Allgemein können Umweltbelastungen aus Emissionen (Abgabe) und Immissionen (Aufnahme) von Substanzen resultieren. Die Grenzen zwischen umweltneutral, umweltbelastend und umweltschädigend sind oft fließend und von Art, Menge und Konzentration der einzelnen Stoffe sowie von deren umweltchemischer Stabilität (Persistenz) abhängig.

Konzentrationen werden in der Umweltchemie in Prozent, Promille und in ppm (parts per million; 1:10⁶) sowie ppb (parts per billion; 1:10⁹) angegeben (-> Tab. 1).

Verständlicher werden die Angaben, wenn man die Konzentrationsangaben auf das Volumen eines Würfels mit der Kantenlänge 1 m bezieht. Dessen Volumen beträgt 1 m³, 1000 (10³) l, 1.000.000 (10⁶) ml (cm³) oder 1.000.000.000 (10⁹) mm³. Analog kann man die Angaben auch auf Massen (z. B. kg Körpermasse) beziehen und erhält dann die Massenanteile.

Tab.1: Konzentrationsangaben in der Umweltchemie

Symbol	Benennung	Faktor	Volumenanteile	Massenanteile
1 %	Prozent	10¯ 2	10 l/m3	10 g/kg	10 kg/t
1 ‰	Promille	10¯ 3	10 l/m3	1 g/kg	1 kg/t
1 ppm	parts per million	10¯ 6	1 ml/m3	1 mg/kg	1 g/t
1 ppb	parts per billion*)	10¯ 9	0,001 ml/m3 1 µl/m3	0,001 mg/kg 1 µg/kg 1 pg/g	1 mg/t

*) Billion steht im Englischen für Milliarde.

Es sei an dieser Stelle daran erinnert, dass Chemiker bei Konzentrationsangaben mit molaren Größen arbeiten. Diese sind eigentlich wesentlich anschaulicher als Massen- oder Anteilsgrößen, da sie ein Maß für die Anzahl von schädigenden Molekülen sind und eher Aufschluss über die Giftigkeit von Substanzen unterschiedlicher Massen geben.

Hinsichtlich der potentiellen Umweltgefährdung kann man zwischen drei Stoffgruppen unterscheiden:

-	Substanzen, die selbst toxisch sind, wie z. B. Verbindungen von Quecksilber Hg oder Cadmium Cd, deren Toxizität in weiten Grenzen variieren kann.
-	Substanzen, die - wie die Quellgase - selbst nicht umweltschädigend sind, aber Sekundärschäden hervorrufen. Beispiele sind die ungiftigen Fluorkohlenwasserstoffe FCKW, die die Schwächung der Ozonschicht bewirken, aber auch Erdgas (Methan).
-	Substanzen, die selbst nicht umweltschädigend sind, aber in so großen Mengen anfallen, dass sie zu Umweltproblemen führen. Ein Beispiel ist der aus vielen, toxikologisch oft unbedenklichen Stoffen zusammengesetzte Hausmüll.

Die Stoffe, die eine direkte negative physiologische Auswirkung auf Menschen und Tiere haben, lassen sich wie in Tab. 2 beschrieben nach der Art der Schädigung unterscheiden.

Viele Stoffe zeigen gleichzeitig verschiedene Wirkungen. Dabei reagieren Tiere, Menschen und Pflanzen oft auf ein und denselben Stoff unterschiedlich. Das Sevesogift Dioxin (TCDD) ist für Meerschweinchen 5000 x giftiger als für Goldhamster. So können Tiere in vielen Fällen Nahrungsmittel aufnehmen, die für den Menschen bereits verdorben sind. (Dies ist für die Beurteilung von Grenzwerten, die an Tierversuchen ermittelt wurden, von Bedeutung.) Während Schwermetalle für den Menschen toxisch sind, speichern manche Pilze diese geradezu. Umgekehrt können pflanzentoxische Substanzen für Menschen und Tiere ungiftig sein.

Tab. 2: Schädigende Wirkung verschiedener Substanzen auf Tiere und Menschen

Wirkung	Beispiele
Vergiftung (augenblickliche, akute toxische Wirkung) Schleichende Organschädigung (latente toxische Wirkung) Allergene Wirkung (Auslösung von Allergien) Cancerogene Wirkung (Auslösung von Krebs) Mutagene Wirkung (Auslösung von Mutationen) Teratogene Wirkung (Schädigung ungeborenen Lebens)	Cyanid Cadmium (Lunge, Nieren, Knochen) Asbest (Lunge) Chromverbindungen Polykondensierte Aromaten, Nitrosamine, Plutonium Nitrit Dioxine

Es ist ein wesentlicher Aspekt, dass sich einige giftige Substanzen, wie z. B. Schwermetalle oder schwer abbaubare organische Verbindungen (Dioxine, DDT) in Pflanzen und Tieren akkumulieren (Summationsgifte). Obwohl also nur geringe Konzentrationen bestimmter Schadstoffe emittiert und aufgenommen werden, können Pflanzen und Tiere auf die Dauer erheblich geschädigt werden.

Um die Umwelt vorausplanend langfristig zu entlasten, muss man die hauptsächlichen Gründe kennen, weshalb schädliche Stoffe überhaupt entstehen. Die wichtigsten Ursachen sind:

• Mangelnde Voraussicht,
• Unfälle,
• Profitstreben,
• Fahrlässigkeit,
• Mangelndes Umweltbewusstsein der Verbraucher.

Mangelnde Voraussicht
Bei der industriellen Produktion stand lange Zeit das Prinzip im Vordergrund, die Ausbeute an den gewünschten Produkten bei möglichst niedrigen Kosten zu optimieren, wobei die Umweltverträglichkeit der Verfahren nicht beachtet wurde. Vielfach war man sich über die Auswirkungen verschiedener Emissionen auf die Umwelt noch nicht im Klaren. Dies hatte mehrere Gründe:

• Die Toxizität vieler Stoffe und ihre Abbaubarkeit waren nicht bekannt.
• Umweltverschmutzungen wurden als notwendige und ertragbare Begleiterscheinung des industriellen Fortschritts angesehen, mit denen sich niemand beschäftigte. Der Ruf nach umweltgerechtem Verhalten galt als "fortschrittsfeindlich" und damit als suspekt.
• Geeignete Methoden zur Spurenanalyse und biologische Tests standen nicht zur Verfügung. Akkumulationen schwer abbaubarer Substanzen wurden erst spät erkannt. Synergistische Effekte, d. h. sich verstärkende Zusammenwirkungen verschiedene Schadstoffe, lassen sich kaum voraussagen.

Da heute neue chemische Verbindungen und Zubereitungen erst nach sorgfältiger Prüfung in den Verkehr gebracht werden dürfen, ist dieser Weg zur Umweltgefährdung wesentlich eingeschränkt worden. Außerdem ist die Analytik wesentlich verfeinert worden, so dass heute auch noch Spuren erfasst werden können.

Allerdings werden die Versäumnisse der Vergangenheit noch lange nachwirken, da - wie das Problem der Altlasten verdeutlicht - in den ersten hundert Jahren der Industrialisierung und in der Aufschwungeuphorie der Nachkriegszeit große Mengen schädlicher Abfälle anfielen, die nach heutigem Kenntnisstand oftmals unsachgemäß entsorgt wurden. Dies gilt vor allem auch für die ungehemmt industrialisierten neuen Bundesländer.

Unfälle
Einmal kann die Fehlsteuerung technischer Prozesse zu unkontrollierten Reaktionen und Emissionen führen. Bekannte Ereignisse sind die Freisetzung von Dioxinen bei dem Unfall in Seveso oder das Reaktorunglück in Tschernobyl. Weniger spektakulär, aber weitaus häufiger sind jedoch Unfälle beim Transport, bei der Lagerung und beim Abfüllen von Gefahrengütern. So muss man fast täglich in der Zeitung von Unfällen mit Tanklastzügen, undichten Kesselwagen oder von ausgelaufenem Öl lesen.

Profitstreben
Oftmals werden wirtschaftliche Interessen über die Belange der Umwelt gestellt. Entsorgung von Abfällen, die Aufarbeitung von Produktionsrückständen oder der Einbau von Filteranlagen verursachen Kosten, die mancher Betrieb soweit wie möglich einspart. Leider muss gesagt werden, dass vielfach Umweltschutzmaßnahmen erst auf Grund gesetzgeberischer Initiativen durchgesetzt werden können. So sind Rauchgasreinigungsanlagen für Kraftwerke vielfach so ausgelegt, dass gerade die gesetzlich zugelassenen Emissionswerte erreicht werden, auch wenn nach dem Stand der Technik geringere Emissionen möglich sind.

Fahrlässigkeit
Viele Umweltschäden entstehen durch fahrlässigen Umgang mit gefährlichen Stoffen. Obwohl es eine Vielzahl gesetzlicher Grundlagen, Vorschriften und Empfehlungen gibt (z. B. Gefahrstoffverordnung, Richtlinien für Laboratorien), werden diese immer wieder missachtet. Dabei reicht die Spanne des Fehlverhaltens vom "Entsorgen" kleiner Chemikalienmengen in den Ausguss bis zur mangelhaften Untersuchung des Untergrunds für das Anlegen einer Deponie.

Mangelndes Umweltbewusstsein der Verbraucher
Nicht nur durch die Industrie, sondern auch durch die Verbraucher werden erhebliche Umweltbelastungen verursacht. So gelangen auch heute noch Batterien in den Mülleimer anstatt zu den Sammelstellen. Motorenöl wird in die Kanalisation gegossen, Abfälle werden an Feldrändern oder im Wald deponiert. Das wenig ausgeprägte Umweltbewusstsein bezüglich des Mülls wird allerdings durch die Verpackungsindustrie geradezu unterstützt. Auch der kritische Verbraucher kann kaum mehr Waren ohne üppige Verpackungen ("Blister") erstehen. Mehrweggebinde werden Zug um Zug durch Einwegverpackungen ersetzt.