Das Verhalten von Umweltchemikalien in Boden und Grundwasser

(Latscha & Klein 1984), Kaliumarsenit (KAsO2) wird zur Entkeimung
von Boden benutzt und Arsenpentoxid (As2O5) als Entlaubungsmittel und
als Holzschutzmittel eingesetzt (Merian 1984). Einer der Gründe für die
Giftigkeit vieler Arsen-Verbindungen ist, daß Arsen im menschlichen
Körper in bestimmten Verbindungen Phosphor ersetzen kann. Dort ist es dann
aber nicht in der Lage, die biologisch wichtige Rolle des Phosphors zu
übernehmen, was tödliche Konsequenzen hat. Die akute LD50 von Arsentrioxid,
Arsenpentoxid, Kaliumarsenit und Natriumarsenit liegt für Ratten bei
8 bis 140 mg/kg; für den Menschen sind 0,15 bis 0,3 g tödlich.
Arsen gelangt aber auch beim Verbrennen von Braun- und Steinkohle aus
arsenhaltigen Pestiziden und aus Abfall-Ablagerungen auf und unter die
Erdoberfläche. Von dort aus kann es in gelöster Form das Grundwasser
erreichen. Als Arsenat-Anion (AsO4 3 -) wird Arsenin geeigneten Böden
durch seine hohe Affinität zu Fe-Ionen an Bodenpartikel spezifisch
gebunden. Im anaeroben Milieu kann Arsenat mikrobiell methyliert und
dann in die sehr giftigen Di- und Trimethylarsin umgesetzt werden, die
sich allerdings leicht wieder oxidieren lassen (Bailey et al. 1978).
Um Arsenverbindungen im Boden zu fixieren und damit einen Weitertransport
im Grundwasserbereich zu unterbinden, kann die Tatsache
genutzt werden, daß Arsen unter bestimmten Voraussetzungen sowohl in
dreiwertiger als auch in fünfwertiger Form schwer lösliche Verbindungen bilden
kann. Unter reduzierenden Bedingungen bildet sich das schwer lösliche
Arsensulfid (As2S3). Im oxidierenden Milieu entsteht in Gegenwart von
dreiwertigem Eisen bzw. zweiwertigem Mangan (Mangan wird leichter
reduziert als Eisen, vgl. Kapitel II.A.2.2.2: Oxide und Hydroxide) Eisenarsenat
(FeAsO4) bzw. Manganarsenat Mn3(AsO4)2- Wenn in einem
Aquifer reduzierende Bedingungen (negatives Redoxpotential, kein freier
Sauerstoff) herrschen, Arsen also in dreiwertiger und Eisen in zweiwertiger
Form in einem Grundwasser gelöst sind, kann durch Herstellung oxidierender
Bedingungen (z. B. durch Zugabe von KMnO4-Lösung, Mattheß &
Weßling 1990) Arsen und Eisen oxidiert werden, und es bildet sich das
schwer lösliche Eisenarsenat (Löslichkeitsprodukt von 5,7 x 10 -21 mol/l).
3. Radioaktive Kontaminationen
Für die biologische Wirksamkeit radioaktiver Substanzen sind neben physikalischen
Eigenschaften, hier vor allem die Art der Strahlen, ihre Energien
und entsprechenden Reichweiten in dem Medium und die Halbwertszeiten,
auch biochemische Faktoren, wie effektive Aufenthaltszeiten und Verteilung
im Körper, ausschlaggebend. Physikalisch lassen sich vor allem α, β- und
γ-Strahlen unterscheiden. Die wesentlichen Merkmale dieser Strahlenarten
sind in Tab. 17 aufgelistet. Die Energien der γ- und β-Strahlung bewe-
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