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Diese Datei ist nur zum persönlichen Gebrauch durch die Teilnehmer der Vorlesung bestimmt und darf nicht weiter gegeben werden !. Gliederung. Geoökologie Raumordnung und Landesplanung Umweltschutz. Konkrete Maßnahmen Grundbegriffe Wirkungen  Umweltplan Baden-Württemberg.

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  1. Diese Datei ist nur zum persönlichen Gebrauch durch die Teilnehmer der Vorlesung bestimmt und darf nicht weiter gegeben werden !

  2. Gliederung • Geoökologie • Raumordnung und Landesplanung • Umweltschutz • Konkrete Maßnahmen • Grundbegriffe • Wirkungen •  Umweltplan Baden-Württemberg Umweltschutz > Einleitung

  3. Übersicht Umweltschutz> Grundbegriffe Umweltschutz > Einleitung

  4. CO2-Emission ein Szenario Ausgangsposition: • CO2-Emission wie bisher unter Berücksichtigung anderer Treibhausgase • Verdoppelung des CO2-Gehaltes bis 2025 • globale Temperaturzunahme von 1,5 - 4,5 Grad wahrscheinlich 2-3 Grad durch Wärmeaufnahmefähigkeit der Ozeane und Luftverschmutzung durch Aerosolteilchen Konsequenzen: • Anstieg des Meeresspiegels um 30 - 50 cm • Abtauen der Inlandgletscher • starke Veränderungen in der Niederschlagsverteilung mit Konsequenzen für die Landwirtschaft und das Trinkwasser • Verschiebung der Vegetationszonen • Veränderung der globalen Zirkulation als Folge neue Verteilung der Starkwindfelder, Nieder- schlagsregionen, Unwettererscheinungen Umweltschutz > Einleitung

  5. Negative Folgen der Industrialisierung - drastischer Anstieg von CO2 in der Atmosphäre - drastischer Anstieg von SO2 in der Atmosphäre - Eintrag von CH4, NOx und FCKW in die Atmosphäre - Erwärmung der Gewässer - Eintrag von Salzen und Nährstoffen in die Flüsse - Mobilisierung von Schwermetallen und radioaktiven Stoffen - Eintrag synthetischer Gifte in Atmosphäre, Gewässer und Böden Umweltschutz > Einleitung

  6. Definition Umwelt 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 Umweltschutz > Grundbegriffe

  7. Definition 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 Umweltschutz > Grundbegriffe

  8. Definition Umweltchemikalien Stoffe, die zu Veränderungen des natürlichen Zustandes der Umwelt führen. Stoffe, die durch Konzentrationsänderung zur Gefährdung der Gesundheit führen - chemische Stoffe, die aufgrund der Tätigkeiten von Menschen (anthropogen bedingt) in die Ökosphäre gelangen - oft geringe Mengen bzw. Konzentrationen, bilden aber häufig ein Gefährdungspotential - bei Einschätzung Giftwirkung wie Produktionsmenge beachten - Kreislauf der Umweltchemikalien, globale Verteilung Umweltschutz > Grundbegriffe

  9. Definition 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 Umweltschutz > Grundbegriffe

  10. Definition Umweltschutz • Gesamtheit der (individuellen) Handlungen und (institutionellen) Maßnahmen zur Erhaltung bzw. Wiederherstellung notwendiger Lebensgrundlagen von Pflanzen, Tieren und Menschen. Umweltschutz > Grundbegriffe

  11. Nachhaltigkeitsdreieck Umweltschutz > Grundbegriffe

  12. Stoffe Schadstoffe / Umweltchemikalien - Schwermetalle und deren Verbindungen Pb, Hg, Cd, Cu, Cr, Ni - Halbmetalle / Leichtmetalle und deren Verbindungen As, Sb, Se, Te / Al, Be, Tl, Zn - Gase SOx, NOx, O3, X2, HX, FCKW - Organika (natürliche wie anthropogene) polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) polychlorierte Biphenyle (PCB) Tenside Umweltschutz > Grundbegriffe

  13. Merkmale umweltrelevanter Schadstoffe - hohe Stabilität (Persistenz) - gute Resorbierbarkeit (Löslichkeitsverhältnis Wasser/ Fett) Bioakkumulation - lange Abbauzeiten (große biologische Halbwertszeit) - Mobilität - Metabolite oft auch Schadstoffe Umweltschutz > Grundbegriffe

  14. Klassifizierung von Schadstoffen (Umweltchemikalien) - nach ihrer Wirkung:  toxisch (giftig) Arsenverbindungen, Cyanide  kanzerogen (krebserregend) Asbest, Benzen  mutagen (erbgutverändernd) Phosphorsäureester  teratogen (missbildend) PCB, org. Pb-Verbindungen  pathogen (krankheitserregend) Mikroorganismen Umweltschutz > Grundbegriffe

  15. Grundbegriffe • Luftreinhaltung Umweltschutz > Grundbegriffe

  16. Grundbegriffe • Luftreinhaltung http://www.atmosphere.mpg.de/enid/179066d2b64dcd8b9cd48810b3d42a69,55a304092d09/1__Aufbau___ Zusammensetzung/-_vertikal_t6.html Umweltschutz > Grundbegriffe

  17. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Herkunft und Entstehung von Luftschadstoffen • Verunreinigung im Brennstoff bei Energieumwandlungen (z.B. Schwefel) • Bildung im Verbrennungsprozess (z.B. NO) • Reaktion in der Atmosphäre aus Vorläufersubstanzen (z.B. NO2 aus NO, photochemische Bildung von O3) • Direktes Einbringen in die Atmosphäre bei Produktions-, Umfüllvorgängen etc. (z.B. Benzin bei Betankung, Lösungsmittelverdampfung, Staub) • - Landwirtschaftliche Quellen (z.B. NH3) Umweltschutz > Grundbegriffe

  18. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: SO2 (Schwefeldioxid) • Verunreinigung im Brennstoff • Emission stark rückläufig • Immissionssituation stark gebessert • Wichtigste Quelle: Großfeuerungsanlagen • Wirkungen: Mensch, kurzfristige Gesundheitsschäden, Versauerung von Ökosystemen, Waldschäden, Korrosion von Kunstwerken Folien „Steckbriefe“ aus: http://www.uni-greifswald.de/~laoekon/pdf-dokumente/Steckbrief_Luftverunreinigung.pdf Umweltschutz > Grundbegriffe

  19. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: NO/NO2 (Stickoxide) • Entstehung im Verbrennungsprozess • Emissions- und Immissionssituation nur zögerlich verbessert • Wichtigste Quelle: Straßenverkehr • Wirkungen: Mensch, kurzfristige Gesundheitsschäden, Versauerung von Ökosystemen, Vorläufersubstanz des photochemischen Smogs, O3 Umweltschutz > Grundbegriffe

  20. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: CO (Kohlenmonoxid) • Entstehung bei unvollständiger Verbrennung • Emissionen erheblich rückläufig • Wichtigste Quelle: Straßenverkehr • Wirkungen: Mensch, kurz- und langfristige Gesundheitsschäden Umweltschutz > Grundbegriffe

  21. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: VOC (Volatile Organic Compounds) • heterogene Stoffklasse • Wichtigste Quellen: Lösungsmittel, Straßenverkehr • Emissionen deutlich rückläufig • Wirkungen: Mensch, langfristige Gesundheitsgefahren • Vorläufersubstanzen (katalytisch) des photochemischen Smogs Umweltschutz > Grundbegriffe

  22. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: Stäube • Heterogene Stoffklasse • Gliederungen: grob-fein, chemisch inert - physiologisch aktiv • Emissionsituation stark rückläufig bei Grobstaub, weniger bei Feinstaub • Quellen: Feuerungsanlagen, Stoffumlagerungen • Wirkungen: Mensch, langfristige Gesundheitsgefahren • Trägersubstanz für andere gasförmige, flüssige und feste Schadstoffe Umweltschutz > Grundbegriffe

  23. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: NH3 (Ammoniak) • Wichtigste Quelle: landwirtschaftliche Tierhaltungen • lange unbeachteter Schadstoff • Emissionssituation gleichbleibend • Wirkungen: Versauerung von Ökosystemen, Eutrophierung Umweltschutz > Grundbegriffe

  24. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: O3 (Ozon) • Entstehung in der Troposphäre aus NO, katalytischem Wirken von VOC sowie Sonnenlicht • Immissionssituation witterungsabhängig, eher verschlechternd • Wirkungen: Mensch, kurzfristige Gesundheitsstörungen, Schäden an landwirtschaftlichen Kulturen und Wäldern • - O3 in der Troposphäre ist anders zu beurteilen als O3 in der Stratosphäre! - Umweltschutz > Grundbegriffe

  25. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: N2O (Lachgas) • Spurengas • Wichtigste Quelle: Umsetzungen in landwirtschaftlichen Böden • Wirkung: Treibhausgas Umweltschutz > Grundbegriffe

  26. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: CH4 (Methan) • Spurengas • Wichtigste Quellen: Abfalldeponien, Landwirtschaft • Wirkung: Treibhausgas Umweltschutz > Grundbegriffe

  27. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Steckbrief wichtiger luftverunreinigender Stoffe: CO2 (Kohlendioxid) • Zwangsläufiges Endprodukt jeder Verbrennung, technisch nicht abscheidbar • gesundheitlich ungefährlich in Umweltkonzentration • Emissionen zögerlich zurückgehend • Gemeinsame internationale Maßnahmen erforderlich Umweltschutz > Grundbegriffe

  28. Grundbegriffe • Luftreinhaltung: Schutzgüter • Mensch, Gesundheit (Gefahren, erhebliche Nachteile, erhebliche Belästigungen) • - kurzfristig (z.B. durch SO2) • langfristig (z.B. durch PAH) • Nutzorganismen (landwirtschaftliche Pflanzen und Tiere, forstliche Baumbestände) • nicht genutzte Organismen, Ökosysteme (u.a. Seen) • technische Artefakte (Bauwerke) • Kunstwerke (Bauwerke, Statuen, Glasmalereien, Bücher) • Troposphäre, Stratosphäre, Klima (z.B. Treibhauseffekt) Umweltschutz > Grundbegriffe

  29. Grundbegriffe • Luftreinhaltung: Schutzgüter Beitrag verschiedener Treibhausgase zum zusätzlichen vom Menschen verursachten Treibhauseffekt.Quelle: Daten des IPCC TAR, Diagramm: Elmar Uherek Umweltschutz > Grundbegriffe

  30. Grundbegriffe • Luftreinhaltung IW 1: Langzeitwert IW 2: Kurzzeitwert Umweltschutz > Grundbegriffe

  31. Grenzwerte MAK (Maximale Arbeitsplatzkonzentration) Definition: MAK-Wert ist die höchstzulässige Konzentration eines Gases, Dampfes oder Schwebstoffes in der Luft am Arbeitsplatz (maximale Arbeitsplatzkonzentration) bei der die Gesundheit bei einer 8-stündigen Exposition/Tag über ein Arbeitsleben ( ca. 40 Jahre, 5 Tage Woche) vermutlich nicht beeinträchtigt wird. Werte werden von DFG festgelegt, ca. 400 Werte bisher, es sind Richtwerte, die auch auf Tierexperimenten beruhen. Beispiele: SO2 5,0 mg/m3 CO 33,0 mg/m3 NO2 9,0 mg/m3 O3 0,2 mg/m3 Umweltschutz > Grundbegriffe

  32. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Lärm- und Erschütterungs-schutz Umweltschutz > Grundbegriffe

  33. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Lärm- und Erschütterungsschutz • Abfallwirtschaft Umweltschutz > Grundbegriffe

  34. Entstehung von Abfall und Wechselwirkungen mit der Umwelt Rohstoff- Produktion Lagerung Verbrauch gewinnung Transport Gebrauch Abfall Eintrag in die Umwelt Wasser,Boden,Luft Klima Mensch, Tier,Material, Mikroorganismus, Konsumgüter Pflanze Umweltschutz > Grundbegriffe

  35. Abfälle Definition im Sinne des Abfallgesetzes [§1 (1) AbfG]: „... bewegliche Sachen, deren sich der Besitzer entledigen will oder deren geordnete Entsorgung zur Wahrung des Wohls der Allgemeinheit, insbesondere des Schutzes der Umwelt, geboten ist.“ Umweltschutz > Grundbegriffe

  36. Sonderabfall (Definition lt. Landesabfallgesetzen) „Abfälle aus gewerblichen oder sonstigen wirtschaftlichen Unternehmen oder öffentlichen Einrichtungen, die nach Art, Beschaffenheit oder Menge in besonderem Maße gesundheits-, luft- oder wassergefährdend, explosibel oder brennbar sind oder Erreger übertragbarer Krankheiten enthalten oder hervorbringen können.“ Umweltschutz > Grundbegriffe

  37. Globale und regionale Abfallströme • - Verwertungstechnologien sind Ausgangspunkte der Abfallströme • - nachhaltige Bewirtschaftung von Ressourcen enthält den • Grundsatz, dass die Rate der Schadstoffemissionen die Kapazität zur • Schadstoffadsorption nicht übersteigen darf • - der Anfall von Bergbauresten liegt mit 20 Mrd.m3 in der Größenordnung • der aktuellen Erosionsrate von Boden und Gestein (dabei ist Erosion • schon 6 mal größer als zu vorindustrieller Zeit) • - hinter der Herstellung eines Autos (ca. 1 t) liegen 25 t Abfall • es müssen pro Einheit Metall immer größere Mengen von Material • bewegt und gefördert werden •  „Vielleicht sind diese riesigen Mengenströme langfristig für die • Menschheit gefährlicher als viele chemische Schadstoffe“ Umweltschutz > Grundbegriffe

  38. Recycling - Rückführung der bei Produktion und Verbrauch anfallenden Nebenprodukte und Reststoffe in den Produktions- Verbrauchs-Kreislauf - Schließung bislang offener Produktionsabläufe in Analogie zu natürlichen Stoffkreisläufen - Schwierigkeit, da starke Vermischung, starke Verdünnung der Wertstoffe, oft geringere technische Qualität der Recyclingprodukte auch hinsichtlich der Gewährleistung von definierten Qualitäten beim Sekundärprodukt Umweltschutz > Grundbegriffe

  39. Arten des Recyclings - Produktionsabfallrecycling (Rückführung der Produktionsabfälle in einen neuen Produktionsprozess) - Produktrecycling (Rückführung von gebrauchten Produkten unter Nutzung der Produktgestalt) - Altstoffrecycling (Rückführung von ver-/gebrauchten Produkten in einen neuen Produktionsprozess mit neuen Produkten) Umweltschutz > Grundbegriffe

  40. Bedingungen für die Einführung von Recyclingverfahren - positiver Verwertungsanreiz (20 €/t bis >50 €/t), z.B. Papier, Eisen, NE-Metalle - negativer Verwertungsanreiz z.B. Galvanikschlämme - Bedingungen:  ausreichende Menge des verbrauchten Produktes  hohe Konzentration der zurückgewinnbaren Stoffe in der Matrix  Rückführlogistik  Separierung bei Rückgabe  Verfügbarkeit einer Technologie  vertretbarer Energiebedarf  geringer zusätzlicher Stoffbedarf  geringe Emissionen  Wiederverwertbarkeit der Sekundärstoffe  ausreichender Wert der Sekundärstoffe  Wirtschaftlichkeit der Wiedergewinnung (incl. Deponiekosten) Umweltschutz > Grundbegriffe

  41. Grundbegriffe • Luftreinhaltung • Lärm- und Erschütterungsschutz • Abfallwirtschaft • Gewässerschutz Umweltschutz > Grundbegriffe

  42. Wasserressourcen • Wasserverbrauch in der Neuzeit stark gestiegen Industrie, Hygiene (pro Kopf-Verbrauch/Tag: vorindustriell: 10...30 L 1950: 85 L 2000: 325 L • Gesamtwasservorräte der Erde sind konstant - 1,38 Mrd km3, davon 97,4 % Meerwasser - nur 2,6 % Süßwasser - nur 0,3 % zur Trinkwassergewinnung geeignet • ca 1/7 der Gesamtwassermenge befindet sich im Wasserkreislauf aus Verdunstung und Niederschlag - Wasserkreislauf wird durch Sonneneinstrahlung in Gang gehalten - Verdunstung auf Landgebieten wird durch Pflanzen bestimmt durchschnittlicher Niederschlag (D): 800 L/m3 /a Regen, Schnee Umweltschutz > Grundbegriffe

  43. Wasserverbrauchpro Kopf /d Duschen, Baden 40 Liter Wäsche waschen 40 Liter WC 40 Liter Körperpflege (ohne Baden) 15 Liter Wohnungsreinigung 10 Liter Geschirrspülen 7 Liter Trinken, Kochen 6 Liter Öffentlicher Verbrauch 150 Liter Umweltschutz > Grundbegriffe

  44. Wasserbelastung • 3/4 des Abwassers ist Kühlwasser  „thermische Verschmutzung“ • Salzfrachten in Gewässern  Sulfate, Chloride, Nitrate, Phosphate  Quellen: Salzbergbau Weser: 27 g Salz pro Liter Flußwasser  salziger als die Ostsee, entspricht 5,5 Mio. t Salz im Jahr  Kalibergbau  Phosphat-, Nitrateintrag  Nährstoffüberangebot  „Algenblüte“ - „Eutropierung der Gewässer“ • Schwermetallbelastungen  Quecksilber, Cadmium, Blei  Rückgang in den letzten Jahren durch strenge Gesetzgebung  relativ schnelle Anreicherung in Klärschlämmen Umweltschutz > Grundbegriffe

  45. Wasserbelastung • Belastung des Wassers durch Chemikalien in Waschmitteln • - Phosphate, Phosphatersatzstoffe (Bindung der Kalziumionen) • - Natriumperborat (Bleichmittel) • - Magnesiumsilicat, EDTA (Bleichmittelstabilisatoren) • - Tenside: anionische, kationische, (Reinigungsmittel) • - Silikone, Trialkylmelamin-Derivate (Schaumregulatoren) • - Carboxymethylcellulose (Vergrauungsinhibitoren) • - Cumarin, Furan-, Stilben- oder Triazofarbstoffe (Optische Aufheller) • - Enzyme (Beseitigung z.B. von Blutflecken) Umweltschutz > Grundbegriffe

  46. Strahlenschutz • Luftreinhaltung • Lärm- und Erschütterungsschutz • Abfallwirtschaft • Gewässerschutz • Strahlenschutz Umweltschutz > Grundbegriffe

  47. Strahlungsquellen * Natürliche Strahlung - Strahlung aus dem Weltall kosmische Strahlung, Höhenstrahlung (überwiegend aus energiereichen Protonen, Heliumkernen, Kern- reaktionen mit Atomen der äußeren Schicht unserer Atmosphäre) - Terrestrische Strahlung Strahlung resultierend aus Radionukliden der Zerfallsreihen, primordiale Radionuklide Umweltschutz > Grundbegriffe

  48. Strahlungsquellen Künstliche (zivilisationsbedingte) Strahlung - Industrieprodukte  Düngemittel (Uran, Thorium, K-40)  Rauchmelder (Am-241, Ra-226)  Leuchtfarben (Pm-147, H-3) - Nuklearwaffentests - Röntgendiagnostik / nuklearmedizinische Untersuchungen - Umgang mit Radionukliden in Forschung - Betrieb von Kernanlagen (Kernbrennstoffzyklus) Umweltschutz > Grundbegriffe

  49. Nuklearabfälle Beseitigung von radioaktiven und Nuklearabfällen (Prinzipien) - Oberflächennahe Lagerung - Lagerung untertätig in geologischen Formationen * mit Option Rückholbarkeit * keine Rückholbarkeit - Transmutation langlebiger Nuklide - Transport in den Weltraum - Meeresverkippung, Versenkung - Freisetzung / Verteilung / Verdünnung Umweltschutz > Grundbegriffe

  50. Endlager – Mehrfachbarrierensystem Umweltschutz > Grundbegriffe

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