Langlebige organische Schadstoffe

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Langlebige organische Schadstoffe oder POP (von engl. persistent organic pollutants) sind organische Verbindungen, die in der Umwelt nur sehr langsam abgebaut oder umgewandelt werden (Persistenz). Typischerweise wendet man den Begriff auf die Organochlor-Insektizide der „ersten Generation“ (zum Beispiel Chlordan, DDT, Dieldrin, Toxaphen), einige industriell hergestellte Chemikalien (PCB) sowie Nebenprodukte von Herstellungs- und Verbrennungsprozessen (Dioxine) an.

Eigenschaften[Bearbeiten]

POP sind „semi-volatil“, sie können also sowohl in der Gasphase als auch an Staubpartikel gebunden vorkommen. Dadurch sind sie in gewissem Umfang in der Umwelt mobil und können durch Ferntransportmechanismen weltweit (ubiquitär) verteilt werden. Sie lassen sich selbst in sehr entlegenen Regionen wie den Polgebieten nachweisen.

Langlebige organische Schadstoffe sind relativ widerstandsfähig gegenüber chemischen, biologischen und photolytischen Abbauprozessen. Häufig sind sie aus Chlor- und Kohlenstoffatomen zusammengesetzt, die Chlor-Kohlenstoff-Bindung ist gegenüber einer Hydrolyse sehr beständig. Je höher der Chloranteil, desto besser ist die Widerstandsfähigkeit gegen biologischen Abbau und Photolyse. Durch die Halogenierung sind POP schlecht wasser-, aber gut fettlöslich (Lipophilie). Sie können sich im Fettgewebe von Tieren und Menschen anreichern (Bioakkumulation).

Einige POP gelten als Endokrine Disruptoren oder sind kanzerogen, teilweise wurden sie auch mit Unfruchtbarkeit, Verhaltensauffälligkeiten und Immundefekten in Verbindung gebracht.[1]

Stoffklassen[Bearbeiten]

Vorwiegend sind es halogenierte organische Verbindungen, die in der Nahrungskette angereichert werden. Alle in die Stockholmer Konvention aufgenommenen Substanzen gehören zu dieser Gruppe. Das sogenannte Dreckiges Dutzend besteht nur aus Organochlorverbindungen. Insbesondere sind die Organochlorpestizide, wie DDT oder Endrin, von Bedeutung. Hinzu kommen bromierte Flammschutzmittel und polyfluorierte Verbindungen wie Perfluoroctansulfonat (PFOS), die als oberflächenaktive Substanzen bei Textilien eingesetzt werden.[2]

Humanexposition[Bearbeiten]

Aufgrund der hohen Persistenz gelangen viele halogenierte Schadstoffe über die Nahrungskette auch in den menschlichen Organimus und können durch chromatographische Verfahren sicher identifiziert und quantifiziert werden.[3]

Regulierung[Bearbeiten]

Aufgrund ihrer ubiquitären Verbreitung, der Anreicherung im Körpergewebe und möglichen Gesundheitsschäden wird auf internationaler Ebene versucht, Herstellung und Einsatz von bestimmten POP einzuschränken oder ganz zu verbieten. In einem ersten Ansatz wurden 2001 mit der Stockholmer Konvention Herstellung und Gebrauch von zwölf Stoffen und Stoffgruppen (Dreckiges Dutzend) eingeschränkt oder verboten. Dabei unterscheidet die Stockholmer Konvention auf der einen Seite die gezielt hergestellten Substanzen, wie Pflanzenschutzmittel oder PCB, die auf eine Bannliste kamen und deren Herstellung untersagt ist. Zum anderen sind aber die POP benannt, die unabsichtlich als „Nebenprodukt“ bei „umweltrelevanten Ereignissen“ (Brände, Feuerwerk, Vulkanausbrüche) entstehen und letztlich ebenfalls langfristig in die Umwelt und in die Nahrungskette kommen, wie die Dioxine oder Pentachlorphenol.

Am 29. April 2004 sind mit der Verordnung über persistente organische Schadstoffe[4] detaillierte Vorgaben hinsichtlich der Herstellung, des Inverkehrbringens, der Verwendung und der Freisetzung von POP für die Mitgliedsstaaten der EU festgelegt worden. Ziel der Verordnung ist, im Einklang mit dem Vorsorgeprinzip, die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor den POP zu schützen.

Im Sinne der REACH-Verordnung gilt eine Verbindung als persistent, wenn sie eines der folgenden Kriterien erfüllt:

Persistenzkriterien in der REACH-Verordnung[5]
Umweltkompartiment Halbwertszeit
Süßwasser oder Flussmündungen 0> 40 Tage
Meerwasser 0> 60 Tage
Süßwasser- oder Flussmündungssediment > 120 Tage
Meeressediment > 180 Tage
Boden > 120 Tage

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. L. Ritter, K.R. Solomon, J. Forget, M. Stemeroff, C. O'Leary: Persistent organic pollutants (PDF; 120 kB). United Nations Environment Programme
  2. Hans-Joachim Hübschmann, Kyle D'Silva: Dioxin-Analytik. In: GIT-Laborfachzeitschrift. März 2011, ISSN 0016-3538
  3. Bjermo H, Darnerud PO, Lignell S, Pearson M, Rantakokko P, Nälsén C, Enghardt Barbieri H, Kiviranta H, Lindroos AK, Glynn A.: Fish intake and breastfeeding time are associated with serum concentrations of organochlorines in a Swedish population., Environ Int. 2013 Jan;51:88-96. PMID 23201820
  4. Verordnung (EG) 850/2004 des Europäischen Parlaments und des Rates über persistente organische Schadstoffe und zur Änderung der Richtlinie 79/117/EWG (Amtsblatt L 158 v. 30. April 2004, S. 7–49)
  5. REACH-Helpdesk: Wann ist ein Stoff ein PBT- oder vPvB-Stoff?