DGUV Information 209-028 - Auftreten von Dioxinen (PCDD/PCDF) bei der Metallerzeugung und Metallbearbeitung

In Abhängigkeit von den vielfältigen Entstehungsmöglichkeiten für Dioxine und Furane ergeben sich mindestens ebenso viele potenzielle Quellen für Emissionen. Dementsprechend lassen sich einzelne Einträge in die Umwelt nur selten definitiv einer bestimmten Quelle zuordnen. Ebenso ist es nicht möglich, durch Aufsummation bekannter Quellen auf die Gesamtbelastung durch Dioxine und Furane zu schließen, zumal eine Differenzierung zwischen Emissionen und Immissionen anhand von Kongenerenmustern in der Regel nicht gelingt.

Die Anreicherung von Dioxinen und Furanen erfolgt in Böden, Sedimenten und Klärschlämmen sowie in biologischem Material, wobei die Dioxine und Furane zunächst in die Luft emittiert (z.B. als Dampf - wie die meisten tetrachlorierten Dioxine - oder adsorbiert an Aerosolen - wie viele hepta- und octachlorierten Dioxine und Furane) und dann in Abhängigkeit von ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften mehr oder weniger schnell abgeschieden werden. Innerhalb dieses Zeitraums beginnt bereits der photochemische Abbau niedriger chlorierter, leichterflüchtiger Dioxine und Furane [1].

Chemische Industrie

In der Vergangenheit war die chemische Industrie eine der wesentlichen Quellen für den Eintrag von Dioxinen und Furanen in die Umwelt. Zu nennen wären hier die Produktion und Verwendung bestimmter chlororganischer Produkte. Der Eintrag von Dioxinen/Furanen erfolgt hauptsächlich durch Verwendung und Weiterverarbeitung dieser Chemikalien, die als technische Produkte z.T. erhebliche Verunreinigungen mit Dioxinen und Furanen aufwiesen.

Besonders die breite Anwendung von polychlorierten Biphenylen (PCB) auch in offenen Systemen (z.B. als Kühlöle), Pentachlorphenol (PCP) als Holzschutzmittel und 2,4,5-T (Trichlorphenoxyessigsäure) in der Landwirtschaft führte innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums zu einer deutlichen Erhöhung der Dioxin- und Furanbelastung der Böden [2], [3].

Zur Emissionsminderung aus diesen Quellen trugen sicherlich auch eine Reihe von Verwendungsverboten sowie die Substitution (Austausch) chlorhaltiger Stoffe in bestimmten Anwendungsbereichen bei, sodass die chemische Industrie vordergründig als Ursache für Altlasten anzusehen ist.

Chlorchemie

Die Chlorchemie ist heute durch Änderung von Produktions- und Synthesewegen nur in geringem Maße an Neueinträgen beteiligt. Die unmittelbare Emission mit Abgasen aus diesen Prozessen liegt unter 0,1 ng TE/m³ [2].

Müllverbrennung

Für den Dioxin-Eintrag waren früher Abfall-Verbrennungsanlagen eine wichtige Quelle. So lagen die Gesamtemissionen der deutschen Anlagen im Jahre 1990 bei 400 g TE. Durch technische Maßnahmen konnten die derzeitigen Emissionen auf weniger als 2 g TE pro Jahr gesenkt werden [4].

Zellstoff- und Papierindustrie

Durch Verzicht auf die Chlorbleiche wird in Deutschland nur noch Sulfitzellstoff produziert, der frei von Dioxinen und Furanen ist. Durch den Import von Sulfatzellstoff, der z.T. bis zu 1,3 ng TE/kg Dioxine/Furane enthalten kann, werden jedoch auch weiterhin Dioxine und Furane in die Umwelt eingetragen.

In der Papierindustrie ist besonders der Verwendung von Altpapier Aufmerksamkeit zu schenken. Altpapierfraktionen, die einen hohen Anteil an Wellpappe enthalten, können mit Pentachlorphenol belastet sein [5]. Herstellungsbedingt ist Pentachlorphenol häufig mit Dioxinen (insbesondere Octachlordibenzo-pdioxin) verunreinigt.

Quellen aus der Metallerzeugung und -bearbeitung

Bei einer Vielzahl thermischer Prozesse aus dem Bereich der Metallerzeugung und -bearbeitung ist die Bildung von Dioxinen denkbar. Die im Rahmen dieser Broschüre betrachteten Bereiche sind hier nur kurz aufgelistet, eine genauere Darstellung erfolgt im Abschnitt 5.

Auflistung der untersuchten Bereiche:

• Erzeugung von Roheisen, Stahl und Ferrolegierungen

• Spanende und spanlose Formgebung von Stahl- und Eisenlegierungen

• Erzeugung und Bearbeitung von Nichteisenmetallen

• Gießereiindustrie

• Umgang mit Schlacken und Filterstäuben

• Schmieden, Pressen und pulvermetallurgische Verfahren

• Oberflächenveredelung und Wärmebehandlung

• Schneiden und Schweißen

Zusätzlich werden im Abschnitt 6 Reinigungs- und Wartungsarbeiten in belasteten Bereichen der Metallerzeugung und -bearbeitung betrachtet.

Literatur

1. [1]

   Fiedler, H.; Hutzinger, O.; Timms, C. W.: Dioxins: Sources of environmental load and human exposure, Toxicol. Environ. Chem. 29, 157-234 (1990)

2. [2]

   BGA: Dioxine und Furane - ihr Einfluss auf Umwelt und Gesundheit, Bundesgesundheitsbl. 36, Sonderheft 5/93, 1-14 (1993)

3. [3]

   Lahl, U.; Zeschmar-Lahl, B.: Kompost im Teufelskreis, Müllmagazin 4/91, 28-31 (1991)

4. [4]

   Umweltbundesamt: Dioxine in der Umwelt (2004)

5. [5]

   Schulkies, V.: Einfluss der getrennten Sammlung von graphischem und Verpackungspapier auf den Schadstoffgehalt im Altpapier am Beispiel von PCP und PAK, Dissertation TU Dresden 2001