Biogefährliche Abfälle sind infektiöse oder potenziell infektiöse Materialien. Zu den häufigsten biologisch gefährlichen Abfällen gehören menschliche Körperflüssigkeiten, mikrobiologische Abfälle, tierische Abfälle, scharfe Gegenstände, elektronische Abfälle und Abfälle, die radioaktive oder chemische Stoffe enthalten (UC MERCED 1). Aus diesem Grund müssen Personen, die mit biologisch gefährlichen Abfällen umgehen, sicherstellen, dass diese entweder ordnungsgemäß behandelt oder entsorgt werden. Außerdem müssen Personen, die mit dieser Art von Abfällen umgehen, sehr vorsichtig sein (Hazard Awareness and Management Manual 1).
Biogefährdung kann auch als ein Material definiert werden, das Menschen und anderen Lebewesen Schaden zufügen kann (UC MERCED 1). Die auffälligsten biologischen Gefahren in unserer heutigen Welt sind Materialien, die Strahlung aussenden. Strahlung ist die Art von Energie, die sich in Form von elektromagnetischen Wellen oder subatomaren Teilchen durch ein Vakuum bewegt (Gabr 2).
Natürlich sind alle Lebewesen verschiedenen Arten von Strahlung in der Atmosphäre und aus natürlich vorkommenden Materialien ausgesetzt. Mehrere ökologische Strahlungen sind für das Leben von großer Bedeutung. Ein hohes Maß an Strahlung ist jedoch sehr schädlich für Lebewesen (ICNIRP, 10).
Strahlungen stammen sowohl aus natürlichen als auch aus vom Menschen verursachten Quellen. Natürliche Strahlungsquellen sind kosmische Strahlung und terrestrische Strahlung. Bei den vom Menschen verursachten Quellen unterscheidet man zwischen medizinischen Quellen, industriellen Quellen, Kernexplosionen, Kernenergie und nuklearen Unfällen. Diese Strahlungen treten in verschiedenen Formen auf.
Dazu gehören Hochfrequenzstrahlung, Mikrowellen, Infrarot, ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen (Adams und Ronald 4). In diesem Beitrag geht es um Mikrowellenstrahlung als biologische Gefahr. Es werden die Eigenschaften, Anwendungen und Gefahren von Mikrowellenstrahlung am Arbeitsplatz, zu Hause und an vielen anderen Orten untersucht.
Verschiedene Arten von Strahlung
Strahlungen werden in zwei Gruppen eingeteilt, nämlich in nichtionisierende Strahlung (elektromagnetische Strahlung) und ionisierende Strahlung. Der Begriff “nicht-ionisierende Strahlung” beschränkt sich auf den Teil des Strahlungskontinuums, der gemeinhin als Hochfrequenzbereich bezeichnet wird. Dieser Teil des Spektrums ist durch relativ niedrige Frequenzen im Bereich von 10 Hertz bis 1014 Hertz gekennzeichnet. Die nicht-ionisierende Strahlung wird in extrem niedrige Frequenzen (ELF), Hochfrequenz (RF), Mikrowellen und Infrarot unterteilt (ICNIRP 10).
Andererseits hat ionisierende Strahlung eine sehr hohe Frequenz, die zwischen 1015 und 1026 Hertz liegt. Ionisierende Strahlung wird auch in ultraviolette, Röntgen- und Gammastrahlen unterteilt (ICNIRP 12). Da der Schwerpunkt der Studie auf der Gefährdung durch Mikrowellenstrahlung liegt, beschränken sich die Erläuterungen auf das elektromagnetische Spektrum.
Extrem niederfrequente Strahlung (ELF) hat eine außergewöhnlich große Wellenlänge, und ihre Frequenz liegt im Bereich von 100 Hertz. Funkfrequenzen haben Wellenlängen und Frequenzen im Bereich von 1-100 Metern bzw. 300 Megahertz.
Die Wellenlängen von Mikrowellen sind wesentlich kürzer, während ihre Frequenzen 300 GHz nicht überschreiten. Aufgrund ihrer kurzen Wellenlänge werden Mikrowellen im Allgemeinen in der Medienindustrie und im IKT-Sektor eingesetzt. Dies liegt auch daran, dass Mikrowellenenergie Wolken, Rauch und leichten Regen durchdringen kann (ICNIRP 13).
Biologische Auswirkungen von elektromagnetischer Strahlung
Nahezu jeder Mensch ist verschiedenen Quellen künstlicher elektromagnetischer Felder ausgesetzt. Das Ausmaß der Exposition wird wahrscheinlich mit dem Fortschritt der Technologie, insbesondere der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT), zunehmen.
Gegenwärtig werden die Mobilfunksysteme und Rundfunksender für die hohe Exposition verantwortlich gemacht (Adams und Ronald 6). Die biologischen Auswirkungen elektromagnetischer Strahlung (Funkwellen und Mikrowellen) werden üblicherweise in zwei grundlegende Kategorien unterteilt: thermische Auswirkungen und nicht-thermische Auswirkungen (Cook, Nicholas, Arthur und Gordon 323).
Die thermischen Wirkungen elektromagnetischer Strahlung sind weithin bekannt, und die Wirkungsmechanismen sind anerkannt. Die nicht-thermischen Auswirkungen von Radio- und Mikrowellen sind jedoch immer noch Gegenstand von Debatten, da die Wirkungsmechanismen nicht gut verstanden sind (Cook, Nicholas, Arthur und Gordon 323).
Wissenschaftler aus Osteuropa und Russland glaubten, dass die biologischen Auswirkungen von Radio- und Mikrowellen bei Energiedichten stattfinden, die extrem niedrig sind, um spürbare thermische Auswirkungen zu erzeugen. Diese Auswirkungen wurden von westlichen Wissenschaftlern aufgrund der vorläufigen Beweise, die hauptsächlich aus amerikanischen Labors stammen, in Frage gestellt. Sie argumentieren, dass die meisten Beweise, die von Wissenschaftlern aus Osteuropa und Russland vorgelegt wurden, die Existenz von nicht-thermischen Nebenwirkungen nicht belegen (Cook, Nicholas, Arthur und Gordon 324).
Dennoch sind die abweichenden Meinungen der Wissenschaftler aus dem West- und Ostblock in der jüngsten Vergangenheit aufgrund der Anwendung standardisierter Forschungsprotokolle und -materialien minimal geworden. Auch der Austausch von Informationen über die Gefahren elektromagnetischer Strahlung hat zugenommen (Cook, Nicholas, Arthur und Gordon 327).
Derzeit sind sich die Wissenschaftler beider Blöcke einig, dass biologische Systeme, die Funkwellen und Mikrowellen im Frequenzbereich zwischen einem Kilohertz und 105 Megahertz ausgesetzt sind, je nach Frequenz und körperlichen Eigenschaften des Systems unterschiedliche Mengen an Energie absorbieren. Normalerweise werden fast 50 Prozent der Energie im System absorbiert, während der Rest reflektiert wird (IEE 3).
Kürzere Wellenlängen sind sehr gefährlich, weil sie zu thermischer Erwärmung führen. Wie bereits erwähnt, haben Mikrowellen wesentlich kürzere Wellenlängen, die zwischen einem Millimeter und einem Meter liegen (Banik, Smirti und Szukaj 157). Der Grad der Durchdringung der Wellen hängt auch von der Frequenz, der Wellenspaltung und den Körpereigenschaften ab. Aus diesem Grund werden extrem kurze Wellen hauptsächlich von der Haut absorbiert, während längere Wellenlängen tiefer eindringen.
Der Grad der Erwärmung hängt in der Regel von den Wassermolekülen der Zellen oder des Gewebes ab. Mikrowellen stören normalerweise die Wärmeregulierungs- und Anpassungsprozesse in den Organen. Außerdem sind Gewebe, die weniger vaskularisiert sind, sehr anfällig für thermische Schäden, da sie weniger gut in der Lage sind, die Wärmewirkung der Mikrowellen zu regulieren (IEE 4).
Die allgemeinen Auswirkungen von Mikrowellen können in drei Kategorien eingeteilt werden: Gefährdung von Personen durch Mikrowellen, Gefährdung von Geräten durch Mikrowellenstrahlung und Störungen durch Mikrowellen.
Zu den Gefahren von Mikrowellen für das Personal gehören die Erwärmung des Körpers, die Bildung von grauem Star, die Verringerung der Spermienzahl, Krebswachstum sowie Schocks und Verbrennungen. Zu den Gefahren der Mikrowellenstrahlung für Kampfmittel gehört die vorzeitige Aktivierung von elektroexplosiven Geräten. Und nicht zuletzt stören Mikrowellen andere elektronische Geräte (ICNIRP 15).
Mikrowellenstrahlung und Arbeitsschutz
Mikrowellenstrahlung kann sowohl in einer kontrollierten als auch in einer unkontrollierten Umgebung auftreten. Kontrollierte Umgebungen sind Orte, an denen sich Personen aufgrund ihrer Arbeit oder ihrer Aufgaben der Exposition bewusst sind. Dies können auch Bereiche sein, in denen vernünftigerweise eine hohe Mikrowellenstrahlung zu erwarten ist.
Nach Angaben der Internationalen Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP) sollten sich Personen weniger als 6 Minuten in solchen Bereichen aufhalten. Dies hängt von der Höhe der elektromagnetischen Energie oder Frequenz in einem Bereich ab. Nicht kontrollierte Umgebungen sind Orte, an denen keine hohe Mikrowellenstrahlung zu erwarten ist, z. B. öffentliche Plätze, Personalräume und Arbeitsplätze (Hazard Awareness and Management Manual 5).
Die ICNIRP hat Normen für Hochfrequenz- und Mikrowellenstrahlung aufgestellt, die von verschiedenen Branchen eingehalten werden müssen, um die Exposition zu minimieren (ICNIRP 20). In der Telekommunikationsbranche gibt es Sicherheitsanforderungen für den Umgang mit elektrischen Geräten und für Wartungs- und Reparaturarbeiten.
So müssen sie zum Beispiel während der Reparaturen den Strom abschalten oder markieren, um die Exposition zu minimieren. Die Mitarbeiter müssen bei der Durchführung solcher Reparaturen mit der erforderlichen Schutzkleidung/Ausrüstung ausgestattet werden. Außerdem müssen Warnschilder aufgestellt werden, und der Zugang zu gefährlichen Bereichen sollte eingeschränkt werden (ICNIRP 21).
Zu den weiteren Sicherheitsanforderungen gehören: Schulung der Mitarbeiter in Sicherheits- und Gesundheitsschutzverfahren, um ihr Bewusstsein und ihr Verständnis zu verbessern; die verwendeten Mikrowellengeräte müssen den vorgeschriebenen Standards entsprechen; Identifizierung und ständige Überprüfung der Mikrowellengefahren durch Spezialisten; Identifizierung und Kontrolle gefährlicher Standorte; und nicht zuletzt die regelmäßige Bewertung der Sicherheitsstandards und -programme, um Schwachstellen oder Mängel zu ermitteln und zu beheben (Handbuch für Gefahrenbewusstsein und Management 6).
Schlussfolgerung
Biologische Gefahren sind definiert als infektiöse oder potenziell schädliche Stoffe, die in der Umwelt vorkommen. Die auffälligste biologische Gefahr in unserer heutigen Welt sind radioaktive Stoffe. In den letzten vier Jahrzehnten wurden die biologischen Auswirkungen elektromagnetischer Strahlung, insbesondere der Mikrowellenstrahlung, in zahlreichen wissenschaftlichen Foren diskutiert.
Der Grund dafür ist, dass der Fortschritt in der Informations- und Kommunikationstechnologie die Belastung durch Hochfrequenz- und Mikrowellenstrahlung erhöht hat. Die Exposition gegenüber einer hohen Mikrowellenstrahlungsenergie/-frequenz kann verheerende Auswirkungen auf den Menschen und die Umwelt insgesamt haben. Daher müssen die Sicherheitsstandards für Hochfrequenz- und Mikrowellenstrahlung zu Hause und am Arbeitsplatz eingehalten werden.
Zitierte Werke
Adams, Ronald und Ronald Williams. Biological Effects of Electromagnetic Radiation (Radio Waves and Microwaves) -Eurasian Communist Countries. Washington, DC: US Army Medical Intelligence and Information Agency, 1976. Gedruckt.
Banik, Sharma, Smirti Bandyopadhyay und Szukaj Ganguly. “Bio-Effekte von Mikrowellen – ein kurzer Überblick”. Zeitschrift für Bioressourcen-Technologie, 87 (2003): 155-159. Drucken.
Cook, Harold, Nicholas Steneck, Arthur Vander und Gordon Kane. “Frühe Forschung über die biologischen Auswirkungen von Mikrowellenstrahlung: 1940-1960”. Annals of Science, 37 (1980): 323-351.Print.
Gabr, Ahmed. Biologische Auswirkungen von elektromagnetischer Strahlung. Kairo, Ägypten: Mansoura Universität, 2010. Drucken.
Handbuch zur Sensibilisierung für Gefahren und Management. Biologisch gefährlicher Abfall. Seattle, WA: Fred Hutchinson Cancer Research Centre, 2013. Web.
ICNIRP. “Exposition gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Feldern, biologische Wirkungen und gesundheitliche Folgen (100kHz-300GHz)”. Review of the Scientific Evidence and Health Consequences, 16 (2009): 10-45. Drucken.
IEE. Die möglichen schädlichen biologischen Wirkungen von schwachen elektromagnetischen Feldern mit Frequenzen bis zu 300 GHz. London, UK: Institut für Elektroingenieure, 2002. Drucken.
UCMERCED. Umwelt, Gesundheit und Sicherheit: Biologisch gefährlicher Abfall. North Lake Road, CA: University of California, 2013. Web.