PAH-Regulierung und -Einhaltung: Gleichgewicht zwischen Industrie und Umwelt

In unserem vorheriger Artikel, In diesem Kapitel haben wir uns mit der Verwendung polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) in Industrieprozessen und Konsumgütern sowie mit ihren negativen Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit befasst. Nun werden wir uns mit den neuen Rechtsvorschriften befassen, die darauf abzielen, die Verwendung von PAK zu regulieren und nach Möglichkeit zu reduzieren.

EU-Verordnung

Als weit verbreitete Umweltkontaminanten sind PAK in mehreren Konsumgütern enthalten und unterliegen aufgrund ihrer hohen Besorgnis Einschränkungen. Die Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 der Kommission vom 19. Dezember 2006 legt Höchstwerte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln fest. Mit der Verordnung (EU) 2020/1255 der Kommission vom 7. September 2020 wurde die frühere Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 hinsichtlich der Höchstgehalte für PAK in traditionell geräuchertem Fleisch, Fisch und verwandten Erzeugnissen geändert. Sie legte auch einen Höchstgehalt an PAK in Pulvern von Lebensmitteln pflanzlichen Ursprungs fest, die für die Zubereitung von Getränken verwendet werden.

Am 7. Dezember 2013 hat die Europäische Kommission die von Deutschland initiierte Beschränkung von krebserregenden PAK in Verbraucherprodukten in eine verbindliche Rechtsnorm umgesetzt. Gemäß der Verordnung (EU) 1272/2013 dürfen Verbraucherprodukte nach Dezember 2015 nicht mehr in Verkehr gebracht werden, wenn sie Bestandteile enthalten, die bei normalem Gebrauch mit der Haut oder der Mundhöhle in Berührung kommen und deren Gehalt an bestimmten, als krebserregend eingestuften PAK einen bestimmten Grenzwert überschreitet.

PAH-Gesetzgebung gemäß REACH Anhang XVII

Bei vielen PAK handelt es sich um bekannte oder mutmaßlich krebserregende, erbgutverändernde und fortpflanzungsgefährdende Verbindungen (z. B. Benzo(a)pyren, Dibenzo(a,h)anthracen usw.) der Kategorien 1A, 1B oder 2 gemäß der Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung (CLP), die in Anhang VI der Verordnung (EG) 1272/2008 aufgeführt sind. Sie sind in der Kandidatenliste gemäß Artikel 59 der REACH das mehrere komplexe Stoffe enthält, die aus Erdöl und Kohle gewonnen werden, wie z. B. Steinkohlenteerpech mit hoher Temperatur (CTPHT) - EG 266-028-2; Anthracenöl - EG 292-602-7 und andere mit Anthracen verwandte Fraktionen.

Der Ausschuss für sozioökonomische Analyse (SEAC) nahm seine endgültige Stellungnahme an, in der er den Vorschlag zur Beschränkung von acht PAK in Granulat und Mulch, die beispielsweise in Kunstrasenplätzen und Spielplätzen verwendet werden, unterstützt. Acht PAK sind in Reifen und Weichmacherölen, in Gegenständen, die an die Öffentlichkeit abgegeben werden, und in Kinderartikeln beschränkt.

Die folgenden acht PAK sind in Anhang XVII der REACH-Verordnung mit den entsprechenden Grenzwerten aufgeführt:

• Benzo[a]pyren (BaP) (CAS-Nr. 50-32-8) - 100 mg/kg (0,01%)
• Benzo[e]pyren (BeP) (CAS-Nr. 192-97-2) - 1000 mg/kg (0,1%)
• Benzo[a]anthracen (BaA) (CAS-Nr. 56-55-3) - 1000 mg/kg (0,1%)
• Chrysen (CHR) (CAS-Nr. 218-01-9) - 1000 mg/kg (0,1%)
• Benzo[b]fluoranthen (BbFA) (CAS-Nr. 205-99-2) - 1000 mg/kg (0,1%)
• Benzo[j]fluoranthen (BjFA) (CAS-Nr. 205-82-3) - 1000 mg/kg (0,1%)
• Benzo[k]fluoranthen (BkFA) (CAS-Nr. 207-08-9) - 1000 mg/kg (0,1%)
• Dibenzo [a, h] anthracen (DBAhA) (CAS-Nr. 53-70-3) - 100 mg/kg (0,01%)

Diese Beschränkungen gelten für Artikel, die an die Öffentlichkeit abgegeben werden, wenn einer ihrer Gummi- oder Kunststoffbestandteile in direkten sowie längeren oder kurzzeitigen wiederholten Kontakt mit der menschlichen Haut oder der Mundhöhle kommt.

Für Spielzeug und andere Babyartikel gilt ein strengerer Grenzwert. Diese dürfen nicht verkauft werden, wenn sie mehr als 0,5 mg/kg eines der aufgeführten PAK enthalten. Neue Anforderungen für die Beschränkung von PAK und deren Grenzwerte bei Artikeln sind,

• Spielzeug für allgemeine Gegenstände (einschließlich Aktivitätsspielzeug) - 0,5 mg/kg (0,00005%)
• Artikel für Kinder - 0,5 mg/kg (0,00005%)

Alle anderen Artikel, die an die Öffentlichkeit abgegeben werden, sind auf jeweils 1,0 mg/kg (0,0001%) begrenzt, einschließlich:

• Sportgeräte wie Fahrräder, Golfschläger, Schläger
• Haushaltsutensilien, Wagen und Gehhilfen.
• Werkzeuge für den Hausgebrauch
• Kleidung, Schuhe, Handschuhe und Sportbekleidung
• Uhrenarmbänder, Armbänder, Masken und Stirnbänder

Spielzeug, einschließlich Aktivitätsspielzeug und Babyartikel, darf nicht mehr als 0,5 mg/kg (0,00005 % nach Gewicht dieses Bestandteils) eines der aufgeführten PAK enthalten.

Überwachung der PAK-Quellen und der Exposition des Menschen

Umweltbezogene Quellen

Die Atmosphäre ist der wichtigste Verbreitungsweg für PAK und nimmt den größten Teil der PAK-Umweltbelastung auf, so dass die PAK in der Umwelt allgegenwärtig sind. Die Exposition gegenüber PAK wird durch die Nähe zu intensiven Verbrennungsquellen wie stark befahrenen Straßen, kommunalen Müllverbrennungsanlagen und Industriestandorten beeinflusst. Eine weitere PAK-Quelle ist die Verbrennung fester Brennstoffe für die Raumheizung. In diesem Zusammenhang sollte der Verwendung von Biomasse in großen städtischen und großstädtischen Gebieten besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Es ist davon auszugehen, dass die Verbrennung von Biomasse zu Heizzwecken ebenfalls zur Exposition in Innenräumen beiträgt.

Der Einzelne ist einer komplexen Mischung von Schadstoffen ausgesetzt, die aus einer Vielzahl von Quellen stammen können. Es ist selten möglich, spezifische atmosphärische Quellen ausfindig zu machen, insbesondere in städtischen Umgebungen.

Luftverschmutzung - Neben der direkten Exposition gegenüber Autoabgasen kann es zu einer sekundären Exposition gegenüber PAK kommen, die sich zuvor in Böden, auf Autobahnen und an anderen Orten menschlicher Aktivitäten abgelagert haben. Es wurden Instrumente und Methoden entwickelt, die es ermöglichen, sowohl PAK als auch flüchtige organische Verbindungen in der Innenraumluft zu messen.

Wasserverschmutzung - PAK können sowohl das Oberflächen- als auch das Grundwasser verunreinigen, wobei die atmosphärische Deposition den größten Beitrag liefert.

Boden - In der Luft befindliche PAK, die sowohl aus stationären als auch aus mobilen Quellen stammen, können sich in der Nähe der Quelle ablagern, aber auch eine beträchtliche Entfernung zurücklegen. Starke Bodenverunreinigungen wurden auf aktuellen und ehemaligen Industriestandorten dokumentiert, darunter auch in ehemaligen Gasfabriken. Beiträge zu PAK im Boden von Wohngebieten sind in erster Linie auf die Ablagerung von Partikeln aus dem Straßenverkehr zurückzuführen, mit lokalen Beiträgen aus dem Grillen und dem Betrieb benzinbetriebener Rasenmäher.PAK entlang von Straßen stammen hauptsächlich aus Autoabgasen sowie aus dem Verschleiß von Reifen und Asphalt.

Meeres-Sediment - Sedimente sind wichtige Senken für PAK, vor allem aufgrund ihrer geringen Löslichkeit und ihrer starken Affinität zu organischem Kohlenstoff in Partikeln.

Persönliche Quellen

Diätetik - Die Exposition gegenüber PAK in Lebensmitteln kann durch die Zubereitung von Lebensmitteln und in den Lebensmitteln selbst erfolgen. PAK wurden in Emissionen beim Grillen von Fleisch auf Holzkohle gemessen.

Zigarettenrauchen - Zigarettenrauch enthält eine Fülle von PAK, die zu seinen krebserregenden Eigenschaften beitragen.

Beruf - Die Exposition gegenüber PAK tritt in zahlreichen Industriezweigen auf, darunter in der Koksherstellung und in nachgelagerten Industriezweigen wie der Stahlherstellung, der Aluminiumindustrie, der Erdölraffination, der Kohlevergasung und der Industrie. Die wichtigsten Expositionswege für Steinkohlenteer und Steinkohlenteerprodukte sind das Einatmen, Verschlucken und der Hautkontakt.

Industrielle Quellen

Öl- und Gasindustrie und Erdölkraftstoffe - Viele Quellen der PAK-Exposition stehen in direktem Zusammenhang mit der Öl- und Gasindustrie und der Verwendung von Erdöl als Kraftstoff. Erdöl oder Rohöl ist die am meisten verbrauchte Energieform und macht 42,7% des gesamten Weltenergieverbrauchs aus. Erdöl liefert Benzin für den Transport und Heizöl sowie eine Vielzahl von nichtenergetischen Produkten wie Schmieröl und chemische Grundstoffe, aus denen Kunststoffe hergestellt werden. PAK entstehen immer dann, wenn organisches Material verbrannt wird, und werden in Form von Luftverschmutzung entweder in flüchtiger (gasförmiger) oder in Partikelform emittiert.

Technische Herausforderungen beim Biomonitoring von PAHs beim Menschen

Aus technischer Sicht gibt es bereits Methoden für die Bestimmung einiger PAK (wie BaP) im Urin. Möglicherweise sind weitere methodische Entwicklungen erforderlich; die Europäische Initiative für das Biomonitoring beim Menschen könnte jedoch kosteneffiziente Lösungen dafür finden. In Anbetracht der Tatsache, dass die Exposition gegenüber PAK aus verschiedenen Quellen und über verschiedene Expositionswege erfolgen kann, ist ein besseres Verständnis der Bestimmung der Gesamtexpositionswerte erforderlich. Informationen aus dem Human-Biomonitoring (HBM) wären äußerst nützlich, um die Gesamtexposition der Allgemeinbevölkerung oder empfindlicher Teilpopulationen, insbesondere von Kindern und spezifischen Zielgruppen, gegenüber krebserregenden PAK zu bestimmen.

Wie wir unsere Exposition gegenüber PAH verringern können

Der Mensch kann seine Exposition gegenüber PAK verringern, indem er den Verzehr von geräucherten und gegrillten Lebensmitteln einschränkt, die Verwendung von Kosmetika und Shampoos auf Steinkohleteerbasis reduziert und die Exposition gegenüber Staub und Dämpfen vermeidet, indem er bei der Arbeit mit PAK-haltigen Produkten eine geeignete Atemschutzmaske trägt.

Die REACH-Verordnung und PAK in Konsumgütern

Die REACH-Verordnung der Europäischen Union legt Höchstkonzentrationen für acht PAK-Verbindungen in Produkten fest, die mit dem menschlichen Körper in Berührung kommen. Zu diesen Produkten gehören unter anderem Kleidung, Accessoires, Sportgeräte, Werkzeuge und Haushaltsutensilien. Diese Produkte dürfen in der EU nicht verkauft werden, wenn sie mehr als 1 mg/kg eines der acht PAKs enthalten.

Der Ausschuss für Risikobeurteilung (RAC) der ECHA unterstützt den Vorschlag zur Beschränkung von PAK in Wurfscheiben für den Schießsport. Die Beschränkung zielt darauf ab, weitere Umweltemissionen dieser giftigen und sehr persistenten Stoffe zu verhindern, die sich in Menschen und Tieren anreichern. Mit der vorgeschlagenen Beschränkung wird ein Grenzwert für die gewichtsbezogene Konzentration von 0,005 % für die Summe von 18 Indikator-PAK nach einer einjährigen Übergangszeit mit einem Grenzwert von 1% eingeführt.

Trinkwasserverordnung

Die neue Trinkwasserrichtlinie verpflichtet die Mitgliedstaaten, den Zugang zu Wasser für den menschlichen Gebrauch zu verbessern oder aufrechtzuerhalten, wobei der Schwerpunkt auf dem Schutz der menschlichen Gesundheit und der Verbesserung des Zugangs zu Wasser für alle Bevölkerungsschichten liegt. Die Richtlinie (EU) 2020/2184 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2020 über die Qualität von Wasser (Neufassung) wurde verabschiedet und trat am 12. Januar 2021 in Kraft. Die EU-Mitgliedstaaten haben nun zwei Jahre Zeit, um die Richtlinie in nationales Recht umzusetzen.

In dieser Richtlinie werden Höchstwerte für ein breites Spektrum chemischer Schadstoffe, einschließlich PAK, festgelegt. Gemäß der Richtlinie darf die Summe von Benzo(b)fluoranthen, Benzo(k)fluoranthen, Benzo(ghi)perylen und Indeno(1,2,3-cd)pyren 0,10 μg/l nicht überschreiten. Darüber hinaus darf die Menge an Benzo(a)pyren 0,01 μg/l nicht überschreiten.

EU-Verordnungen über PAH in Lebensmitteln

PAK-Verbindungen können aufgrund von Umweltverschmutzung der Rohstoffe in Lebensmittel gelangen oder sich während des Herstellungs- oder Kochprozesses bilden. Am wahrscheinlichsten sind sie in geräucherten, gebratenen, gegrillten oder getrockneten Lebensmitteln, Ölen und Fetten enthalten. Die EU-Verordnungen schreiben vor, dass solche risikobehafteten Lebensmittel und Produkte, die für Kleinkinder bestimmt sind, auf PAK untersucht werden müssen. Die Höchstwerte für PAK in verschiedenen Lebensmitteln sind in der Verordnung (EU) Nr. 835/20112 festgelegt. Nicht alle PAK-Verbindungen müssen einzeln untersucht werden. Stattdessen legt die Verordnung Grenzwerte für Benzo(a)pyren und die Kombination von Benzo(a)pyren, Benz(a)anthracen, Benzo(b)fluoranthen und Chrysen, die zusammen als PAH4 bezeichnet werden, fest.

Schlussfolgerung

Die EU und andere Regierungen sind dabei, die Verwendung von PAK in allen Arten von Industrie- und Konsumgütern aufgrund ihrer negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu regulieren. Hersteller können die Vorschriften einhalten, indem sie ihre Verwendung einschränken oder nach umweltfreundlichen Alternativen suchen.