Organische Schadstoffe





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Organische Schadstoffe

   
 
 

Ungeheure Vielfalt von Stoffen

Der überwiegende Teil der heute bekannten 18 Mio. chemischen Substanzen sind organische Verbindungen. Ca. 20.000 besitzen industrielle Bedeutung und werden in größeren Mengen hergestellt. Etwa 2.000 Verbindungen werden als umweltrelevant angesehen (Schadstoffe), weil sie giftig (toxisch) oder in der Umwelt beständig (persistent) sind und/oder sich in der Nahrungskette anreichern (Bioakkumulation). 100 bis 300 dieser Verbindungen sind in Listen prioritär, d.h. vorrangig zu behandelnder Stoffe erfasst (EU-Liste, EPA-Liste).

Im BSH werden derzeit ca. 100 organische Schadstoffe routinemäßig überwacht, die aufgrund ihrer Umweltrelevanz von besonderer Bedeutung sind oder als Leitsubstanzen für ganze Schadstoffklassen angesehen werden. Die Substanzen sind Vertreter der Gruppen Erdöl-Kohlenwasserstoffe, Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK, wie z.B. Benzo(a)Pyren) und chlorierte Kohlenwasserstoffe (z.B. Lindan, DDT, PCB). Die Routineüberwachung erfolgt in der deutschen Bucht sechsmal im Sommer. Darüber hinaus erfolgt im Rahmen von Sonderuntersuchungen ein gezieltes Screening auf prioritäre Stoffe (Target-Screening) und ein umfassendes allgemeines Screening auf neue unbekannte Stoffe (Non-Target-Screening); auf diese Weise können neue Umweltgefahren relativ rasch erfasst werden. Das BSH führt ferner bei Unfällen (Sandoz-Unfall, Apron Plus) oder sonstigen Ereignissen (Elbe-Hochwasser, 2002) Sonderuntersuchungen durch, um die Öffentlichkeit zu aktuellen Fragestellungen zu informieren.

Die einzelnen Schadstoffe verteilen sich im Meer ungleichmäßig und kommen in sehr unterschiedlichen Konzentrationen vor, da neben den charakteristischen chemischen Eigenschaften die Eintragsmengen, die Quellen (Schifffahrt, Industrie, Haushalt, Landwirtschaft) und die Eintragspfade (direkt oder diffus, Flüsse oder Atmosphäre) sehr verschieden sein können.

 

Hexachlorcyclohexan

HCH-Strukturformeln

Das Insektizid Lindan (g-Hexachlor-cyclohexan oder g-HCH) und sein Nebenprodukt a-HCH sollen als Beispiel für relativ gut wasserlösliche Schadstoffe mit hoher Persistenz dienen. Das seit 1950 in großen Mengen eingesetzte Insektizid wurde zunächst als technisches Gemisch aus a-HCH und g-HCH eingesetzt. Seit 1975 wurden in Europa Anwendungsverbote für das Gemisch ausgesprochen; seitdem wird in den meisten Industrieländern nur noch das reine Lindan (g-HCH) eingesetzt. Diese umweltpolitische Maßnahme zeigt inzwischen eindeutig auch in der Meeresumwelt Wirkung: in allen Seegebieten ist in dem Zeitraum von 1984 bis heute eine erhebliche Abnahme der a-HCH Konzentrationen nachweisbar. Die Reduktion beträgt je nach Seegebiet 50 % bis 90 %, wobei die größten Abnahmen in Seegebieten mit hohem Wasseraustausch (engl. Kanal, südliche Nordsee) und die geringsten Abnahmen in Gebieten mit geringem Austausch (nördliche Ostsee) und tiefen Wassertemperaturen (Nordmeer) zu beobachten sind.

Zeitliche Entwicklung der HCH-Konzentrationen in der Deutschen Bucht (Station T 41)

Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK, engl. PAH)

Polyzyklishe Aromaten, die im BSH gemessen werden

Ein ganz anderes Verhalten weisen die sehr lipophilen Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) auf. Diese Stoffe entstehen bei der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohle, Öl) und sind von ökologischer Bedeutung, weil viele der Komponenten krebserregend sind (z.B. Benzo(a)pyren). Man findet für die PAK einen sehr starten Konzentrationsabfall von den Flüssen (20 ng/l) über die Küstengebiete (1 bis 2 ng/l) bis zur offenen See (0,005 ng/l und weniger). Der Hauptgrund hierfür ist die starke Anreicherung an Schwebstoffen, dadurch werden diese Schadstoffe durch Sedimentation aus der Wasserphase entfernt. Die PAK werden infolgedessen in erhöhten Konzentrationen in den Sedimenten gefunden. Ein ganz ähnliches Verteilungsverhalten zeigen andere unpolare Stoffe, wie z.B. DDT und PCB. Auch sie werden im Wasser nur noch in Küstennähe gefunden (ca. 0,03 ng/l); in der offenen See liegen sie unter der Bestimmungsgrenze (< 0,005 ng/l). Zeitliche Trends konnten bisher für PAK nicht festgestellt werden: zum einen findet man relativ hohe Schwankungen, zum anderen ist in dem recht kurzen Untersuchungszeitraum seit 1989 kaum eine signifikante Reduktion der Eintragsquellen festzustellen.

Ein zunehmendes Gewicht erhält die Bestimmung polarer Schadstoffe, insbesondere aus der in der EU-Wasserrahmenrichtlinie aufgeführten Liste der prioritären Stoffe. Bei der Erweiterung der Stoffpalette wurde aufgezeigt, dass die polaren Pestizide mengenmäßig die „klassischen“ Schadstoffe oft weit übertreffen. Die Herbizide Atrazin und Simazin werden weiterhin in relativ hohen Konzentrationen in der Deutschen Bucht und der westlichen Ostsee gefunden, obwohl ihr Einsatz in Deutschland seit einigen Jahren nicht mehr zulässig ist. Auch für die Herbizide Diuron und Isoproturon werden relativ hohe Werte (1 bis 6 Nanogramm pro Liter) im Meerwasser gefunden.

Von großer ökologischer Relevanz ist weiterhin das in Schiffsanstrichen verwendete und in kleinsten Mengen hormonell wirksame TBT; die im Küstenwasser beobachteten Konzentrationen zwischen 1 und 2 ng/l liegen bereits im Bereich der toxikologischen Wirkschwelle.

 

 
 © 2017 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Aktualisiert am: 12.01.2007 14:27:07  
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