Polycylische
aromatische Kohlenwasserstoffe
Teil
1 die 16 PAK nach EPA
Auszug
aus der Broschüre:
POLYZYKLISCHE AROMATISCHE KOHLENWASSERSTOFFE
-
Umweltschädlich! Giftig! Unvermeidbar? Umweltbundesamt 2012
Was
sind eigentlich Polyzyklische Aromatische
Kohlenwasserstoffe?
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Wo
kommen PAK her?
PAK
entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material wie Holz, Kohle oder Öl. Allgemein gilt: Je
niedriger die Temperatur des Feuers und je weniger Sauerstoff zur Verfügung steht, desto unvollständiger verbrennen die
Materialien und desto mehr PAK entstehen. Ein großer Teil der PAK gelangt bereits durch Naturprozesse, wie Waldbrände oder
Vulkanausbrüche, die nicht vom Menschen beeinflussbar sind, in die Atmosphäre. Auch die von Menschen verursachten Emissionen
stammen hauptsächlich aus Verbrennungsprozessen: aus Kleinfeuerungsanlagen, industriellen Prozessen, Feuerstellen oder
Tabakrauch. Zudem ist diese Stoffgruppe ein natürlicher Bestandteil der fossilen Rohstoffe Kohle und Erdöl. Letzteres
enthält zwischen 0,2 und 7% PAK (National Research Council, 2003).
Durch Veredlungsverfahren, wie der Verkokung von Kohle oder der Raffination von Erdöl durch Kracken, entstehen Produkte wie Koks, Teer, Benzine, Wachse oder Öle. Die dabei entstehenden Schlacken werden verbrannt oder als Baustoff im Straßenbau verwendet. Werden PAK aus dem Schlackenabfall oder den Kokerei- und Raffinerieprodukten nicht entfernt, gelangen sie aufgrund ihrer Langlebigkeit auch auf diesem Weg in die Umwelt. Die Teeröle und bestimmte Öle aus der Erdölverarbeitung können zum
Weichmachen Gummi und Kunststoffen beigemischt werden. Der größte Anteil der PAK, die den Verbraucher erreichen, stammt aus diesen Verwendungen.
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Was macht PAK so besorgniserregend?
Für
Mensch und Umweltorganismen sind PAK eine besorgniserregende
Stoffgruppe. Viele PAK haben krebserregende, erbgutverändernde
und/oder fortpflanzungsgefährdende Eigenschaften. Einige PAK
sind gleichzeitig persistent, bioakkumulierend und giftig (toxisch)
für Menschen und andere Organismen.
Persistent heißt, dass die Stoffe sehr lange in der Umwelt verbleiben und dort kaum abgebaut werden.
Bioakkumulierende
Chemikalien reichern sich in Organismen an – auch im
menschlichen Körper.
Stoffe,
die diese drei Eigenschaften verbinden, sind aus Umweltsicht besonders besorgniserregend. Die Fachleute sprechen hierbei von
PBT-Stoffen (Persistente, Bioakkumulierende und Toxische Stoffe). Werden solche Chemikalien freigesetzt, können sie wegen ihrer
Eigenschaften nicht mehr aus der Umwelt entfernt werden. Im Gegenteil: Sie reichern sich an und können dabei Pflanzen, Tiere
und letztendlich den Menschen schädigen.
PAK binden an Staub- oder Rußpartikel und gelangen so auch in die Atmosphäre. Dort können sie wegen ihrer Langlebigkeit über weite Strecken transportiert werden. Durch Regen, Nebel oder Schnee gelangen die PAK-haltigen Stäube wieder zur Erdoberfläche, lagern sich auf dem Boden und auf Pflanzen ab oder gelangen in das Oberflächenwasser. Da PAK auch in abgelegene Gebiete der Erde transportiert werden, findet man sie auch weit ab von menschlichen Eintragsquellen, etwa in entlegenen Bergseen, in der Arktis und auch Antarktis.
Viele PAK treten immer als variable Gemische auf. Deshalb werden bei der chemischen Analyse häufig „Stellvertreter“ der Stoffgruppe bestimmt. Die US-Umweltbehörde (EPA) nahm im Jahre 1977 16 PAK in die Liste der so genannten „Priority Pollutants“ („prioritäre Schadstoffe“) des US-Clean Water Acts auf. Diese 16 PAK wurden ausgewählt, da sie sehr giftig und leicht chemisch nachzuweisen sind, ein breites Spektrum der möglichen Strukturen umfassen und häufig in Gewässern gefunden wurden. Um den PAK-Gehalt von Produkten zu bestimmen, messen Chemikerinnen und Chemiker meist die Summe dieser 16 Verbindungen.
Die 16 PAK der EPA
Naphthalin
Acenaphtylen
Acenaphthen
Fluoren
Phenanthren
Anthracen
Fluoranthen
Pyren
Benzo(a)anthracen1
Chrysen1
Benzo(b)fluoranthen1
Benzo(k)fluoranthen1
Benzo(a)pyren1
Dibenz(ah)anthracen1
Benzo(ghi)perylen
Indeno(1,2,3-cd)-pyren
1 diese Komponenten sind auch in der Liste der 8 PAK nach EU enthalten
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Benzo[a]pyren dient dabei als Leitsubstanz, d.h. es wird stellvertretend für alle anderen PAK betrachtet. Der Gedanke dabei ist, dass PAK stets in Mischungen vorkommen:
Ist Benzo[a]pyren in einer Substanz oder einem Produkt enthalten, so gilt das im Allgemeinen auch für alle anderen bedenklichen PAK, die sehr ähnliche Eigenschaften haben. Benzo[a]pyren wurde ausgewählt, weil diese Verbindung zudem besonders stark krebserregend ist.
Allerdings gibt es auch Kritik an dieser Reduktion des Problems: Das Wissenschaftliche Gremium für Kontaminanten in der
Lebensmittelkette bei der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat beispielsweise im Jahr 2008 ein Gutachten zu PAK in Lebensmitteln abgegeben, in dem sie zu dem Schluss kommen, dass Benzo(a)pyren allein kein geeigneter Marker für das Vorkommen PAK in Lebensmitteln ist. Am besten eignet sich laut EFSA die Kombination von vier spezifischen PAK als Indikator für den Gehalt an PAK in Lebensmitteln. Es handelt sich dabei um Benzo(a)pyren, Benz(a)anthracen, Benzo(b)fluoranthen
und Chrysen.
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Polycylische aromatische Kohlenwasserstoffe
Teil 2 die 8 PAK nach EU
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA betrachtet 8 PAK als
krebserregend für den Menschen, wenn sie mit der Nahrung aufgenommen werden.
Im Anhang VI der CLP Verordnung (Verordnung (EG) Nr. 1272/2008, Tabelle 1)
sind momentan 8 PAK als krebserregend eingestuft. Stoffe und Zubereitungen
müssen daher gemäss des Anhang XVII der REACH Verordnung
(Verordnung (EG) 1907/2006) als krebserzeugend gekennzeichnet werden.
Falls diese 8 PAK oberhalb einer bestimmten Konzentrationsgrenze erhalten sind,
dürfen sie nicht an die Allgemeinheit verkauft werden.
Dieser Grenzwert wurde zum 27.12.2015 auf 1 mg/kg je Komponente dieser
8 PAK herabgesetzt. Verordnung (EU) Nr. 1272/2013.
Dies gilt für Erzeugnisse von denen einer ihrer Bestandteile bei normaler
oder vernünftigerweise vorhersehbarer Verwendung mit der menschlichen Haut oder
Mundhöhle in Berührung kommt und dieser Teil mehr als 1,0 mg/kg eines der
aufgeführten 8 PAK enthält.
Die 8 PAK der EU Verordnung
Benzo[a]pyren1
Benzo[e]pyren
Benzo[a]anthracen1
Chrysen1
Benzo[b]fluoranthen1
Benzo[j]fluoranthen
Benzo[k]fluoranthen1
Dibenzo[a,h]anthracen1
1 diese Komponenten sind auch in der Liste der 16 PAK nach EPA enthalten.
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