Dioxine und dioxinähnliche Polychlorierte Biphenyle

Europaweit gelten seit Januar 2012 beziehungsweise seit Januar 2014 und Mai 2015 rechtsverbindliche Höchstgehalte für Dioxine und dioxinähnliche Polychlorierte Biphenyle (PCB). Für verschiedene Lebensmittel gilt ein freiwillig anzuwendendes Frühwarnsystem für gesundheitsschädliche Dioxine und PCB. Es handelt sich bei diesen Stoffen um toxische chemische Substanzen, die in der Umwelt langlebig bestehen und sich auch in der Nahrungskette anreichern. Für Lebensmittel und Futtermittel, aber auch für Gewässer gelten strenge Regelungen im Umgang mit Dioxinen und PCB.

Was sind Dioxine und dioxinähnliche Polychlorierte Biphenyle?

Dioxine und Polychlorierte Biphenyle (PCB) sind toxische chemische Substanzen, die in der Umwelt langlebig fortbestehen. Sie reichern sich in der Nahrungskette an. Aufgrund gemeinsamer Anstrengungen von Behörden und Industrie ist in Europa seit den 1970er Jahren ein Rückgang von Dioxinen in der Umwelt zu verzeichnen.

Unter dem Oberbegriff Dioxine werden zwei Gruppen von chemischen Substanzen zusammengefasst: polychlorierte Dibenzo-p-Dioxine (PCDD) und polychlorierte Dibenzofurane (PCDF).

Dioxine haben keinen Nutzen, sondern sie fallen als unerwünschte und unvermeidbare Nebenprodukte bei verschiedenen industriellen und thermischen Prozessen an. Anders als Dioxine wurden PCB in zahlreichen Industrieanwendungen genutzt und daher über mehrere Jahrzehnte in großen Mengen produziert. Schätzungen zufolge wurden weltweit 1,2 bis 1,5 Millionen Tonnen PCB hergestellt. PCB sind jedoch seit Mitte der 1980er Jahre in den meisten Ländern verboten.

Rechtlicher Rahmen zu Dioxinen und PCB innerhalb der EU

Die Europäische Union verabschiedete im Jahr 2001 eine Strategie zu Dioxinen und dioxinähnlichen Polychlorierten Biphenylen mit dem Ziel der Reduzierung der Umweltbelastung durch diese Substanzen und des Gehalts in Lebens- und Futtermitteln. Für die öffentliche Gesundheit soll ein hohes Maß an Schutz gewährleistet sein.

Die Europäische Kommission legte 2001 in der „Food Contaminants – Dioxins and PCBs“ erstmals die Höchstgehalte für Dioxine fest. Seit 2006 gelten diese Höchstgehalte auch für dioxinähnliche PCB. Die Gehalte wurden mit der Verordnung (EU) Nr. 1259/2011 und der Verordnung (EU) Nr. 277/2012 angepasst. Zusätzlich wurden Höchstgehalte für dioxinähnliche Polychlorierte Biphenyle in Lebens- und Futtermitteln festgelegt.

Die Mitgliedsstaaten der EU sind für die Überwachung der Dioxin- und PCB-Gehalte in Lebensmitteln zuständig. Die Europäische Kommission beauftragte 2010 die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) mit der kontinuierlichen Auswertung aller vorliegenden Daten zu Dioxinen und PCB in Lebens- und Futtermitteln. Die EFSA veröffentlicht alle zwei Jahre einen Bericht zur Analyse dieser Daten.

Nähere Erläuterungen zu Dioxinen

Im allgemeinen Sprachgebrauch handelt es sich bei Dioxinen um eine Sammelbezeichnung für chlorhaltige Dioxine und Furane, die chemisch ähnlich aufgebaut sind. Die Gruppe der Dioxine besteht aus 75 polychlorierten Dibenzo-para-Dioxinen (PCDD) und 135 polychlorierten Dibenzofuranen (PCDF).

Bei Dioxinen handelt es sich immer um Gemische aus Einzelverbindungen, die sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden.

Vermutlich haben die verschiedenen Dioxine die gleichen toxischen Wirkungsmechanismen und unterscheiden sich nur in der Stärke ihrer Wirkung. Der Toxizitätsäquivalenzfaktor (TEF) berücksichtigt die unterschiedliche Wirkungsstärke. In unterschiedlichen Studien werden die TEF ermittelt. Sie werden bei neueren Erkenntnissen aktualisiert.

Rechtlicher Hintergrund zu Dioxinen

Als eine der ersten Stoffgruppen wurden Dioxine 2001 in die Anlage C für unerwünschte Nebenprodukte des Stockholmer Übereinkommens aufgenommen. Sie sind in der Europäischen Union in der Anlage III Teil A der EU POP-Verordnung aufgeführt.

Die Emissionsregelungen sind im europäischen Recht in der Richtlinie 2010/75/EU relevant. Die Emissionsgrenzwerte für das Abgas für Großfeuerungsanlagen sowie für die Verbrennung und Mitverbrennung von Abfällen liegen bei 0,1 ng/Nm³. Für Ableitungen von Abwasser aus der Abgasreinigung beträgt der Grenzwert 0,3 ng/l. Die Grenzwerte werden in Deutschland in der 13. und 17. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchV) festgelegt. Seit 1992 ist der Zusatz von Chlor- und Bromverbindungen in Kraftstoffen für Kraftfahrzeuge verboten, denn Dioxine können auch bei der Verbrennung entstehen.

Eine weitere relevante Verordnung ist die Chemikalienverbotsverordnung für Dioxine, in der die Grenzwerte für chlorierte und bromierte Dioxine geregelt sind. Für Gewässer sowie Lebens- und Futtermittel gibt es weitere relevante Regelungen.

Unbeabsichtigte Entstehung von Dioxinen

Dioxine entstehen ausschließlich als unerwünschte Nebenprodukte bei Verbrennungsprozessen, wenn Chlor und organischer Kohlenstoff unter bestimmten Bedingungen vorhanden sind. Damit Dioxine entstehen, müssen die Temperaturen 300 Grad Celsius überschreiten. Dioxine werden bei Temperaturen von mehr als 900 Grad Celsius zerstört.

Dioxine können daher auch bei Vulkanausbrüchen oder Waldbränden entstehen.

Wird Chlor in chemischen Produktionsprozessen verwendet, entstehen Dioxine. Sie können in den Produkten als Verunreinigungen enthalten sein. Gesetze, Grenzwerte und Techniken führten zu einer drastischen Senkung des Dioxinausstoßes aus chemischen Produktionsverfahren und Abfallverbrennungsanlagen.

Umwelt- und Gesundheitsaspekte zu Dioxinen

Dioxine werden im Körperfett gespeichert, reichern sich dort an und werden nur sehr langsam eliminiert. Sie wurden von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) im Februar 1997 als krebserzeugend für den Menschen eingestuft. In Tierversuchen wurden Störungen des Immunsystems und der Reproduktion bereits bei niedrigen Dioxinkonzentrationen nachgewiesen. Über die Plazenta gelangt Dioxin in Embryonen und über die Muttermilch in Säuglinge. Höhere Dioxinbelastungen der Mütter können bei Kindern zu Störungen und Verzögerungen in der Entwicklung führen.

Dioxine gelangen über Produkte, Luft, feste Rückstände und Abwasser in die Umwelt. Dioxine können sich auch im Boden anreichern. Sie gelangen über die Luft, aber auch über Düngung mit Klärschlamm und andere Sekundärrohstoffdünger in den Boden. Da die Halbwertzeit bei mehreren Jahrzehnten liegt, sind sie im Boden außerordentlich langlebig. Wie Untersuchungen zeigen, sind Dioxine in Gemüse kaum zu finden. Sie haften jedoch durch Bodenpartikel an Gemüse an. Über die anhaftenden Bodenpartikel gelangen sie in die Nahrungskette. Wurden Dioxine von Tieren und von Menschen aufgenommen, werden sie im Körperfett lange Zeit gespeichert und können in den Körper abgegeben werden.

Über viele Jahrzehnte gelangten Dioxine über Abwässer und Flüsse in die Meere. Sie reichern sich im Fett von Fischen, Vögeln und Säugetieren an. Menschen nehmen 90 bis 95 Prozent der Dioxine über die Nahrung auf.

Eine akute Wirkung von Dioxinen tritt bei Menschen nur bei einer sehr hohen Konzentration ein, wie sie beispielsweise bei einer Vergiftung vorliegt. Sie sind mit Stoffwechselentgleisungen und massiven Leberschäden verbunden und können innerhalb weniger Tage oder Wochen zum Tod führen. Gesundheitliche Schädigungen können als Störungen des Nervensystems, des Immunsystems, der Reproduktionsfunktionen, des Hormonhaushalts, der Enzymsysteme und zu Hautschädigungen eintreten.

Maßnahmen zur Reduzierung der Dioxinbelastung

Um die Belastung mit Dioxinen zu reduzieren, ist eine Kontrolle von Futtermitteln notwendig. Produktionsverfahren sind so zu regeln, dass die Dioxinbelastung möglichst gering bleibt. Langfristig müssen die Grenzwerte in Futter- und Nahrungsmitteln weiterhin gesenkt werden. Menschen sollten den Verzehr von fetten Meeresfischen reduzieren, um die Dioxinbelastung zu verringern.

Dioxinquellen müssen identifiziert und die Emissionen an der Quelle gesenkt werden.

Nähere Erläuterungen zu PCB

Polychlorierte Biphenyle haben eine ähnliche chemische Struktur wie Dioxine und sind chlorierte Kohlenwasserstoffe. Diese Stoffgruppe kann am Grundgerüst eines Biphenyls unterschiedlich viele Chloratome binden. Es gibt 209 mögliche PCB.

PCB wurden 2001 in den Anhang A zur Eliminierung in das Stockholmer Übereinkommen aufgenommen und sind auch im Anhang C der unerwünschten Nebenprodukte aufgeführt. Sie sind in der EU POP-Verordnung im Anhang I und Anhang III Teil A enthalten.

PCB, Terphenyl, Vinylchlorid und Pentachlorphenol sind in Deutschland seit 1989 verboten. Die Belastung mit diesen Stoffen konnte aufgrund der Verbote reduziert werden. So wie für Dioxine gibt es auch für PCB Regelungen für Gewässer, Futter- und Lebensmittel.

Unbeabsichtigte Entstehung von PCB

In den 1980er Jahren wurden PCB produziert und in elektrische Kondensatoren, Transformatoren und Hydraulikanlagen als Hydraulikflüssigkeit verwendet. Sie wurden auch als Weichmacher für Kunststoffe, Lacke, Isoliermittel und Dichtungsmassen genutzt. In Deutschland sind sie seit 1989 verboten.

Es kommt jedoch auf eine fachgerechte und umweltfreundliche Entsorgung an.

PCB können immer noch als unerwünschte Nebenprodukte entstehen oder unbeabsichtigt freigesetzt werden. Sie entstehen durch die unvollständige Verbrennung chlorierter Produkte bei Sauerstoffmangel oder zu niedrigen Temperaturen. Auch bei Waldbränden und Vulkanausbrüchen können sie entstehen.

Umwelt- und Gesundheitsaspekte von PCB

Die atmosphärische Belastung mit PCB wirkt sich auf die Flora und Futtermittel aus. Werden sie in landwirtschaftlichen Betrieben angewendet, können tierische Lebensmittel kontaminiert werden. Auch die Böden können noch mit PCB kontaminiert sein. Die tatsächliche Menge von PCB, die sich noch im Umlauf befindet, ist nicht bekannt.