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Neue Problemstoffe in der Umwelt - Erfassung, Wirkungen, Lösungen

01.09.2008
Mit dem Verhalten und den Wirkungen von Chemikalien in der Umwelt sowie mit Lösungsansätzen für damit verbundene Umweltprobleme befasst sich vom 23. bis 26. September 2008 an der Goethe-Universität in Frankfurt eine Tagung der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) und des deutschsprachigen Zweigs der Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC GLB).

Die beiden Gesellschaften veranstalten zum dritten Mal ihre Jahrestagung gemeinsam, in diesem Jahr unter dem Titel "Neue Problemstoffe in der Umwelt". Zu den neuen Problemstoffen zählen beispielsweise Pharmazeutika, polyfluorierte Tenside, Flammschutzmittel, Nanopartikel und Treibstoffadditive. Es geht aber auch um Stoffe, die bereits seit Dekaden in die Umwelt emittiert werden, aber erst in letzter Zeit als problematisch wahrgenommen werden.

Auf die in den letzten Jahrzehnten wahrgenommenen Umweltprobleme durch Chemikalien haben die Staaten der Welt verschieden schnell und äußerst unterschiedlich reagiert. Schon bald erkannten die Staaten, die im Umweltschutz eine Vorreiterrolle einnahmen, dass regionale Lösungen nicht wirklich weiterführen konnten. Eckpunkte für einen weltweit sicheren Umgang mit gefährlichen Chemikalien wurden erstmals auf der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung 1992 in Rio de Janeiro beschlossen. Zehn Jahre später wurde der Strategic Approach on International Chemicals Management (SAICM) auf den Weg gebracht.

Hierin sollen weltweit vorhandene und teilweise konkurrierende Aktivitäten zur Chemikaliensicherheit übergreifend gebündelt, Lücken im Chemikalienmanagement identifiziert und geschlossen sowie die Kluft zwischen Industrie- und Entwicklungsländern verringert werden. Drei sich ergänzende Dokumente konkretisieren die Inhalte. Allein der Globale Maßnahmenplan empfiehlt als eine Art Leitfaden mehr als 270 Maßnahmen zu 36 Themengebieten.

Wie Dr. Reiner Arndt vom Bundesumweltministerium in Bonn im Eröffnungsvortrag zur Tagung in Frankfurt betont, stehen bei der nationalen Umsetzung von SAICM insbesondere die Schwellen- und Entwicklungsländer im Vordergrund, da in der EU die vorgeschlagenen Maßnahmen weitgehend durch nationale und EU-Regelungen abgedeckt sind.

Basis politischer Weichenstellungen und Entscheidungen müssen gesicherte wissenschaftliche Ergebnisse sein, wenngleich diese gerade im Umweltbereich nicht immer einheitlich interpretiert werden. So fällt es aufgrund benutzerfreundlicher Methoden immer leichter, immer mehr, immer neue Chemikalien in der Umwelt festzustellen und zu erfassen. Gerade wegen der sich stetig verbessernden Analysenmethoden fragt in Frankfurt der Plenarvortragende Professor Walter Giger von der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorung im schweizerischen Dübendorf: "Was kommt als Nächstes?" Überall dort, wo der Mensch tätig wird, hinterlässt er Spuren, Umweltverunreinigungen, die man in immer winzigeren Mengen nachweisen kann. Aufgrund der stofflichen Bandbreite der Verunreinigungen wird es immer schwieriger, ihre Wirkung in der Umwelt zu ermitteln und zu bewerten. Giger will ebenso wie Professor Dr. Thomas Braunbeck von der Universität Heidelberg in seinem Plenarvortrag auf mögliche kommende Problemstoffe hinweisen.

Braunbeck macht darauf aufmerksam, dass sich die Belastung von Organismen in der Umwelt von einem durch Unfälle und kürzerfristige Kontaminationen mit z.T. sehr hohen Schadstoffkonzentrationen geprägten Szenario zu einer kontinuierlichen Exposition gegenüber einer Vielzahl von Substanzen in relativ niedrigen Konzentrationen verschoben hat. Und er beklagt, dass das Instrumentarium zum Nachweis biologischer Effekte der Entwicklung chemisch-analytischer Methoden meist hinterherhinkt. "Neuartige Effekte", wie er es nennt, gingen beispielsweise von endokrinen Disruptoren, also hormonwirksame Substanzen, oder von Pharmaka aus, also von Substanzen, die vom Menschen explizit für eine spezifische Wirkung entwickelt wurden und eingesetzt werden.

Unverständlicherweise werde für einzelne Substanzgruppen regelrecht versäumt, ökotoxikologische Kenndaten, die über akut toxische Wirkungen hinausgehen, zu ermitteln. Als Beispiel nennt Braunbeck polyfluorierte Tenside (insbesondere Perfluoroctansulfonsäure - PFOS, Perfluorooctansäure - PFOA), die aufgrund ihrer Persistenz und ihres Bioakkumulationspotenzials in Europa z.T. bereits reguliert werden, über deren chronische Wirkungen bisher aber kaum Informationen existieren. Bei Nanopartikeln sei die Ökotoxikologie von echten Erkenntnissen hinsichtlich des langfristigen Gefährdungspotenzials noch weit entfernt, so Braunbeck.

Auf umweltchemischem Gebiet befasst sich die Jahrestagung schwerpunktmäßig mit Expositionsmessung und -modellierung, d.h. Verteilung und Transport von Umweltchemikalien, mit ihrem chemischen und biochemischen Metabolismus, mit Strategien des Umweltmonitoring in Luft, Wasser, Boden, Biota und der Stoffverteilung zwischen diesen Umweltkompartimenten.

In der Ökotoxikologie geht der Trend hin zu Methoden der molekularen Zell- und Entwicklungsbiologie. Genomics, Transcriptomics und Proteomics sind Techniken, mit denen große Erwartungen verbunden sind. Jedoch werden Spezifität und Empfindlichkeit noch kritisch betrachtet. Daher treten etablierte Ansätze wieder in den Vordergrund, zu denen beispielsweise klassische histologische Techniken gehören.

Zu den Lösungsmöglichkeiten, die in Frankfurt diskutiert werden und die es zu verstärken gilt, gehören Umweltlabel für Arzneimittel, die separate Behandlung von stark kontaminierten Abwässern, beispielsweise aus Krankenhäusern, oder auch die Urinseparation. Die Zudosierung von Ozon oder Pulveraktivkohle in den Ablauf aus der biologischen Klärstufe sind technische Möglichkeiten zur weitgehenden Reduktion der Spurenstofffracht in die Umwelt. Pilotprojekte klären z.Zt die technische Machbarkeit, also Kosten, Energieverbrauch oder Einfluss auf die Gewässer, und es muss insbesondere bei der Ozonung abgeklärt werden, ob sich Metaboliten bilden, die toxisch wirken könnten.

Die gemeinsame Tagung von SETAC GLB und der GDCh-Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie, zu der mehr als 300 Wissenschaftler erwartet werden, stellt das bedeutendste Forum für Umweltwissenschaftler im deutschsprachigen Raum dar. Die SETAC ist eine der einflussreichsten Organisationen in der angewandten Ökotoxikologieforschung, ihr deutschsprachiger Zweig hat ca. 400 Mitglieder aus Universitäten, Behörden und Industrie. Die Gesellschaft Deutscher Chemiker ist eine der größten chemiewissenschaftlichen Gesellschaften weltweit.

Sie hat 25 Fachgruppen und Sektionen, darunter die Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie mit über 800 Mitgliedern. Ein besonderes Anliegen beider Gesellschaften ist die Nachwuchsförderung in den Bereichen Ökotoxikologie und Umweltchemie. Seit 2005 ermöglichen beide Gesellschaften die postgraduale Weiterbildung zum Fachökotoxikologen/zur Fachökotoxikologin mit einem zertifizierten Abschluss.

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de

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