Die Zugentgleisung in Ohio und ihre giftigen Folgen

21. April 2023

Eine Diskussion über Kunststoffe, Vinylchlorid und die chemischen Folgen der Entgleisung in East Palestine, Ohio.

Die Nation war schockiert, als im Februar im Dorf East Palestine, Ohio, ein Güterzug mit gefährlichen Chemikalien entgleist. Der Unfall führte zu einem massiven Chemieunfallund löste eine landesweite Diskussion über Zugsicherheit und Vinylchlorid aus, ein leicht entzündliches, farbloses Gas, das zur Herstellung von Polyvinylchlorid, bekannt als PVC, verwendet wird.

Der 2 Meilen lange Zug, der von der Norfolk Southern Railway betrieben wurde, befand sich in der Nähe der Grenze zu Pennsylvania, als Dutzende Waggons entgleisten und in Brand gerieten, wodurch schwarze Rauchwolken in die Luft stiegen. Etwa die Hälfte der 4.700 Einwohner des Dorfes wurde zur Evakuierung aufgefordert.

Die Entgleisung führte zu einem der größten Chemieunfälle des Landes seit Jahren, und das volle Ausmaß des Schadens ist noch unbekannt. Der Unfall hat jedoch die Sicherheit von Güterzügen und der darin beförderten giftigen Ladung deutlich ins Rampenlicht gerückt.

Das Graduiertenzentrum sprach mit Dozenten – Chemikern und einem Wissenschaftler für öffentliche Gesundheit –, um über die Chemikalien zu sprechen, aus denen Kunststoffe hergestellt werden, und über die Gefahren, die sie beim Transport per Fracht mit sich bringen.

Was ist Vinylchlorid?

Vinylchlorid ist ein Vorprodukt für die Herstellung von PVC, einer Kunststoffart, die in zahlreichen Alltagsprodukten vorkommt. Die EPA hat Vinylchlorid als bekanntes menschliches Karzinogen eingestuft. Der primäre Weg der Exposition gegenüber Vinylchloridgas ist das Einatmen, was zu Reizungen der Atemwege, Kopfschmerzen, Orientierungslosigkeit, Bewusstlosigkeit und bei sehr hohen Expositionswerten sogar zum Tod führen kann.

PVC wird in vielen Baumaterialien verwendet, darunter Rohren und Fensterverkleidungen, Drahtbeschichtungen, Elektronik, medizinischem Bedarf, Fußböden, Spielzeug, Küchengeräten und unzähligen anderen Haushaltsgegenständen. „Wenn Sie eine neue Zahnbürste kaufen, wird sie aus durchsichtigem Kunststoff bestehen, einer sogenannten Blisterverpackung, und dieser durchsichtige Kunststoff ist häufig PVC“, sagte Professor Alan Lyons (GC/College of Staten Island, Chemie, Nanowissenschaften). Polymerchemiker. „Es ist einer der am häufigsten in Massenproduktion hergestellten Kunststoffe der Welt.“

Erfahren Sie mehr über den Ph.D. Programm in Chemie

Vinylchlorid selbst ist ein Monomer, ein Molekül, das die Grundeinheit von Polymeren bildet. Dies können natürliche Biopolymere sein – Holz, Seide, Gummi, Stärke und sogar DNA – oder synthetische Polymere, die zur Herstellung von Kunststoffen wie Silikon, Polyethylen, Nylon und PVC verwendet werden.

„Man nennt es Monomer, weil es sich hierbei um kleine Moleküle handelt, die miteinander reagieren und eine sehr lange Kette bilden können, und die sich in dieser Kette immer wieder wiederholen, um ein Polymer zu bilden“, sagte Lyons.

Hitze löst chemische Reaktionen aus

Als die Waggons brannten, führte die Angst vor einer möglichen Explosion zu einer kontrollierten Verbrennung von Vinylchloridgas in fünf Waggons. Bei der Verbrennung zerfällt Vinylchlorid in Gase wie Phosgen und Chlorwasserstoff.

„Da das Vinylchloridmolekül Wasserstoff und Chlor enthält, zersetzt es sich beim Erhitzen“, erklärte Lyons, „und eines dieser Zersetzungsprodukte wird Salzsäure sein“, eine ätzende Säure, die Augen-, Nasen- und Schleimhautschäden verursachen kann Reizung der Atemwege.

Phosgen, das von den National Institutes of Health als „extrem giftig“ beschrieben wird, kann schwere Schäden an der Lunge und dem Nervensystem verursachen. Das Gas ist so giftig, dass es als chemischer Kampfstoff eingesetzt wurde und für die überwiegende Mehrheit der Todesopfer durch chemische Waffen im Ersten Weltkrieg verantwortlich war.

Darüber hinaus wurden Dioxine im Boden des Standorts gefunden. Allerdings seien die hochgiftigen Verbindungen nur in geringen Mengen gefunden worden, sagen Beamte. Die EPA hat Dioxine als wahrscheinliche Karzinogene eingestuft, mit Ausnahme von einem – 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin, das als bekanntes Karzinogen identifiziert wurde und in den Bodenproben vorkommt.

Dioxine entstehen durch Verbrennung und werden mit wenigen Ausnahmen nicht in der Natur gebildet, sagte Professor Jin Shin (GC/Medgar Evers College, Geo- und Umweltwissenschaften). „Warum? Weil Dioxine bei sehr, sehr hohen Temperaturen entstehen“, sagte der Chemiker, etwa bei kommunaler Verbrennung, Waldbränden und Vulkanausbrüchen.

Erfahren Sie mehr über den Ph.D. Programm in Erd- und Umweltwissenschaften

Aber diese Chemikalien waren nicht die einzigen gefährlichen Stoffe, die austraten, nachdem der Zug von den Gleisen abgekommen war. Tatsächlich beförderte der 18.000 Tonnen schwere Zug auch brennbares Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Isobutylen und Benzol – alle zur Herstellung von Kunststoffen verwendet.

Die ausgelaufenen Chemikalien verunreinigten nahegelegene Bäche und Bäche, wo unmittelbar nach dem Unfall Tausende von Fischen starben. Bis Ende Februar starben nach Schätzungen des Ohio Department of Natural Resources mehr als 38.000 Elritzen und 5.500 andere Arten, darunter andere Fische und Makrowirbellose, infolge der Entgleisung.

Shin glaubt, dass es eine Kombination verschiedener Chemikalien war, die zum Absterben geführt hat, und bezweifelt, dass Vinylchlorid allein die Ursache war. „Es verdunstet im Wasser schnell, wie Kohlendioxid in einer Getränkedose“, sagte er. In jedem Fall seien die möglichen Auswirkungen der Entgleisung auf die Gesundheit der Bewohner und das lokale Ökosystem schwerwiegend, sagte Shin. Er sagte, es sei mindestens ein Jahr lang eine Überwachung der Luft- und Wasserqualität rund um den kontaminierten Standort erforderlich.

Der Transport großer Mengen gefährlicher Güter auf der Schiene erfordere strengere Sicherheitsvorschriften, sagt Shin. Und die Züge, die diese gefährlichen Chemikalien befördern, müssten modernisiert werden, mit verbesserten Alarmsystemen sowie Temperatur- und Drucksensoren, sagte er.

Wochen nach dem Unfall berichtete das National Transportation Safety Board, dass ein überhitztes Radlager zur Entgleisung des Zuges geführt habe. Schienenseitige Detektoren waren nicht in der Lage, Bahnbetreiber vor dem Problem zu warnen, bis es zu spät war. Im Feuer geschmolzene Aluminiumteile beschädigten laut NTSB auch die Überdruckventile in den Tanks.

Mögliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit

Laut NIH ist die Exposition gegenüber Vinylchlorid neben primärem Leberkrebs, Gehirn- und Lungenkrebs, Lymphomen und Leukämie mit einem erhöhten Risiko für eine seltene Form von Leberkrebs, das sogenannte hepatische Angiosarkom, verbunden.

Die EPA führt derzeit Aufräumarbeiten an der Entgleisungsstelle durch. Die Arbeiten umfassen die Entfernung kontaminierten Bodens und Abwassers, die Luft- und Wasserüberwachung sowie die Probenahme von Brunnenwasser und Boden.

Bundes-, Landes- und lokale Behörden sind eingeschritten, um den Bewohnern Ostpalästinas nach dem Unfall Vorsorgeuntersuchungen und direkte Gesundheitsversorgung zu bieten. Das Gesundheitsministerium von Ohio hat den Ersthelfern, die vor Ort waren, Tests und körperliche Untersuchungen angeboten.

In einem aktuellen Leitartikel der New York Times forderte der angesehene Professor Gerald Markowitz (GC/John Jay College, Geschichte) ein völliges Verbot von Vinylchlorid und einen Ausstieg aus PVC-Kunststoff. Bis dahin, schrieben er und seine Co-Autoren, wären Gemeinden wie Ostpalästina „tickenden Zeitbomben des Krebses“ ausgesetzt.

Erfahren Sie mehr über den Ph.D. Programm in Geschichte

„Millionen Pfund gefährlicher Chemikalien werden jedes Jahr auf der Schiene transportiert“, sagte Markowitz, Mitautor von Deceit and Denial: The Deadly Politics of Industrial Pollution. „In den letzten zehn Jahren gab es etwa 500 Unfälle, bei denen gefährliche Chemikalien entweder verschüttet wurden oder aus Zügen austraten, die unterwegs waren oder auf ihre Abfuhr warteten“, sagte er, aber diese Zahl lässt sich nur schwer überprüfen, da diese Verschüttungen und Unfälle selbst verursacht wurden -berichtet.

Die Amerikaner seien auch durch Milliarden Pfund Chemikalien gefährdet, die aus Industrieanlagen überall in den USA freigesetzt würden, sagte Markowitz, und diese seien häufig in wirtschaftlich benachteiligten Gebieten angesiedelt.

In diesem Land gelten Chemikalien im Allgemeinen als sicher, bis das Gegenteil bewiesen ist, sagte Markowitz. „Sie sind unschuldig, bis ihre Schuld bewiesen ist“, sagte er. „Aber bei Chemikalien müssen wir einen Ansatz im Bereich der öffentlichen Gesundheit verfolgen und das Vorsorgeprinzip übernehmen. Wir brauchen ein System, in dem Chemieunternehmen und die Regierung die Sicherheit von Chemikalien nachweisen, bevor sie in großem Umfang eingesetzt werden.“

Herausgegeben vom Büro für Kommunikation und Marketing

Neuigkeiten und Erkenntnisse

Brad Fox nahm am Englischprogramm teil und plante eine Dissertation über kreative Sachbücher, die er mit einem Manuskript abschloss.

Der Ehrentitelträger George Takei sprach am 2. Juni im Lincoln Center zu den Absolventen.

Drei Master-Absolventen der kognitiven Neurowissenschaften mit vorherigen CUNY-Abschlüssen sind bereit, mit ihrer Promotion zu beginnen.