REACH und Rohwasserschutz Ein Vorschlag für Kriterien und ... · Für Mensch & Umwelt Ein Vorschlag für Kriterien und ein Bewertungskonzept zur Identifizierung von persistenten,

Für Mensch & Umwelt

Ein Vorschlag für Kriterien und ein Bewertungskonzept zur Identifizierung von persistenten, mobilen und toxischen (PMT-) Stoffen

REACH und Rohwasserschutz

Michael NeumannFachgebiet IV 2.3 Chemikalien

EU-Chemikalienverordnung REACH (EG 1907/2006)

• Ziele von REACH

Hohes Schutzniveau für Gesundheit und Umwelt

Vorsorgeprinzip

Substitution von kritischen Stoffen und Verwendungen

• Neue Rolle der Unternehmen

Bewertung des Risikos für Mensch und Umwelt

Identifizierung der gefährliche Stoffeigenschaften

Informationen innerhalb der Lieferkette über sichere Verwendungen

• Neue Rolle der Behörden & ECHA

Unterstützung der Unternehmen durch Leitfäden, Tools und Methoden

Identifizierung regulierungsbedürftiger Stoffe und Verwendungen

Initiierung notwendiger regulatorischer Maßnahmen

Registrierung,Bewertung (Evaluation),Zulassung (Authorisation) und Beschränkung von Chemikalien

Tritt am 18.12.2006 in Kraft

und löst bisherige

Einzelregelungen des

Stoffrechts ab

04.05.2017 REACH in der Praxis "REACH und Rohwasserschutz" 2

Neumann, M. : Kriterien und ein Bewertungskonzept zur Identifizierung von PM/PMT-Stoffen

Gefährlichkeitsbasierte vs Risikobasierte Bewertung

Gefahr: „akut“

Bei „jeder“ Expositionsofort tödlich

Keine sichere Konzentration

Minimierung der Emissionen

Gefahr: „indirekt“

Nur bei „hoher“ ExpositionAuslösen von Tierallergie und Asthma

=> Kein Risiko1PNEC

PEC



Fotoquelle: links: Nikolai Sorokin; rechts: Oksana Kuzmina; beide: Fotolia.com

Gefährlichkeitsbasierte Regulierung unter REACH

• Artikel 57 von REACH: „besonders besorgniserregende“ Stoffe

kanzerogene, mutagene, reproduktionsschädigende Stoffe (CMR)

Stoffe mit endokrinen Eigenschaften

persistente, bioakkumulierende, toxische Stoffe (PBT)

sehr persistente, sehr bioakkumulierende Stoffe (vPvB)

• PBT/vPvB-Stoffe:

Emission in die Umwelt und die Wirkung

sind sowohl örtlich als auch zeitlich getrennt

keine „sichere“ Umweltkonzentration ableitbar

und keine quantitative Risikobewertung möglich

Gefährlichkeit durch intrinsische Stoffeigenschaften verursacht

und eingetretene Kontamination nicht reparabel



Gefährlichkeitsbasierte vs Risikobasierte Schutz des Trinkwassers


Trinkwassermöglichst frei von anthropogenen Chemikalien und Metaboliten

Trinkwasserenthält anthropogene Chemikalien und Metaboliten, aber nach heutigem Wissensstand toxikologisch unbedenklich, solange Siemaximal 2-3 Liter pro Tag trinken


2008 „Die Idee“

• Rechtliche Schnittstelle zwischen REACH-VO

und Trinkwasser-VO

• Der Schutz des Trinkwassers wird im Rahmen der Registrierung unter

REACH nicht explizit gefordert

• Der Eintrag trinkwasserrelevanter Chemikalien in

Oberflächengewässer und Grundwasser sollte zum vorsorgenden

Schutz der Umwelt und der menschlichen Gesundheit vermieden

werden bzw. so gering wie möglich bleiben

=> Minimierung der Emissionen

• Eine systematische Früherkennung trinkwasserrelevanter Chemikalien

unter REACH findet nicht statt

=> WELCHE STOFFE GEFÄHRDEN DIE ROHWASSERRESSOURCEN?

ECHA:Europäische Chemikalienagentur in Helsinki



Fachliche und Wissenschaftliche Diskussion

• 2009 – 2011 zwei aufeinanderfolgende

Sachverständigengutachten

• 2012 - 2015 UFOPLAN-Vorhaben

• Seit 2014 EU-Forschungsprojekt „PROMOTE“

unter Leitung Prof Reemtsma vom UFZ Leipzig

• Seit 2016 weiteres UFOPLAN-Vorhaben

• Seit 2009 über 25 Vorträge, Poster und Veröffentlichungen auf

GDCH, SETAC, ICCE, Vom Wasser,

• UBA-Fachgespräch am 19. Januar 2011

„Bewertung der Trinkwasserrelevanz von Chemikalien

im Rahmen der REACH-Verordnung“

28 Teilnehmer: Wasserversorger, Wasserforschungsinstitute,

Universitäten und Behörden (BMG, UBA, BfR, LANUV NRW, HLUG

Hessen)



Stoffe die unser Trinkwasser gefährden

• Ein Stoff der in die Umwelt emitiert wurde kann unser

Trinkwasser gefährden wenn er

gleichzeitig persistent in der Umwelt und mobil genug ist um über

Wochen und länger durch Bodenschichten, Uferfiltrationsstrecken,

natürliche und künstliche Barrieren bis in die Wasserressourcen

unseres Trinkwasser zu gelangen.

Wenn solche Stoffe zusätzlich auch toxisch sind, dann muss eine

Gefährdung der menschlichen Gesundheit befürchtet werden.

REACH in der Praxis "REACH und Rohwasserschutz" 804.05.2017



• PPOP or polar POPs

polar persistent organic pollutant (Giger et al., 2005)

• P3 substances or PPPs

persistent polar pollutants (Reemtsma & Jekel, 2006)

• NANA Stoffe

nicht abbaubar & nicht adsorbierbar (unknown)

• PMOC

persistent mobile organic compounds (Reemtsma et al., 2016)

Unser Vorschlag:

• PM and PMT substances

persistent in the environment, mobile in the water cycle and toxic

(Neumann, 2017)




• PM- und PMT-Stoffe können im Wasserkreislauf zirkulieren

und sind aus dem Rohwasser nur schwer zu entfernen

• Emission in die Umwelt und die Wirkung

sind sowohl örtlich als auch zeitlich getrennt

• Denn die gleichen intrinsischen Stoffeigenschaften, die zur

Persistenz in der Umwelt und zur Mobilität im Wasser führen,

ermöglichen auch den Durchbruch in Abwasser- und Kläranlagen

sowie in Trinkwasseraufbereitung.

• Viele PM / PMT-Stoffe können Ozonierung, UV-Behandlung,

Aktivkohlefilter oder sogar Umkehrosmose überstehen

• Daher kann eine Kontamination des Wasserkreislaufs

mit PM / PMT-Stoffen irreparabel sein



Vorschlag für ein Konzept zur Bewertung von PMT-Eigenschaften

Stufenweise Bewertung:

• Anwendungsbereich

Anorganische und oberflächenaktive Stoffe

=> BISHER AUSGESCHLOSSEN

UVCB-Stoffe und mehrkomponentige Stoffe

=> NUR EINZELKOMPONENTE

Ionisierbare Stoffe

=> NUR GEMESSENER LOG KOC

REACH in der Praxis "REACH und Rohwasserschutz" 11

PMT-Stoff

No

further

action

persistent ?

mobil ?

PM-Stoff

Anwendungsbereich?

toxisch ?

NeinN/A

Nein

Nein

04.05.2017


Stufe 1: Bewertung der Persistenz in der Umwelt

• Kriterien wurden identisch aus Anhang XIII der EU-Verordnung

REACH übernommen; mehrstufiger Ansatz mit Screening- und

Bewertungsschritten

• PBT-Eigenschaften werden im Rahmen der Registrierung von

Verwendungen > 10 t/Jahr bewertet

=> KEIN ZUSÄTZLICHER ARBEITSAUFWAND FÜR REGISTRANTEN

• Der vorgeschlagene Entscheidungsbaum ist auf das Kriterium für

Süßwasser fokussiert, es genügt aber der Nachweis in einem

Umweltkompartiment, um “P” zu erfüllen.

• Dies soll den Arbeitsaufwand für Registranten minimieren und volle

Konsistenz mit der PBT/vPvB-Bewertung garantieren

EIN STOFF IST “P”,

WENN ER DAS KRITERIUM FÜR PERSISTENZ IM ANHANG XIII REACH ERFÜLLT


P-Kriterien(Halbwertzeit bei umweltrelevanten pH 6-8 und 12°C)

Meerwasser > 60 d

Süßwasser > 40 d

Meeressediment > 180 d

Sediment > 120 d

Boden > 120 d


Mobilität

• … ist die Fähigkeit, sich zu bewegen oder bewegt zu werden


Persistenzin der

Umwelt

Volatilität

Mobilitätim Wasser

Bio-akkumulation

POP- oder PBT-Bewertung


Mobilität

• … ist die Fähigkeit, sich zu bewegen oder bewegt zu werden

• Erste Vermutung: Wasserlöslichkeit ist extrem wichtig

• Nicht genau das Gegenteil von Bioakkumulation

• Zweiter Gedanke: Gegenteil von Adsorption

=> WELCHE STOFFEIGENSCHAFT BESTIMMT

DIE MOBILITÄT IM WASSER?


Persistenzin der

Umwelt

Volatilität

Mobilitätim Wasser

Bio-akkumulation

POP- oder PBT-Bewertung

?


Modellierungsansatz

• Unter REACH viel verwendetes Modell ECETOC TRA

• Berechnet wurde die Konzentrationen in Oberflächen- und

Grundwasser (Maximalwert => Trinkwasser)

• 64 Stoffe

Identische Konzentrationen im Einlauf der Abw.-Behandlungsanlage

Breite Streuung für alle Stoffeigenschaften

Kein Bioabbau


European Centre for Ecotoxicology and Toxicologyof Chemicals:Version 3 des Targeted Risk Assessment (TRA)-Tools zur Abschätzung z.B. von Umweltexpositionen ist

im April 2012 erschienen.

2014 UFOPLAN-Projekt FKZ 371265416, durchgeführt vonFritz Kalberlah, Jan Oltmanns, Markus A. Schwarz (FoBiG GmbH) & Joachim Baumeister, Albrecht Striffler (denkbares GmbH)

Molecular Weightg/mol

Log Koc Water Solubility

mg/L

Vapour Pressure

Pa

Henrys Law Constant

Pa m3/mol

Log Kow Degradation

Min 76 -0.32 7*10-8 1*10-10 3.65*10-13 -3.87 no

Max 781 10.2 910 7.263 266 17 no


Dampfdruck: bestimmender Faktor der Mobilität im Wasser?


2014 UFOPLAN-Projekt FKZ 371265416, durchgeführt vonFritz Kalberlah, Jan Oltmanns, Markus A. Schwarz (FoBiG GmbH) & Joachim Baumeister, Albrecht Striffler (denkbares GmbH)


Wasserlöslichkeit: bestimmender Faktor der Mobilität im Wasser?


2014 UFOPLAN Project FKZ 371265416, durchgeführt vonFritz Kalberlah, Jan Oltmanns, Markus A. Schwarz (FoBiG GmbH) & Joachim Baumeister, Albrecht Striffler (denkbares GmbH)

Mindestwert Wasserlöslichkeit> 150 µg/L

NICHT mobil mobil


log Kow: bestimmender Faktor der Mobilität im Wasser?


2014 UFOPLAN Project FKZ 371265416by Fritz Kalberlah, Jan Oltmanns, Markus A. Schwarz (FoBiG GmbH) & Joachim Baumeister, Albrecht Striffler (denkbares GmbH)

> 4.5 Screeningkriterium für B


log Koc: bestimmender Faktor der Mobilität im Wasser?


Steigende Grundwasserkonz. durch Klärschlammausbringung

Abnehmende Grundwasserkonz. durch Adsorption im Boden

Abnehmende Konz. im Oberflächen-wasser durch Adsorption am Klärschlamm



log Koc: bestimmender Faktor der Mobilität im Wasser?



Vorgeschlagenes Kriterium für M < 4.5

NICHT mobilmobil


Stufe 2: Bewertung der Mobilität im Wasser

• Als Kriterium wird der Verteilungskoeffizient organische

Bodensubstanz-Wasser vorgeschlagen.

• Bei der Registrierung von Verwendungen > 10 t/Jahr muss die

Adsorption bewertet werden, falls Stoff ionisierbar ist oder log Kow ≥3

=> KEIN ZUSÄTZLICHER ARBEITSAUFWAND FÜR REGISTRANTEN

• Da das Adsorptionspotential nicht mit dem BCF-Wert korreliert,

ist eine Überschneidung der Kriterien für “M” und “B” möglich.

• Für Stoffe, die innerhalb des umweltrelevanten pH-Bereichs

ionisierbar sind: keine Berechnung des Koc, sondern Messungen

EIN PERSISTENTER STOFF IST “M”,

WENN WASSERLÖSLICHKEIT > 150 µG/L UND LOG KOC < 4.5


Ionisierbarkeit: Eigenschaft, in Wasser zu ionisieren, bestimmt mittels des pKa-Werts

Neutrale, nicht ionisierbare Stoffe: KOC korreliert positiv mit KOW

Triclosan weist einen log Koc-Wert von 4.2 und einen BCF

von 2532 auf und wird gleichzeitig im Wasserkreislauf und in Biota sowie beim Menschen gefunden (Health Canada, 2012)

Vorschlag:Ionisierbare Stoffe: pKa-Wert

<8.5 bei saurer Funktionalität oder>5.5 bei alkalischer Funktionalität


Stufe 3: Bewertung der Toxizität für den Menschen

Ein Stoff ist “T”,

• Erfüllt Kriterien zur Einstufung als

Karzinogen der Kat. 1A, 1B,

Keimzellenmutagen der Kat. 1A, 1B

Reproduktionstoxischer Stoff der Kat. 1A, 1B, 2

STOT RE-Stoff der Kat. 1 oder 2

• Vorschlag für zusätzliche Kriterien:

Erfüllt Kriterien zur Einstufung als Zusatzkategorie für Wirkungen

auf/über Laktation

Für orale Exposition (langfristig, allgemeine Bevölkerung)

DNEL ≤ 9 μg/kg Körpergewicht und Tag

• Zur Diskussion:

Sollte auch Ökotoxikologie berücksichtigt werden?

Sollten Karzinogen / Keimzellenmutagen 2 aufgenommen werden?


STOT RE:Spezifische Zielorgan-Toxizität (STOT), wiederholte Exposition

DNEL = abgeleitete Expositionshöhe ohne

Beeinträchtigung

Zur Festlegung des Kriteriums

wurde der TTC (threshold oftoxicological concern)-Ansatz verwendet.


Ausblick 1/2

• Diskussionspapier zur Abstimmung auf EU-Ebene

ECHA, Gremien der ECHA, MSCAs, KOM und NGOs

Konkrete Kriterien für P, M und T abstimmen und festlegen

• Leitfäden und Hilfestellungen für die Unternehmen

PM-/PMT-Stoffe identifizieren

Emissionen in die Umwelt minimieren

04.05.2017 REACH in der Praxis Workshop

• Fachöffentlichkeit informieren

Mai 2017 Presseinformation

Frühjahr 2018 Workshop

Weitere wissenschaftliche Artikel und Vorträge



Ausblick 2/2

• Selber alle potentiellen PM-/PMT-Stoffe identifizieren und

eine Stoffliste veröffentlichen

Länderbehörden/Wasserversorger können gezielt nach Stoffen suchen

Bundesweite Messkampagne durch die LAWA AG

Unternehmen können Verdacht auf PM-/PMT-Eigenschaften überprüfen

• Die regulatorischen Instrumente der EU-Chemikalienverordnung REACH

zum Schutz unseres Trinkwassers nutzen

Falls freiwillige und vorsorgende Maßnahmen nicht ausreichen

Unser Vorschlag: PMT-Stoffe über den Artikel 57(f) vergleichbare Besorgnis

als besonders besorgniserregende Stoffe identifizieren



Vision des Umweltbundesamtes unter REACH



Kriterien und Bewertungskonzept zur Bewertung der Persistenz, Mobilität und Toxizitätvon REACH-registrierten Stoffen und ihrer Metaboliten

Gewährleistung einer sicheren Verwendungfür einen vorsorgenden Schutzes der Rohwasserressourcen

EU-Behörden:Solche PM-/PMT-Stoffe und Verwendungen identifizieren, die reguliert werden müssen

Beschränkung, Zulassungspflicht, etc.

Registranten:Verwendungen von PM-/PMT-Stoffeim Registrierungsdossiers bewerten

Emissionen in die Umwelt minimieren

Registranten:Intrinsischen PM-/PMT-Stoffeigenschaften im Registrierungsdossier bewerten

Liste mit PM-/PMT-StoffenLänderbehörden & Wasserversorger:

Analytik

Schlussfolgerungen

• EU-Chemikalienverordnung REACH (1907/2006 EG):

Das Vorsorgeprinzip ist zum

Schutz der Rohwasserressourcen anzuwenden.

• Das Umweltbundesamt (UBA) will die registrierenden Unternehmen

durch Handlungsanleitungen unterstützen.

• Unser Vorschlag für PM-/PMT-Kriterien und ein Bewertungskonzept

stimmt mit den Registrierungsanforderungen

für Verwendungen > 10 t/Jahr überein.

• Stoffe, die persistent in der Umwelt, mobil im Wasserkreislauf

sowie toxisch für den Menschen sind, stellen eine vergleichbare

Besorgnis dar wie PBT/vPvB-Stoffe.

• PMT-Stoffe können Trinkwasseraufbereitung überstehen

=> Identifizierung als besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC)

und Zulassungspflicht unter REACH




Vielen Dank für Ihre AufmerksamkeitMichael Neumann, Daniel Sättler, Ivo Schliebner, Lena Vierke

[email protected]

Umweltbundesamt (UBA)Fachgebiet IV 2.3 ChemikalienWörlitzer Platz 106855 Dessau-Roßlau

www.reach-info.de/

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