfachverbindung verbunden sind. An den Aromatenringen sind jeweils ein oder bis zu fünf Chloratome gebunden. Abhängig von der Anzahl der Chloratome und deren Stellung an den Ringen sind somit insgesamt 209 verschiedene Verbindungen (Kongenere) möglich.
 


Um diese kurz zu benennen, hat Balschmitter diese systematisch erfasst, kategorisiert und ihnen einzelne Nummern zwischen 1 und 209 zugeordnet. Nach dieser Benennung werden die unterschiedlichen Kongenere auch als Balschmitter- Kongenere bezeichnet.
z.B.:
PCB 101
PCB 138
PCB 153
PCB 180
PCB 28
PCB 52
PCB, Gemisch

 

Dioxine und Furane 

Unter dem Begriff der "Dioxine" werden die 135 Kongenere der polychlorierten Dibenzofurane und die 75 Einzelkongenere der polychlorierten Dibenzo-p-dioxine zusammengefaßt.

Polychlorierte Dibenzo-p-dioxine (PCDD) und Dibenzofurane (PCDF), vereinfachend häufig "Dioxine" genannt, sind Verbindungen überwiegend anthropogenen Ursprungs. Sie werden als unerwünschte und manchmal unvermeidbare Verunreinigungen im Spurenbereich bei einer Vielzahl industrieller und thermischer Prozesse gebildet und wurden im Gegensatz zu anderen Chlororganika wie beispielsweise PCB, DDT oder PCP nie in technischem Maßstab hergestellt. Daneben konnte durch in vitro-Versuche belegt werden, daß eine enzymatisch katalysierte Bildung von PCDD/F aus Chlorphenolen und anderen Präkursoren möglich ist.

Die Chlorchemie ist derzeit nur noch in geringem Maß an Neueinträgen in die Umwelt beteiligt, gilt aber als wichtiger Verursacher von Altlasten. Heute tragen vor allem unvollständige Verbrennungen in Anwesenheit von Chlorquellen zur Belastung der Umwelt bei. Wichtige Primärquellen des PCDD/F-Eintrages in die Luft sind die Metallerzeugung- und verarbeitung (Anteil ca. 80%), die Abfallverbrennung, die Industrie- und Gewerbefeuerungen und die Hausbrandfeuerstätten. Über die Immission werden die PCDD/F ubiqitär in der Umwelt verbreitet. Aus umweltmedizinischer Sicht ist die Anreicherung über die Nahrungskette, besonders in Milch, Fleisch, Eiern und Fischen sowie daraus hergestellten Produkten von größter Bedeutung.

Von Bedeutung sind bei den Dioxinen und Furanen diejenigen Verbindungen mit Chlor- oder Bromsubstituenten. Es können aber auch sogenannte "gemischt halogenierte" Verbindungen entstehen, bei denen Chlor- und Brom-Atome am gleichen Molekül auftreten.

Dioxine und Furane unterscheiden sich in ihrer Struktur lediglich an einer zusätzlichen bzw. fehlenden Sauerstoffbrücke (siehe Abbildung). Das Grundgerüst beider Moleküle ist nahezu planar. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden die Dioxin- und Furan-Moleküle einfach unter dem Begriff "Dioxine" zusammengefaßt.

Ihre allgemeine Summenformel lautet:

Polyhalogenierte Dibenzo-p-dioxine:
(C12H8-xO2[Hal]x) für x=1-8 Kurzschreibweise: PXDD

Strukturformel für chlorsubstituierte Dioxine:
Polychlorierte Dibenzo-p-dioxine (PCDD)

Die Nummern bezeichnen die Ringpositionen, an denen ein Chlor-Substituent angefügt sein kann.

Polyhalogenierte Dibenzofurane:
(C12H8-xO[Hal]x) für x=1-8

Kurzschreibweise:
PXDF

Strukturformel für chlorsubstituierte Furane:
Polychlorierte Dibenzofurane (PCDF)

Dioxine und Furane haben besonders im Zusammenhang mit Brandschäden einen unrühmlichen Bekanntheitsgrad erlangt.

Strukturelles Merkmal aller Dioxine ist ein doppelt ungesättigtes Ringsystem, das aus zwei Sauerstoff- und vier Kohlenstoffatomen besteht. Das Grundgerüst der toxikologisch relevanten Dioxine zeigt Abb. 1.

Abb. 1: Polychlorierte Dibenzodioxine

Hierbei handelt es sich um die Substanzklasse der polychlorierten Dibenzo-(p)-dioxine (PCDD). Ähnliche Verbindungen sind die in Abb. 2 gezeigten polychlorierten Dibenzofurane (PCDF). Neben den polychlorierten Dibenzo-(p)-dioxinen und -furanen sind auch bromierte und gemischthalogenierte Verbindungen von toxikologischer Bedeutung. Diese wurden in den letzten Jahren in beschränktem Umfang (z. B. bei der Herstellung und Anwendung bromierter Flammschutzmittel sowie als Verbrennungsprodukte) erkannt und systematisch untersucht.

Abb. 2: Polychlorierte Dibenzofurane

Für die Unterscheidung einzelner polyhalogenierter Dibenzo-(p)-dioxine und -furane ist neben Art und Anzahl der Halogenatome ihre Stellung im Grundgerüst von Bedeutung. Nimmt man alle Verbindungen chlorierter, bromierter und gemischthalogenierter Dibenzo-(p)-dioxine und -furane zusammen, so ergibt sich eine Palette von über 5000 Verbindungen. 

Polycyklisch aromatisierte Kohlenwasserstoffe
Polycyklisch aromatisierte Kohlenwasserstoffe (PAK, PAH) sind eine Gruppe von mehreren hundert Einzelverbindungen, die bei der Erhitzung bzw. Verbrennung von organischem Material unter Sauerstoffmangel entstehen können. Quellen für PAK in der Umwelt sind der Autoverkehr und viele industrielle Prozesse.

Die Leitsubstanz der Gruppe PAK ist das Benzo(a)pyren       

Anthracen

Benzo[a]pyren

Naphthalin

 

Radon

Aus der Radonproblematik in Wohnungen ergibt sich eine große Herausforderung für den Strahlenschutz der Bevölkerung. Als Quelle hoher Radonkonzentrationen in Häusern muss fast ausschließlich das Erdreich angesehen werden. Der Beitrag handelsüblicher Baustoffe zu hohen Innenraumkonzentrationen ist mit etwa 30 Bq/m³ vernachlässigbar klein. Deshalb sollten Baustoffe unter dem Gesichtspunkt der Radon-Sanierung nicht nach ihrer Radonexhalationsrate, sondern vielmehr nach ihrer Dichtheit gegenüber diffundierendem Radon beurteilt werden. Auch die zur Sanierung verwendeten Abdichtmaterialien sollten radondicht sein. Der Diffusionskoeffizient für Radon beschreibt physikalisch die Vorgänge in relativ homogenen Materialien. Mit einer selbstentwickelten Meßmethode werden der Diffusionskoeffizient D und die Diffusionslänge R mit hoher Genauigkeit bestimmt. Für Baustoffe wurde ein Wertebereich von D= (0,0005 bis 2,35)*10-6 m²/s und für Abdicht- und Isoliermaterialien von D= (0,07 bis < 10-6)*10-6 m²/s ermittelt.

Aufgrund besonderer geologischer Bedingungen weisen einige Regionen in Deutschland einen erhöhten Gehalt an radioaktiven Stoffen in Böden und Gesteinen auf. Dies führt für die dort lebende Bevölkerung zu einer erhöhten Strahlenexposition als in anderen Regionen. Eine wesentliche Rolle dabei spielt Radon, ein geruch- und geschmackloses radioaktives Edelgas, das im Verlauf des Zerfalls der in Gesteinen natürlicherweise vorkommenden radioaktiven Stoffe Uran und Thorium entsteht. Aus dem Baugrund kann Radon in Gebäude eindringen und bei den Bewohnern zu hohen Strahlenbelastungen führen. Nach jüngsten Schätzungen auf der Basis der in den alten Bundesländern ermittelten Innenraum Belastung sind sieben Prozent der dortigen Lungenkrebsfälle pro Jahr, also insgesamt ca. 2.000 Todesfälle dem Radon anzulasten. Nichtraucher sind möglicherweise dreimal häufiger betroffen wie Raucher.

 

Künstliche Mineralfasern

Künstliche Mineralfasern (KMF) sind anorganische Fasern, die künstlich aus einer silikatischen Schmelze gewonnen wurden. Glaswolle-Erzeugnisse bestehen aus hellen langen Glasfasern, Steinwolle-Erzeugnisse aus dunkelfarbigen Fasern glasiger Struktur. In allen Erzeugnissen liegt eine Mischung von Fasern sehr verschiedener Durchmesser und Längen vor.

 

Schimmel

Die Ursache für einen Pilzbefall im Innenraum (sog. intramurale Belastung) ist fast immer in erhöhter Feuchtigkeit zu suchen. Verantwortlich dafür sind in erster Linie Baumängel wie Kältebrücken, aufsteigende Feuchte infolge fehlender Sperrschichten oder falsch ausgeführte Wärmedämmungen. Aber auch ungenügende Lüftung führt dazu, dass der täglich entstehende Feuchteanfall durch Körperausdunstung, Waschen und Kochen nicht genügend abgeführt wird. Die Folge ist Befall mit Schimmelpilzen. Es sind 120.000 Pilze bekannt, davon sind ca. 60.000 untersucht und erforscht. Ein Teilbereich davon sind Schimmelpilze.