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ÖGD-Weiterbildung 2009
Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
Per- und polyfluorierte
Chemikalien -nicht nur ein lokales ProblemFortbildungsveranstaltung für den öffentlichen Gesundheitsdienst 2009
Dr. Annegret Biegel
Umweltbundesamt
Dessau-Roßlau
Berlin, 26.03.2009
1
ÖGD-Weiterbildung 2009
Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
Gliederung
• Was sind PFC?
• PFC in der Umwelt
• Quellen von PFC in der Umwelt
• Wirkungen auf den Menschen
• Maßnahmen zur Regulierung von PFC
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
Was sind PFC?
Perfluorsulfonsäuren
Perfluoroktansulfonsäure (PFOS)
Perfluorcarbonsäuren
Perfluoroktansäure (PFOA)
Fluortelomeralkohole
8:2 Fluortelomeralkohol (FTOH)
Fluorpolymere
Polytetrafluorethylen (PTFE)
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
Eigenschaften von PFC
• Chemisch und thermisch stabil
• Stabil gegenüber UV-Strahlung
• Wasser-, schmutz- und fettabweisend
• Sehr geringer Reibungswiderstand
• Hohe Oberflächenaktivität
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
Verwendung von PFC
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• Wasser-, fett- und schmutzabweisende Materialien
• Regen- und Funktionskleidung (z.B. GORETEX)
• Feuerlöschschäume
• Beschichtungen (z.B. TEFLON)
• Kabelummantelungen in der Elektrotechnik
• Luftfahrt, Militär, Medizintechnik
• Oberflächenaktive Chemikalien
• Kunstfaserbeschichtungen;
• Veredlung von Papier, Textilien, Bauprodukten
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
Probleme mit PFC
• PFC in Blut und Muttermilch
• PFC in Luft, Nahrung, Trinkwasser
• PCF in Oberflächengewässern
• Persistenz in der Umwelt
• Ferntransport
• Toxikologisches Profil
• Nachweise in Organismen („top predators“)
• Entsorgungspraktiken
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
PFC in der Umwelt
6
Wasser
Boden
Luft
Biota
@ eREACH
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Dr. Annegret Biegel
PFC in der Umwelt
7
Wasser
Boden
Luft
Biota
@ eREACH
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
PFC-Gehalte verschiedener Gewässer
Quelle PFOS [ng/l] PFOA [ng/l]
Nordatlantik1 0.01 – 0,05 0,04 – 0,1
Japan, Bucht von
Tokyo2
13 – 25 15 – 192
Resolute Bay, Arktis3 49 – 90 12 – 16
Po, Italien4 2 – 12 2 – 337
8
1 Theobald et al., 2006; Umweltbundesamt FKZ 202 22 213
2 Yamashita et al., 2004; Environ. Sci. Technol. 38, 5522 - 5528
3 Stock et al., 2007; Environ. Sci. Technol. 41, 3529 – 3536
4 Loos et al., 2008; Chemosphere, 71, 306-13
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
PFC-Gehalte verschiedener Gewässer
Quelle PFOS [ng/l] PFOA [ng/l]
Nordatlantik 0.01 – 0,05 0,04 – 0,1
Japan, Bucht von
Tokyo
13 – 25 15 – 192
Resolute Bay, Arktis 49 – 90 12 – 16
Po, Italien 2 – 12 2 – 337
Steinbecke, NRW 3160 – 5900 16.800 – 33.900
Trinkwasser NRW,
diverse Wasserwerke
<2 – 22 <2 – 56
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
Der Fall Hochsauerlandkreis
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Aus Wilhelm et al., 2008
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Per- und polyfluorierte Chemikalien
Dr. Annegret Biegel
Der Fall Hochsauerlandkreis
• Jahrelange Verwendung von PFC-
haltigem Klärschlamm als Bodenhilfsstoff
• Kontamination des Bodens
• Auswaschen der wasserlöslichen PFC in
das Oberflächengewässer
• Kontamination des Trinkwassers
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Skutlarek et al. (2006) - verändert
Verwendung von PFC-Klärschlamm als
Bodenhilfsstoff im Hochsauerlandkreis
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Eintrag von PFC ins Oberflächengewässer
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Haushalte und
Kleinindustrie
PFC-Herstellung oder
Verwendung in Galvanik,
Papier- oder Textilindustrie
Kommunale
Kläranlage
Industrielle
Kläranlage
Fluß, Meer,
Ozean
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Kommunale Kläranlagen – Flüsse - Meer
File: db2004.dsf
3 4 5 6 7 8 9
56
55
54
53
9876543
53
54
55
56
ENTE 3
DTENT
NSGR 2 NSB 2
BRIFF
EIDER
MEDEM
AMRU 2
LTIEFSYLT 1SYLT 2
Ga 419 Mai 2004
Stade
PFHxAPFHxSPFHpAPFOAPFOSPFNoAPFDeAPFOSA
PFHxAPFHxSPFHpAPFOAPFOSPFNoAPFDeAPFOSA0
1
2
3
4
5
6
7
8
ng/L
Theobald und Caliebe (2006)
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PFC in der Umwelt
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Wasser
Boden
Luft
Biota
@ eREACH
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Verbreitung von PFC in der Umwelt: Remote Areas
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PFT-Gehalte einiger Tiere
Tiere PFOS*
[ng/kg]
PFOA*
[ng/kg]
Eisbären (1990) 454 – 1474 0,04 – 14
Eisbären (2006) 2108 – 3868 12 – 18
Robben, Arktis (2005) 8,0 – 44 12 – 16
Aale, europäische
Flüsse
≤ 498 ≤ 23
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*Gehalte in Leber
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Perfluorierte Chemikalien im Blut
0 5 10 15 20 25 30 35 40
USA 2000a
USA 2000b
Kanada 2002
Deutschland 2001
Deutschland 2005
Australien 2002
Schweden 97-00
BRD 2004
Japan 2002
Belgien 98+02
Deutschland 2005
Polen 2003
Italien 2001
Indien 2000PFOA
PFOS
ng/ml 18
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0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
USA 2000a
USA 2000b
Kanada 2002
Deutschland 2001
Australien 2002
Schweden 97-00
Deutschland 2004
Japan 2002
Belgien 98+02
Polen 2003
Italien 2001
Indien 2000
PFOA
PFOS
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
USA 2000
Belgien 2000
USA 2000
USA 2005
ng/ml
Kontaminiertes
Trinkwasser
Angestellte der
Fluorindustrie
PFOS und PFOA in humanen Blutproben
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0
5
10
15
20
25
30
35
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
ng
/ml
Jahr der Probenahme
PFOS
PFOA
PFHxS
arithm. Mittelwerte
Blutplasma 1982 – 2007 (Umweltprobenbank)
20
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Hölzer & Wilhelm (2007)
PFOA in humanen Blutproben - Deutschland
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PFC in der Umwelt
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Wasser
Boden
Luft
Biota
@ eREACH
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PFC in der Luft
• Vielfach höhere Konzentrationen in
Innenraumluft als in Außenluft
– Partikelgebunden in Hausstaub
– Flüchtige PFC in Gasphase
• Umwandlung von flüchtigen
Vorläufersubstanzen in langlebige PFC
• Transport in entlegene Gebiete
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PFC in der Umwelt
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WasserAbwasser
Trinkwasser
Tiefsee, Flüsse
Boden
LuftAtmosphäre
InnenraumluftBiotaFische
Prädatoren
Mensch Klärschlamm
Niederschlag
@ eREACH
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Direkte und indirekte Quellen von PFC in der
Umwelt
Direkte Quellen
• PFC-Produktion
• Fluorpolymerproduktion
• Verarbeitende Industrie (z.B. Textilveredlung,
Galvanik, Papierindustrie)
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Direkte und indirekte Quellen von PFC in der
Umwelt
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Indirekte Quellen
• Rückstände in Verbraucherprodukten
• Waschen PFC-behandelter Textilien
• Flüchtige PFC aus Heimtextilien und Teppichen
• PFC in Haushaltschemikalien (z.B. Imprägniersprays)
• Umwandlungsprozesse von Vorläufersubstanzen
• Klärschlamm (bei der Ausbringung als Dünger bzw.
Bodenhilfsstoff)
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Aufnahme von PFC in den menschlichen
Organismus
• Innenraumluft
• Nahrung
• Nahrungsmittelverpackungen
• Trinkwasser
• Textilien?
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Sind PFC gefährlich für den Menschen?
• Halbwertszeit PFOA 4,5 Jahre
• PFOA und PFOS mäßig toxisch bei kurzzeitiger
Exposition über die Nahrung, die Luft und die Haut
• Verdacht auf krebserregende Wirkung
– Tumorproliferation im längerfristigen Tierversuch
(Leber-, Bauchspeicheldrüsen- und Leydigzell-
Tumore)
• Reproduktionstoxisch Kat. 2
• Hinweise auf negativen Einfluss auf Fruchtbarkeit von
Frauen
• Erste Hinweise auf verminderte Spermatogenese
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Kritische Eigenschaften von PFC
• Persistent
• Bioakkumulierend
• Toxisch
• Ferntransport in entlegene Gebiete (z.B.
Arktis)
• Verlagerung (und Anreicherung) im Blut
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Maßnahmen zur Regulierung von PFC
• PFOS
– Verwendung in EU und USA weitestgehend
eingeschränkt
– Inverkehrbringen von PFOS in EU seit
27. Juni 2008 untersagt
(Ausnahmen für bestimmte Anwendungen)
- POP Kandidat
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Maßnahmen zur Regulierung von PFC
• PFOA – Freiwillige Vereinbarung der US EPA und der
Industrie, die Emissionen bis 2010 auf 5 % (2000) zu
senken.
– Erarbeitung von Risikobewertungen (OECD und EU)
– EU: Deutschland wird PFOA als besonders besorg-
niserregenden Stoff vorschlagen (REACH)
– D: Abstimmung über Umweltqualitätsnormen auf
Länderebene (Abwasserverordnung)
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Weitere Informationen
• www.uba.de
– UBA Hintergrundpapier
• http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-
presse/hintergrund/perfluorierte-verbindungen.pdf
• www.bfr.bund.de
– Stellungnahme des BfR
• http://www.bfr.bund.de/cm/208/gesundheitliche_risi
ken_durch_pfos_und_pfoa_in_lebensmitteln.pdf
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Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!
Dr. Annegret Biegel
Annegret.Biegel@uba.de
www.umweltbundesamt.de
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