BenzolHalogenkohlenwasserstoffverbindung mit relativ geringer akuter Giftigkeit.

Die tödliche Dosis beim Menschen beträgt >=15 g. H. ist sehr persistent und reichert sich in der Nahrungskette an (Bioakkumulation). Durch H.-vergiftetes Saatgut kam es zu einer Vergiftung von mehreren 1.000 Personen. Effekte waren vor allem gestörter Porphyrinstoffwechsel mit Hautveränderungen (Porphyria cutanea tarda), neurologische Störungen und Leberschäden. Besonders empfindlich reagierten Kinder und Jugendliche, 95% der Babys starben innerhalb der ersten zwei Jahre. Im Tier verursacht H. v.a. Leber- und Nierenschäden sowie Störungen des Porphyrinstoffwechsels. Im Tierversuch ist H. eindeutig krebserregend. H. wird als Pflanzenbehandlungsmittel verwendet (in der BRD seit 1981 wegen ökotoxikologischer Eigenschaften verboten), zum Flammfestmachen, als Weichmacher für PVC, zu elektrischen Isolierungen und in der organischen Synthese. Die zulässigen Höchstmengen in Lebensmitteln sind in der Höchstmengen-VO festgelegt. Der Grenzwert von H. in Gemüse wurde in der Vergangenheit drastisch erhöht, weil er in der Praxis (insb. bei Glashauskulturen) nicht eingehalten werden konnte.

Hexachlorophen

Haushaltsreiniger

Hautkampfstoffe

Die auch mit Gelbkreuz bezeichnete Gruppe der chemischen Kampfstoffe wurde erstmals 1917 von deutscher Seite eingesetzt.

{b1l}Zu dieser Gruppe gehören neben den nach ihren Erfindern Lommel und Steinberg benannten Loste auch verschiedene Arsenverbindungen (z.B. Lewisit), die ab 1918 von alliierter Seite zum Einsatz kamen.
Die H. stellten eine völlig neue Form von neuen Waffen dar, da der Eintritt in den menschlichen Organismus nicht wie bei Atmungsgiften und Lungenkampfstoffen über die Atemwege, sondern über die Haut erfolgt. Schutz ist demnach nur durch Ganzkörperschutzanzüge sowie restlose Dekontamination nach einem Angriff möglich.

Trotz der vorhandenen Gasmasken waren die Soldaten im Ersten Weltkrieg den H. schutzlos ausgeliefert.
Die H. sind gut fettlöslich und dringen innerhalb weniger Minuten über die Haut in den Organismus ein. Bereits nach kurzer Zeit treten Hautentzündungen auf, im weiteren Verlauf, in dem nur eine syptomatische Behandlung mit Salben möglich ist, kommt es zu Schädigungen der Lunge sowie des Nerven- und Herz-Kreislauf-Systems, die häufig zum Tod führen. Bei nichttödlichem Ausgang sind Spätfolgen wie Krebs, Erbgutveränderungen sowie Leber- und Nierenschäden zu erwarten.

{b2l}Nach dem Ersten Weltkrieg wurden H. weiterhin systematisch produziert. Im Anschluß an den Zweiten Weltkrieg versenkten die Alliierten einen großen Teil der deutschen Giftgasvorräte, zumeist Lost-Granaten, im Meer. So lagern in Nordsee, Ostsee und Biskaya etwa 300.000 t langsam, aber sicher durchrostender Zeitbomben.

Immer häufiger kommt es bei Fischern zu Vergiftungen mit chemischen Kampfstoffen. Die ökologischen Folgen der Versenkungen sind nicht abzusehen. Aber auch zu Lande muß mit einer Reihe von Altlasten in der Nähe von Produktionsanlagen für H. gerechnet werden. Die in der BRD einzige Anlage zur C.-Entsorgung in Munster (GEKA = Gesellschaft des Bundes zur Entsorgung chemischer Kampfstoffe und Rüstungs-Altlasten mbH) ist auf Jahre hin ausgelastet.

Trotzdem sind H., hier v.a. Lost, bei den Militärs immer noch ein "geschätzter" Kampfstoff, da ein Schutz unter Kampfbedingungen nur schwer möglich ist. In jüngster Zeit wurde Lost im Iran-Irak-Krieg von irakischer Seite sowohl gegen iranische Soldaten als auch gegen die eigene Zivilbevölkerung (Kurden) eingesetzt. Vor diesem Hintergrund muß man das Verteilen von Gasmasken an die israelische Zivilbevölkerung im Golfkrieg 1991 eher als psychologische Maßnahme bezeichnen, denn bei einem irakischen Giftgasangriff mit H. hätten sie keinen Schutz geboten.

Halbwertszeit

Man unterscheidet die physikalische und die biologische Halbwertszeit und die aus beiden abgeleitete effektive Halbwertszeit

Die physikalische Halbwertszeit ist die Zeit, nach der die Hälfte einer bestimmten Zahl von radioaktiven Atomkernen zerfallen ist (Radionuklid, Radioaktivität). Nach Ablauf einer physikalischen Halbwertszeit sind sowohl Menge als auch Aktivität eines radioaktiven Stoffes auf den halben Wert gesunken. Jedes Radionuklid hat eine für sich charakteristische physikalische Halbwertszeit, die von Bruchteilen von Sekunden bis zu Milliarden von Jahren reichen kann.

Künstliche Radionuklide (Kernkraftwerk) mit großen physikalischen Halbwertszeit stellen eine besondere Gefahr dar, sie müssen Zehntausende von Jahren mit größter Sorgfalt von der Umwelt ferngehalten werden (Atommüll, Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten).

Die biologische Halbwertszeit ist die Zeitspanne, nach deren Ablauf ein Organismus die Hälfte einer ihm zugeführten Substanz (Inkorporation) durch Stoffwechselvorgänge ausgeschieden hat. Die Einnahme geeigneter Nahrungsmittel (z.B. jodhaltiger Nahrungsmittel bei radioaktivem Iod) bzw. chemischer Substanzen kann die Verweildauer von radioaktiven Substanzen im Körper verkürzen.

Effektive Halbwertszeit: Wird einem Organismus eine radioaktive Substanz zugeführt, so nimmt die Anzahl der radioaktiven Atome dieser Substanz einerseits durch den radioaktiven Zerfall, andererseits durch die Ausscheidung ab. Die effektive Halbwertszeit berücksichtigt beide Größen und gibt somit die Zeitspanne an, nach der die Gefährdung des Organismus auf die Hälfte gesunken ist. Effektive Halbwertszeit = (physikalische Halbwertszeit x biologische Halbwertszeit/(physikalische Halbwertszeit + biologische Halbwertszeit).

Beispiel: Das radioaktive Iod Isotop I-131 besitzt eine physikalische Halbwertszeit von 8,07 Tagen und eine biologische Halbwertszeit von 138 Tagen. Daraus ergibt sich eine effektive Halbwertszeit von 8,07 x 138/(8,07 + 138) = 7,6 Tage.

Halbwertszeit verschiedener Radionuklide Radioaktivität

Halogenalkane

Nachfolgeprodukte der vollhalogenierten FCKW.

Durch Ersatz unterschiedlich vieler Chloratome wird zumindest die statistische Wahrscheinlichkeit des ozonzerstörenden Potentials (ODP-Wert) reduziert, aber nicht auf Null gesenkt (Ozonabbau).

Der Industrie wird die Umstellung auf nicht vollhalogenierte Stoffe, die immer noch zur Gruppe der Chlorfluorkohlenstoffe gehören erleichtert, da die Anlagen nicht vollständig geändert zu werden brauchen, aber bei fortschreitender Ozonschichtzerstörung wird auch ein geringes ozonschädigendes Potential schwerlich bemerkbar sein. H. werden nur teilweise von der FCKW- und Halon-Verbots-VO erfaßt.

Halogene

(griech.: Salzbildner, bilden mit Metallen direkt Salze).

Als H. bezeichnet man chemische Elemente der VII. Hauptgruppe des Periodensystems (Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat). H. sind für den Menschen essentiell (Fluor, Chlor und Iod), aber auch in unterschiedlichem Maße giftig und ätzend und finden in elementarer oder locker gebundener Form Anwendung als Desinfektionsmittel.

Besonders heftig reagieren H. mit Wasserstoff. In Wasser gelöst bilden diese Verbindungen starke Säuren (z.B. HF (Fluorwasserstoff), HCL (Chlorwasserstoff)). H. (meist Methyliodid oder -bromid) werden in kleinen Mengen zur Gasfüllung von Halogenlampen beigefügt.

Halogenkohlenwasserstoffe

(auch halogenierte Kohlenwasserstoffe) Sammelbezeichnung für Kohlenwasserstoff-Verbindungen, die Halogene enthalten, wie z.B. Dichlormethan, Trichlorethan, Trichlormethan, Dichlorpropan, Dibromethan, Dioxine und Furane, PCB u.a..

Besonders die chlorierten Kohlenwasserstoffe sind bedenklich. Viele dieser Verbindungen sind persistent (Persistenz), kommen überall in der Umwelt vor und reichern sich vermehrt im menschlichen Fettgewebe und in der Muttermilch an (Bioakkumulation).

H. stehen unter dem Verdacht, Krebs zu erzeugen. H. haben eine große technische Bedeutung, u.a. als Lösemittel, Treibgase (FCKW) und Pflanzenschutzmittel.

Halogenlampen

H. funktionieren nach dem Prinzip der Glühbirne. Ihrem Füllgas wird aber ein Halogen zugesetzt, das sich mit dem verdampften Wolfram verbindet und es mit der Wärmeströmung in der Lampe wieder zur Wendel zurückführt.

H. strahlen ein sehr konzentriertes, brillantes Licht aus, das dem natürlichen Tageslicht sehr nahe kommt. Ihre Lebensdauer ist etwa doppelt so lang wie die von normalen Glühbirnen und ihre Leuchtausbeute fast doppelt so hoch. Verglichen mit modernen Energiesparlampen sind aber auch H. Stromverschwender.

Außer Licht geben H. UV-B-Strahlung (UV-Strahlung) ab, die zu Augenschäden und Hautkrebs führen kann. Nach einer Untersuchung des TÜV Norddeutschlands besteht bei den gefährlichsten H. im Abstand von 30 cm bereits nach vier Stunden Sonnenbrandgefahr. H. ohne UV-Abschirmung (z.B. Glasscheibe) sind als Schreibtisch oder Leselampen nicht geeignet und sollten nur als Deckenstrahler oder zur Wand-, Schaufenster- oder Vitrinenbeleuchtung eingesetzt werden. In Australien sind H. ohne UV-Abschirmung verboten.

Für H. ohne Schutzglas gilt: Setzen Sie Ihre Haut nicht über einen längeren Zeitraum der direkten Strahlung von H. aus, wenn der Abstand zur Lampe unter einem Meter liegt. Blicken Sie nicht direkt ins offene H.-Licht.
Das Schutzglas hilft auch Verbrennungen an den 900 Grad C heißen H. zu vermeiden.

H. werden in der Regel mit 12 V Niederspannung betrieben und benötigen zur Umsetzung der 230 V einen Transformator. Aufgrund der hohen Gleichströme treten im Vergleich zu anderen Beleuchtungssystemen große Magnetfelder auf (Elektrosmog). Dies gilt insb. dann, wenn die Kabelzuführungen aus modischen Gründen in großem Abstand voneinander installiert werden.
Licht

Halone

Halone sind organische Verbindungen, die sich von Methan und Ethan ableiten und Brom im Molekül besitzen.

Halone wurden in Handfeuerlöschern und stationären Löschanlagen als Löschmittel eingesetzt. Halone gehören, wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe, zu den die Ozonschicht zerstörenden Substanzen. Halone besitzen ein bis zu zehnmal höheres Zerstörungspotential. Die Produktion von Halonen ist weltweit seit 1994 teilhalogenierte Fluor-Brom-Kohlenwasserstoffe (HFBKW) sind seit 1996 verboten.

Der Verbrauch von Brommethan (Methylbromid) darf seit dem 01.01.1998 nur noch 75% der 1991 verwendeten Menge betragen. Darüber hinaus wurde 1997 in Montreal ein weltweiter, schrittweiser Ausstieg aus der Brommethanproduktion bis 01.01.2005 beschlossen. Diese Regelungen wurden in den Mitgliedstaaten der Europäischen Union durch die unmittelbar geltende Verordnung (EG) Nr. 2037/2000 über den beschleunigten Verzicht auf Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen, umgesetzt.

In der Bundesrepublik Deutschland dürfen Halone aufgrund der FCKW-Halon-Verbots-Verordnung aus dem Jahr 1991 seit 1994 nur noch dann verwendet werden, wenn sie zum Schutz von Leben und Gesundheit des Menschen zwingend erforderlich sind. Für diese Anwendungen werden befristete Ausnahmegenehmigungen erteilt. Seit dem Jahr 2000 dürfen Halone darüber hinaus nur in solchen Anwendungsbereichen verwendet werden, die im Anhang VII der Verordnung 2037/2000 (EG) als kritische Verwendungszwecke aufgelistet und damit zugelassen sind.

Weitere Informationen: Umweltbundesamt Dessau

Harmonisierung

Der Begriff H. bezieht sich v.a. auf die Angleichung von Systemunterschieden, die aufgrund von Geschichte, Politik und Rechtsentwicklungen zwischen Regionen und Staaten in Europa bestehen.

Im Zusammenhang mit dem Bemühen um die H. der Rechtssysteme und Standards zwischen den Mitgliedstaaten der Europäischen Gemeinschaften betreiben die EG-Organe gemäß Artikel 130 r-t und 100 a-b des EWG-Vertrags die H. des Umweltrechtes, da "bei Maßnahmen zur Reinhaltung der Luft, des Wassers und des Bodens ein kohärentes Vorgehen der Mitgliedstaaten im Rahmen der Gemeinschaft notwendig ist, da Einzelmaßnahmen nicht nur unwirksam, sondern sogar schädlich sind" (Erklärung des Europäischen Rates von 1985).
Umweltschutzverbände befürchten im Zusammenhang mit der H. von Normen und Rechtsvorschriften im Umwelt- und Verbraucherschutz eine Nivellierung von Umweltstandards in den "fortgeschrittenen" EG-Mitgliedstaaten, insb. im Zusammenhang mit der Gen- und Biotechnologie (Umweltnormen).
Wenn allerdings Produktvorschriften nicht harmonisiert werden, können Produkte auch durch das Prinzip der gegenseitigen Anerkennung EG-weit in Verkehr gebracht werden. Bestehende nationale Zuslassungsbeschränkungen etwa für Umweltgifte könnten hierdurch ausgehöhlt werden.

Harnstoffleim

Grüne Informationstechnologie

Grünkreuz

Grünsalz

Das grünliche Salz ist ein Abfallprodukt aus der Produktion von Titandioxid und besteht neben geringen Verunreinigungen aus Eisen-III-Chloridsulfat (FeClSO4).

G. dient in der 3.Reinigungsstufe von Kläranlagen zur Phosphatfällung (weitergehende Abwasserreinigung). Zusammen mit Calciumhydroxid wird es zur Konditionierung (besseren Absetzbarkeit) von Klärschlamm eingesetzt (sog. Eisen-Kalk-Verfahren).

Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Gehalt an Schwermetallverunreinigungen im G. eine zusätzliche Anreicherung des ohnehin schon belasteten Klärschlamms darstellt. Jährlich fallen in der alten BRD rund 400.000 t G. an, die hauptsächlich zur Abwasserreinigung verkauft werden.

GuD-Anlagen

Gummi

Haarfärbemittel

H. werden unterschieden in Direktfarben und echte Haarfarben.

Bei Direktfarben genügen eine oder mehrere Haarwäschen, um die Farbe wieder zu entfernen. Der Farbstoff ist nur oberflächlich an der Haarsubstanz angelagert, es findet keine chemische Reaktion statt. Für das Haar selbst ist der Vorgang unbedenklich, aber die Farben leiten sich meist vom Anilin ab, das als krebserregend bekannt ist und in kosmetischen Mitteln nicht enthalten sein darf.
Die echten (permanenten) Haarfarben bedienen sich der Oxidationsfärbung.

Bei Zusatz eines Oxidationsmittels verbinden sich Farbzwischenprodukte miteinander, wodurch der eigentliche Farbstoff entsteht. Insb. die Vorbehandlung ist für das Haar schädlich: Das Haar muß mit Alkalien verquollen werden (meist mit Ammoniak), sonst können die Farbzwischenprodukte nicht ins Haarinnere eindringen. Außerdem wird das Haar v.a. durch das Oxidationsmittel - meist 5% Wasserstoffperoxid - geschädigt, indem dieses die Haarsubstanz angreift.

Noch viel bedenklicher als die negativen Auswirkungen durch H. auf das Haar selbst sind die Nebenwirkungen, die von einigen der Farbzwischenprodukte bekanntgeworden sind. Einige von ihnen sind stark allergen, krebserregend oder mutagen (z.B. Resorcin, Naphthol, Diaminophenole). Zunehmend werden Kollektionen auf Basis von Henna angeboten.

Dabei muß man unterscheiden zwischen Produkten, denen andere Farbstoffe zur Veränderung des Farbtons beigemischt, und solchen, die durch chemische Synthese modifiziert sind. Beim Bleichen der Haare muß das Haar wie beim Färben alkalisch aufgelockert werden. Das Oxidationsmittel (Wasserstoffperoxid) verändert die Haarstruktur besonders bei Wiederholung stark. Das Haar wird u.a. porös, rauh und glanzlos.

Lit.: KATALYSE u.a. (Hrsg.): Chemie im Haushalt, Reinbeck 1984

Haarwaschmittel

Sauerstoffzehrung

Als Sauerstoffzehrung bezeichnet man den Verbrauch von Sauerstoff beim Abbau von organischen Bestandteilen durch Mikroorganismen in Gewässern.

Die S. stellt eine Maßzahl für den Gehalt an biologisch leicht abbaubaren organischen Substanzen dar und charakterisiert belastete Gewässer (BSB, CSB). Befindet sich ein Gewässer im biologischen Gleichgewicht, so halten sich Sauerstoffeintrag und -verbrauch, abgesehen von periodischen Schwankungen, die Waage. Der Sauerstoffgehalt kann durch menschliche Einflüsse stark absinken:

Steigt der Gehalt an Pflanzennährstoffen (Phosphat, Nitrat) im Gewässer durch ungenügende Abwasserreinigung oder abgeschwemmte Düngemittel stark an, setzt ein verstärktes Algenwachstum ein. Die Algen produzieren zunächst große Mengen Sauerstoff. Nach ihrem Absterben wird aber ein vielfaches an Sauerstoff durch die Zersetzungsprozesse verbraucht. S. in tiefen Seeschichten ist ein deutlicher Hinweis auf Eutrophierung.

Befinden sich durch ungenügende Abwasserreinigung noch größere Mengen organische Bestandteile im Abwasser, so werden diese von Mikroorganismen im Gewässer unter Sauerstoffverbrauch abgebaut. Es kann zu Sauerstoffmangel kommen, wodurch ein aerober Abbau verhindert wird. Die einsetzenden Fäulnisprozesse können zum "Umkippen" des Gewässers führen.

Problematisch ist die Einleitung warmer Abwässer (Kühlwasser, Abwärme), denn mit steigender Temperatur nimmt die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser ab. Der Gehalt an Sauerstoff wird durch den Sauerstoffsättigungsgrad angegeben. Außerdem wird die Stoffwechselaktivität der Organismen beschleunigt (bei einem Temperaturanstieg von 10 °C laufen Stoffwechselprozesse 2-3mal schneller ab), was auch den Sauerstoffbedarf steigert. Der erhöhte Sauerstoffbedarf kann durch die ebenfalls beschleunigte Photosynthese der Wasserpflanzen (bei der Sauerstoff freigesetzt wird) nicht völlig ausgeglichen werden.

Eine zu große S. infolge starker Abwasserbelastung kann zu Fischsterben führen. Die meisten Fische können bei Sauerstoffgehalten unter 5 mg/l (Normalgehalt bei 10 °C: 11,1 mg/l) nicht mehr existieren. Sauerstoffmangel infolge zu großer S. mindert die Selbstreinigung der Gewässer.

Saprobiensystem

(Biologische Gewässergüte) System zur Bestimmung der Gewässergüte von Fließgewässern mittels Indikatororganismen. Das S. beschreibt die Gewässerbelastung mit biologisch leicht abbaubaren organischen Substanzen (z.B. aus kommunalem Abwasser).

Diese Substanzen werden v.a. von Bakterien, Pilzen und Einzellern unter Sauerstoffverbrauch abgebaut. Als Bioindikatoren dienen v.a. wirbellose Tiere mit unterschiedlichen ökologischen Ansprüchen, die den Boden des Gewässers bewohnen können. Durch das Vorkommen oder Fehlen dieser Arten kann die Einteilung in eine Gewässergüteklasse erfolgen. Das S. war lange Zeit die einzige Methode zur Bewertung von Fließgewässern.

Der Vorteil besteht darin, dass integrierende Aussagen über die Qualität des Gewässers als Lebensraum für bestimmte Organismen gemacht werden können. Das S. kann aber keine Informationen über Art und Menge spezifischer Schadstoffe und andere Beeinträchtigungen der Gewässergüte geben. Deshalb reicht es nicht aus, die ökologische Ganzheit eines Gewässers nur mit dem S. zu bestimmen.

Rückhaltebecken

Nach der Brandkatastrophe bei der Firma Sandoz wurde der Ruf nach R. für Löschwasser bzw. verschmutztes Kühlwasser laut, um Gewässerverschmutzungen durch Brandbekämpfungen bzw. bei Störfällen zu verhindern.

Da viele Chemiebetriebe veraltete Kanalnetze haben, sind direkte oder indirekte Flußverschmutzungen trotz zwischengeschalteter Kläranlagen möglich. Um das zu verhindern, werden laut einem Bericht des Düsseldorfer Umweltministeriums bei den überprüften Chemieanlagen an den Kanaleinläufen lediglich Kanalabdeckmittel, wie z.B. mit Salzlösung gefüllte Plastiksäcke, bereitgehalten.

Es ist allerdings zu prüfen, ob das Kanalnetz überhaupt noch den Anforderungen genügt oder grundsätzlich in einen Schmutz- und einen Regenwasserkanal aufzutrennen ist, die dann jeweils mit R. ausgestattet werden. Allerdings sind dann immer noch nicht die Störfälle erfaßt, bei denen durch Leckagen Chemikalien in den Kühlwasserkreislauf gelangen, der bei nicht geschlossenen Kreisläufen direkt mit dem Flußwasser verbunden ist.

Selbst Löschwasserauffangbecken an allen Abflußrohren bieten keine vollständige Sicherheit. Ein Becken mit einer Speicherkapazität von 10.000 m3 ist bei einer Löschwassermenge von 25 m3/min in 7 Stunden vollgelaufen, wäre also bei Sandoz nicht ausreichend gewesen. Wirklichen Schutz vor Gewässerverschmutzungen bieten nur Produktionsstopps störfallträchtiger und wassergefährdender Chemikalien.

Ringkanalisation

Die R. ist eine Möglichkeit der Sanierung eutrophierter Seen, die durch die Einleitung von Abwässern verunreinigt sind (Eutrophierung, Gewässersanierung.

Dabei werden alle in der Seeumgebung anfallenden Abwässer in einem dem Seeufer folgenden Hauptsammler zusammengefaßt, in einer Kläranlage (Abwasserreinigung) gereinigt und dann in den Zufluß des Sees geleitet. Die R. ist aber nur für kleinere Seen eine praktikable Lösung.

Hinzukommen muß ein Abpumpen der Bodenschlammschicht, in der ein großer Teil der zur Eutrophierung führenden Phosphate gespeichert ist, die wieder in das Wasser übergehen können. Bei langen Kanalstrecken besteht die Gefahr von Fäulnisprozessen, weshalb das Abwasser schon vor Einleiten in die R. gereinigt werden muß.

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