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Polonium-210

Polonium-210 Polonium-210 ist das in der Natur am häufigsten vorkommende Polonium-Isotop. Es wird in der radioaktiven Zerfallskette von Uran -238 als letztes radioaktives Kettenglied gebildet. Insgesamt ist das natürliche Vorkommen an Polonium äußerst gering. Polonium-210 hat eine physikalische Halbwertszeit von 138 Tagen. Es emittiert beim radioaktiven Zerfall Alphateilchen, wobei Blei-206 entsteht. Eine Gesundheitsgefährdung durch radioaktives Polonium kann nur eintreten, wenn das Radionuklid mit der Nahrung oder mit dem Trinkwasser durch Einatmen ( Inhalation ) oder über die Haut, beispielsweise über offene Wunden in den Körper aufgenommen wird. Die Mengen an natürlich aufgenommenem Polonium sind so gering, dass sie praktisch keine gesundheitlichen Auswirkungen zur Folge haben. Gesundheitlich bedenkliche Konsequenzen können daher praktisch nur bei unbeabsichtigter oder beabsichtigter (vorsätzlicher) Zufuhr von technisch erzeugtem Polonium auftreten. Polonium ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 84. Es ist ein silbriges, radioaktives Metall, das sich in chemischen Reaktionen ähnlich verhält wie Tellur und Bismut. Stabile Polonium- Isotope gibt es nicht. In der Natur ist Polonium-210 das am häufigsten vorkommende Polonium-Isotop. Es wird in der radioaktiven Zerfallskette von Uran -238 als letztes radioaktives Kettenglied gebildet. Insgesamt ist das natürliche Vorkommen an Polonium äußerst gering. Im Mittel befinden sich in einer Tonne Erde ca. 0,0002 Mikrogramm ( µg ) Polonium (entspricht 2 x 10 -10 ppm ). Technisch wurde Polonium-210 ursprünglich über eine chemische Abtrennung aus Pechblende bzw. den Zerfallsprodukten des Radiums hergestellt. Dies ist jedoch sehr aufwendig. Heute lässt sich Polonium-210 einfacher künstlich herstellen, indem man Bismut im Kernreaktor mit Neutronen bestrahlt. Verwendung Verwendet wird Polonium-210 in Kombination mit Beryllium als Neutronenquelle, in Antistatikelektroden/-pinseln zur Elimination statischer Aufladungen, in hochempfindlichen optischen und mechanischen Messgeräten zur Elimination statischer Aufladungen und als leichtgewichtige, thermoelektrische Batterie in der Raumfahrt. Physikalische Eigenschaften Polonium-210 hat eine physikalische Halbwertszeit von 138 Tagen. Es emittiert beim radioaktiven Zerfall Alphateilchen, wobei Blei-206 entsteht. Die emittierten Alphateilchen haben zwar eine hohe Energie, jedoch nur eine geringe Reichweite. In Luft beträgt die Reichweite des Alphateilchens weniger als 4 Zentimeter, in menschlichem Gewebe ( z.B. auch in der Haut) weniger als 0,1 Millimeter. Aufnahme in den menschlichen Körper Eine Gesundheitsgefährdung durch radioaktives Polonium kann daher nur eintreten, wenn das Radionuklid in den Körper aufgenommen wird (Inkorporation). Dies kann geschehen durch Aufnahme mit der Nahrung oder mit dem Trinkwasser ( Ingestion ) durch Einatmen ( Inhalation ) oder über die Haut, beispielsweise über offene Wunden. Aufgrund des natürlichen Vorkommens nimmt der Mensch über die genannten Wege pro Jahr durchschnittlich 58 Bq Polonium-210 auf. Für Raucher erhöht sich die Menge des über die Lunge aufgenommenen Polonium-210 aufgrund des natürlichen Gehaltes im Tabak. Zwischenprodukte der Uran -Radium-Zerfallsreihe können sich auf Tabakblättern ablagern oder über die Wurzeln in die Tabakpflanze aufgenommen werden. Durch deren radioaktiven Zerfall entsteht Polonium-210. Eine Zigarette enthält demnach etwa 9 bis 15 mBq Polonium-210. Gesundheitliche Wirkungen Da Polonium-210 eine sehr energiereiche Alpha-Strahlung aussendet, besitzt es eine hohe Radiotoxizität ; seine chemische Toxizität ist um Größenordnungen geringer und spielt daher bei der gesundheitlichen Bewertung keine Rolle. Nach Aufnahme des Poloniums durch Nahrung oder Trinkwasser wird ein großer Teil (50-90 % ) auf direktem Weg über den Verdauungstrakt ausgeschieden. Der restliche Teil, der im Magen-Darm-Trakt ins Blut aufgenommen wird, verteilt sich - ebenso wie auch das über die Lunge aufgenommene Polonium - im gesamten Körper. Dabei beträgt die biologische Halbwertzeit von Polonium-210 im Körper 50 Tage. Das heißt: Nach 50 Tagen befindet sich noch 50 Prozent der aufgenommenen Poloniummenge im Körper. Der Rest wird sukzessive über Urin und Fäzes ausgeschieden. Letztendlich ist die gesundheitliche Wirkung des Polonium-210 von der aufgenommenen Menge abhängig. So sind die oben genannten Mengen an natürlich aufgenommenem Polonium so gering, dass sie praktisch keine gesundheitlichen Auswirkungen zur Folge haben. Eine Abschätzung ergibt, dass ca. 833 Bq Polonium-210 pro Jahr über die Nahrung (also durch Ingestion ) bzw. 303 Bq Polonium-210 pro Jahr über die Lunge (also über Inhalation ) aufgenommen werden müssten, um im Bereich der effektiven Folgedosis von 1 Millisievert ( mSv ) pro Jahr zu liegen. Gesundheitlich bedenkliche Konsequenzen können daher praktisch nur bei unbeabsichtigter oder beabsichtigter (vorsätzlicher) Zufuhr von technisch erzeugtem Polonium auftreten. In diesem Zusammenhang ist der mysteriöse Tod des früheren Geheimdienstoffiziers Alexander Litwinenko am 23. November 2006 zu nennen, in dessen Körper sehr hohe Aktivitäten an Polonium-210 nachgewiesen wurden. Aus Abschätzungen ist bekannt, dass die Aufnahme von etwa 20 MBq (20 Millionen Bq ) Polonium-210 innerhalb von wenigen Tagen zum Tod führen kann. Aufgrund der sehr hohen spezifischen Aktivität von Polonium-210 (1,67×10 14 Bq/g ) entspricht diese Aktivität in Gramm ausgedrückt einer sehr geringen Menge ( ca. 0,1 µg ) Polonium-210. Nachweismöglichkeiten Weil durch Polonium-210 nur Alphastrahlung ausgesendet wird, kann es nicht mit einem Ganzkörperzähler nachgewiesen werden. Für den Nachweis einer Inkorporation ist es daher notwendig, Stuhl- oder Urinproben zu untersuchen. In Urinproben ist der Nachweis einfacher als in Stuhlproben. Die Nachweisgrenze für Polonium-210 im Urin ist so niedrig, dass es bereits weit unterhalb gesundheitsrelevanter Auswirkungen möglich ist, Polonium im Körper nachzuweisen. Literatur Oeh, U., Li, W.B., Gerstmann, U., Giussani, A., H.G. Paretzke (2007): Hintergrundinformationen zu Polonium-210 und Betrachtungen zur Biokinetik und internen Dosimetrie vor dem Hintergrund des Falls Litwinenko. In: Bayer, A., Faleschini, H., Krüger, S., Strobl, Chr. (Eds.), Vorkehrungen und Maßnahmen bei Radiologischen Ereignissen, Publikationsreihe Fortschritte im Strahlenschutz, Fachverband für Strahlenschutz, TÜV Media GmbH , Köln, 70-81 Steiner, M., Hiersche, L., Poppitz-Spuhler, A., Ridder, F. (2007): Tabakrauch – die tägliche Dosis Polonium-210. In: Umweltmedizinischer Informationsdienst, ISSN 1862-4189 Stand: 08.04.2026

Indikator: Bevölkerungsgewichtete Feinstaubbelastung (PM10)

<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>Die bevölkerungsgewichtete Feinstaubbelastung (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a>) in Deutschland war 2023 deutlich geringer als 2010.</li> <li>2023 lag die bevölkerungsgewichtete Feinstaubbelastung bei 11,3 µg/m³ im Jahresdurchschnitt. Das sind ca. 42 % weniger als noch im Jahr 2010.</li> <li>Der Rückgang der Belastung ist auf rückläufige Emissionen bei stationären Quellen (z.B. Kraftwerken, Abfallverbrennungsanlagen, beim Hausbrand und Industrieanlagen) sowie auf Maßnahmen im Verkehrsbereich zurückzuführen.</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Für die Bewertung von Gesundheitsrisiken durch Feinstaub ist es notwendig, die Belastung (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/exposition">Exposition</a>) der Bevölkerung mit Feinstaub in Deutschland zu erfassen und diese im Hinblick auf potentielle gesundheitliche Folgen zu bewerten. Der vorliegende <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> ist ein Maß für die durchschnittliche jährliche Feinstaubbelastung der Gesamtbevölkerung in Deutschland (angegeben in µg/m³). Er bezieht sich auf Feinstaubpartikel in der Außenluft mit einem Durchmesser bis zu 10 µm (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a>). Durch die kontinuierliche Erfassung des Indikators lassen sich zeitliche Trends für die durchschnittliche Feinstaubbelastung der Bevölkerung in Deutschland ableiten.</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Über den betrachteten Zeitraum hinweg ist zu erkennen, dass die Feinstaubbelastung der Bevölkerung in Deutschland tendenziell abgenommen hat: 2010 betrug der Indikatorwert 19,5 µg/m³; 2023 hingegen lag der Wert bei 11,3 µg/m³. Dies entspricht einer Reduktion um ca. 42 %.</p> <p>Der sich abzeichnende Rückgang der Belastung durch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a> ist überwiegend auf die Minderungsmaßnahmen bei Emissionen aus stationären Quellen (z.B. Kraftwerken, Abfallverbrennungsanlagen, Haushalten / Kleinverbrauchern und diversen Industrieprozessen) sowie auf Maßnahmen im Verkehrsbereich zurückzuführen (nähere Informationen zu den Beiträgen einzelner Quellen finden Sie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11026#entwicklung-der-luftschadstoffbelastung-">hier</a>). Ein weiterer Rückgang der Belastung bis 2030 ist durch die Emissionsreduktionsverpflichtungen der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32016L2284">NEC-Richtlinie</a> zu erwarten. Bei Umsetzung der Maßnahmen aus den nationalen Luftreinhalteprogrammen (in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/78895#die-emissionshochstmengen-der-alten-nec-richtlinie">Deutschland</a> u. a. der „Kohleausstieg“, die Verringerung der Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft und die Verkehrswende (E-Mobilität)) können die Emissionen von Feinstaub und seinen Vorläufergasen bis 2030 weiter reduziert werden.</p> <p>Ferner hat die variable <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a> einen direkten Einfluss auf die Feinstaubkonzentrationen. Dies kann in einzelnen Jahren zu einer Senkung oder einem Anstieg der Feinstaubbelastung führen und somit zeitgleiche Veränderungen bei den Emissionen überlagern (nähere Informationen hierzu finden Sie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/479/publikationen/2025_uba_hgp_luftqualitaet_2024_dt.pdf">hier</a>).</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Für den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> werden Modelldaten des chemischen Transportmodells REM-CALGRID mit <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a>-Messdaten der Immissionsmessnetze der Bundesländer und des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> kombiniert und auf die gesamte Fläche Deutschlands übertragen. Dies erfolgt in einer räumlichen Auflösung von 2 x 2 km². Die PM10-Daten werden anschließend mit Informationen zur räumlichen Verteilung der Bevölkerungsdichte kombiniert. Für die Berechnung des Indikators werden danach die Feinstaubkonzentrationen je Gitterzelle mit der jeweiligen Anzahl der zugeordneten Bevölkerung multipliziert, insgesamt aufsummiert und im Anschluss durch die Summe der Gesamtbevölkerung Deutschlands geteilt.</p> <p>Für die Berechnung des Indikators werden nur die Messstationen im ländlichen und städtischen Hintergrund berücksichtigt. Messstationen, die einem direkten Feinstaubausstoß z.B. aus dem Verkehr ausgesetzt sind, fließen in die Berechnung hingegen nicht ein. Daher könnte der Indikator die Belastungssituation in Deutschland tendenziell leicht unterschätzen. Der methodische Ansatz ist im Fachartikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/4031/publikationen/artikel_5_dnk.pdf">Kienzler et al. 2024</a> näher beschrieben.</p> <p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel </strong>„<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/28087#ermittlung-der-feinstaubbelastung">Bedeutung der Feinstaubbelastung für die Gesundheit</a>“<strong>.</strong></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Kontamination europäischer aquatischer Ökosysteme durch fluororganische Schadstoffe: Ausmaß und treibende Faktoren der Bioakkumulation im trophischen Netz

Süßwasserökosysteme sind weltweit am stärksten von der Belastung mit anthropogenen Schadstoffen betroffen. Das Hauptziel dieses Projektvorhabens ist es, die Anreicherung von klassischen und neuen organofluorierten Schadstoffen in aquatischen Ökosystemen und Nahrungsnetzen innerhalb Europas zu analysieren und die treibenden Faktoren für ihre Anreicherung in Fischen zu entschlüsseln. Unter Verwendung fortschrittlicher Analysetechniken werden mehrere Dutzend anthropogene Chemikalien in verschiedenen lotischen und lentischen Gewässern in der aquatischen Nahrungskette bestimmt. Die physiologische Bewertung in Kombination mit der chemischen Analyse von Schadstoffen in verschiedenen Biota (von Plankton bis zu Top-Prädatoren) und die Bestimmung ihrer trophischen Positionen im Nahrungsnetz mit Hilfe von stabilen Isotopenanalysen werden eine Bewertung des Biomagnifikationspotenzials in der Nahrungskette und des daraus folgenden Gesundheitsrisikos für den Menschen ermöglichen. Darüber hinaus werden die vorab ausgewählten Beprobungsstandorte einen Belastungsgradienten repräsentieren, um die treibenden Faktoren für die Bioakkumulation von organofluorierten Kontaminanten zu bestimmen und zu erforschen. Schließlich werden die europaweit gesammelten Daten mittels Redundanzanalyse dafür verwendet, die relevantesten Faktoren für den Transport ausgewählter Schadstoffe in der Umwelt und der Nahrungskette zu bestimmen.

Bewertung von Wasserinhaltsstoffen

Ueber den Gehalt an Schadstoffen im Wasser, insbesondere den nach der Trinkwasser-Verordnung auf maximal zulaessige Grenzwerte limitierten Substanzen und ihre Auswirkung auf den menschlichen Organismus soll eine beschreibende Literaturzusammenstellung erstellt werden. Dabei steht die gesundheitliche Bewertung der Schadstoffe im Vordergrund des Interesses, um fuer die Festsetzung von Grenzwerten Beruecksichtigung zu finden.

Datenerfassung Umweltchemikalien

Bereitstellung von Datenbanken ueber Umweltchemikalien zur gesundheitlichen Bewertung des von Umweltchemikalien ausgehenden Risikos. Fragebogenentwicklung, Aufbau der Codiersystematik, Aspektvorgabe und fachliche Organisation der Fremdprogrammierung und des apparativen Ausbaus. Qualitaetspruefung der Daten ueber Umweltchemikalien.

Erstellung eines Programms zur Untersuchung verzehrfertiger Lebensmittel (Gesamtnahrung/Person und Tag) auf Pestizid-Rueckstaende

Repraesentative Ermittlung der mit der Nahrung tatsaechlich aufgenommenen Rueckstaende an Pestiziden - gesundheitliche Bewertung der Rueckstandsbelastung des Verbrauchers; Ermittlung der Verzehrsmengen an einzelnen Lebensmitteln, Zusammenstellung von Lebensmittelgruppen, Auswahl nach Art und Menge wichtiger Rueckstaende sowie von Analysen- und Probenahmeverfahren; Planung der praktischen Versuchsdurchfuehrung - Pilotstudie - Auswertungsmethodik der Rueckstandsergebnisse; kontinuierliche Anpassung.

Biologische und chemisch-analytische Charakterisierung des allergenen Potentials von Terpenen, Terpenmetaboliten und Terpenoxidationsprodukten

Die zunehmende Verwendung von Monoterpenen wie vor allem d-Limonen, a-, b-Pinen, 3-Caren und a-Terpinen in Produkten aus dem Bereich der Körperpflege, terpenhaltigen Medikamenten, sowie der vermehrte Einsatz von terpenhaltigen Naturstoffen als Baumaterialien in Innenräumen bildet möglicherweise eine wesentliche Ursache für das steigende Auftreten der entsprechenden Sensibilisierungen. Zwischen 1995 und 1999 stieg die Anzahl der sensibilisierten Patienten von 0,5 auf 2,9 Prozent. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind wenig verstanden. In diesem Forschungsvorhaben sollen vergleichende in vitro und in vivo Untersuchungen Ansätze zur Klärung dieses sozialmedizinisch bedeutsamen Problems liefern. Exemplarisch sollen hierzu die Terpene, a-Terpene, d-Limonen und 3-Caren auf ihr allergenes Potential für Blutleukozyten bzw. T-Lymphozyten der Haut auf polyklonaler und monoklonaler Ebene analysiert werden. Daneben soll die transiente Genexpression durch die Substanzen in Antigen-präsentierenden Zellen ermittelt werden und gleichzeitig die dafür relevanten Metabolite und Oxidationsprodukte identifiziert werden. Dabei soll geklärt werden, welchen Anteil einzelne Metabolite und Oxidationsprodukte bzw. Kombinationseffekte im Vergleich zu den Ausgangssubstanzen an den in vivo Befunden haben. Diese Untersuchungen werden grundlegende Hinweise zum Wirkmechanismus der Substanzen liefern und dadurch Ansätze für die Bewertung der gesundheitlichen Auswirkungen von Monoterpenexpositionen in umweltrelevanten Konzentrationen bieten.

Straßenverkehr - Emissionen und Immissionen 2014

BMUNR (Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit) (Hrsg.) 1987: Auswirkungen der Luftverunreinigung auf die menschliche Gesundheit. Bericht für die Umweltministerkonferenz, Bonn. IVU Umwelt GmbH 2016: Programmsystem IMMIS▪▪▪ Internet: www.immis.de/ (Zugriff am 15.12.2017) Kalker, U. 1993: Gesundheitliche Bewertung der verkehrsbedingten Schadstoffe Stickoxide, Benzol und Dieselruß-Partikel, in: Forum Städte-Hygiene 44, Frankfurt. Kühling, W. 1986: Planungsrichtwerte für die Luftqualität, in: Schriftenreihe Landes- und Stadtentwicklungsforschung des Landes Nordrhein-Westfalen. Materialien, Band 4.045, Hrsg.: Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung des Landes Nordrhein-Westfalen im Auftrag des Ministers für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft des Landes NRW, Dortmund. Liwicki, M., Garben, M. 1993: Emissionskataster Straßenverkehr Berlin 1993, Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz, Berlin, nicht veröffentlicht. 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Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über die Festlegung von Konzentrationswerten – 23. BImSchV), BGBl I Nr. 66, S. 1962 vom 20. Dezember 1996. Richtlinie wurde durch die 39. BImSchV ersetzt. Richtlinie des Rates vom 7. März 1985 über Luftqualitätsnormen für Stickstoffdioxid (Richtlinie 85/203/EWG), Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften L 87/1. Internet: eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:31985L0203 (Zugriff am 20.12.2017) Richtlinie 96/62/EG über die Beurteilung und die Kontrolle der Luftqualität. Amtsblatt der EG v. 21.11.96 Nr. L 296 S. 55. Internet: eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=LEGISSUM%3Al28031a (Zugriff am 20.12.2017) Richtlinie 99/30/EG über die Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Stickoxide, Partikel und Blei in der Luft. Amtsblatt der EG vom 29.6.99, Nr. L 163 Seite 41. 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Amtsblatt der EG vom 11.06.2008 Nr. L 152/1. Internet: eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:152:0001:0044:DE:PDF (Zugriff am 20.12.2017) Siebtes Gesetz zur Änderung des BImSchG. BGBl. Jahrgang 2002, Teil I, Nr. 66, S. 3622 ff, vom 17. September 2002. Internet: dejure.org/BGBl/2002/BGBl._I_S._3622 (Zugriff am 20.12.2017) 33. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes vom 13. Juli 2004. BGBl. I Nr. 36 2004, Seite 1612 ff. Richtlinie wurde durch die 39. BImSchV ersetzt. 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes vom 2. August 2010 BGBl. I S. 1065 Internet: bundesrecht.juris.de/bundesrecht/bimschv_39/index.html (Zugriff am 20.12.2017)

Straßenverkehr - Emissionen und Immissionen 2002

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Straßenverkehr - Emissionen und Immissionen 2015

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