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| Messung von Platin und Rhodium in Oberflächengewässern | ||||||
| Themenschwerpunkt Umwelttechologie Orga Lab forscht im Bereich Platin-Analytik mittels ICP-MS | ||||||
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Die Platingruppenelemente (PGE) Ruthenium, Rhodium, Palladium,
Osmium, Iridium und Platin zählen zu den seltensten Elementen in der
Erdkruste. Aufgrund vielfältiger technischer Anwendungen (Industrie,
Apparatebau, Glas und Textil, Dünge- und Pflanzenschutzmittel,
Schmuckindustrie, Medizin und nicht zuletzt in Kfz-Katalysatoren)
erhöht sich jedoch ihr Eintrag in die Umwelt bereits seit einigen
Jahren.
In zunehmendem Maße gewinnt die Untersuchung der
Platingruppenmetalle Platin, Rhodium und Palladium in Umweltmedien
an Bedeutung. Dies ist auf den seit den 80er Jahren enorm
angestiegenen Einsatz dieser Elemente in Katalysatoren in
Kraftfahrzeugen zur Abgasreinigung zurückzuführen. Inzwischen wird
etwa ein Drittel des jährlich weltweit gewonnenen Platins hierzu
verwendet. Zusätzlich kommen Rhodium als Beimengung und
Palladium zum Einsatz. Letzteres wurde in der Vergangenheit
überwiegend in den USA und Japan als billigere Alternative mit
allerdings schlechterer Reinigungswirkung eingesetzt, wird aber nun
auch bei uns zunehmend verwendet.
Infolge der hohen Temperaturen im Katalysator und dem hohen
Durchsatz an Abgasen werden die katalytisch wirkenden Metalle
durch mechanischen Abrieb zu einem kleinen Teil über den Auspuff
ausgestoßen und gelangen so in die Umwelt. In Versuchen, sowohl
im Labor als auch im Feld, wurde ermittelt, daß immerhin bis zu 5
µg/km emittiert werden können. Hierbei können dann in einem
Kubikmeter Abgas bei 100 km/h etwa 15 ng enthalten sein.
Es hat sich herausgestellt, daß die Konzentrationen entlang
Straßen, insbesondere Autobahnen, gegenüber den beginnenden
80er Jahren um das bis zu hunderttausendfache erhöht sind. So
werden entlang von Autobahnen in einem 20 m breiten Streifen
inzwischen durchschnittlich 10 µg/kg gefunden.
Während der Großteil der ausgestoßenen Edelmetalle im Boden
verbleibt, kann ein kleiner Teil in eine mobile Form überführt werden
und in die Gewässer gelangen. Die Gefahr besteht darin, daß die
mobilen Platingruppenmetalle von Pflanzen aufgenommen werden und
letztendlich über die Nahrungskette auch den Menschen erreichen.
Deutliche Anreicherungen sind beispielsweise bei einer Studie in
München gefunden worden, bei der Graskulturen entlang
vielbefahrener Straßen über längere Zeit exponiert wurden. In
umfassenden Untersuchungen wurden in verschiedenen weiteren
Umweltkompartimenten erhöhte Konzentrationen an Platin und
Rhodium gefunden, auch wenn sich die Probenahmeorte nicht mehr
unmittelbar an Straßen befanden.
Platin und die verwandten Elemente Rhodium und Palladium können
auch schon in sehr geringer Konzentration katalytisch wirken.
Insbesondere Platin und Palladium sind wegen ihrer allergenen
Wirkung bekannt. Durch Kontakt mit löslichem Platin über längere
Zeit tritt die sogenannte Platinose auf, die bei berufsbedingt
exponierten Personen zu beobachten ist und bei der Probleme mit
Haut und Lungen auftreten. Einen besonders hohen
Sensibilisierungsgrad weisen bestimmte Verbindungen des Platins auf.
Besonders starke allergene Wirkungen sind beim Palladium zu
beobachten.
Derzeit sind die in den Umweltmedien vorhandenen
Konzentrationen noch weit unter den Schwellenwerten für bislang
beobachtete Wirkungen, allerdings ist eine weitere Anreicherung zu
befürchten, sogar wahrscheinlich. Besonders bedenklich erscheint es
in diesem Zusammenhang, daß bereits kleinste Konzentrationen
Wirkungen auch im Organismus hervorrufen könnten. Es ist dringend
erforderlich, die Anreicherungsketten in der Natur zu untersuchen
und die Konzentrationen in den Umweltmedien zu überwachen, da
wie so oft in der Geschichte der Menschheit eine ursprünglich gut
gemeinte Idee auch negative Folgen nach sich ziehen kann.
Ein Schritt in diese Richtung ist die Untersuchung der
Konzentrationen der Platingruppenmetalle Platin und Rhodium in
Oberflächengewässern. Hieraus ergeben sich zum einen Hinweise auf
Konzentrationen des löslichen Anteils der ausgestoßenen
Platingruppenmetalle und zum anderen auf mögliche Mobilitätswege.
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 Druckausgabe |