Polychlorierte Biphenyle

PCB; Formel: C12H10-xClx
Allgemeine Struktur von Polychlorierten Biphenylen
Quelle: Wikipedia

Persistente und toxische Chlorverbindungen

Polychlorierte Biphenyle bezeichnet eine Gruppe von insgesamt 209 chlorierten Kohlenwasserstoffverbindungen, die das gleiche Biphenyl-Grundgerüst besitzen, sich aber in Anzahl und Lage der Chloratome unterscheiden (Kongenere). Die Bezeichnung der Einzelkongenere erfolgt durch Zahlen, wobei die Regel gilt, dass je höher die Zahl, desto höher der Chlorierungsgrad. Dieser entscheidet maßgeblich über die physikalisch-chemischen Eigenschaften: mit zunehmendem Chlorierungsgrad steigen Viskosität und Lipophilie, während Dampfdruck und Wasserlöslichkeit abnehmen.
Bei der industriellen Herstellung entstehen stets Gemische von 50-70 verschiedenen Kongeneren, die je nach Chlorgehalt als leicht- bis zähflüssige Öle vorliegen.

PCBs wurden bis in die 1980er Jahre beispielsweise als Hydraulikflüssigkeit in Hydraulikanlagen, als Schmiermittel und als Isolier- und Kühlflüssigkeit in Transformatoren und elektrischen Kondensatoren eingesetzt. Außerdem dienten sie als Weichmacher und Flammschutzmittel in Lacken, Kunststoffen, Dichtungsmassen und Isoliermitteln.

PCBs sind starke Umweltgifte, die wegen ihrer breiten Anwendung und hohen Persistenz ubiquitär vorkommen und in der Atmosphäre über weite Entfernungen transportiert werden. Sie zeichnen sich aus durch:

Seit 1983 gilt in der Bundesrepublik Deutschland ein generelles Produktionsverbot für PCB. Seit Inkrafttreten der Stockholmer Konvention 2004 zählen PCBs weltweit zu den verbotenen Stoffen.

Aus Praktikabilitätsgründen beschränkt man sich bei der Bestimmung von PCB meist auf sechs sogenannte Indikator-Kongenere (PCB-28, -52, -101, -138, -153, -180), die anhand toxikologischer Aspekte ausgewählt wurden.
Stellvertretend für die Gruppe der Dioxin-ähnlichen PCB wird häufig PCB-118 bestimmt.

Untersuchte Substanzen

PCB 101 PCB 101 ist ein niederchloriertes, relativ leichtflüchtiges PCB. Zusammen mit anderen niederchlorierten PCB-Kongeneren (z.B. PCB 28 und PCB 52) ist es ein Indikator für akute Belastungen durch kontaminierte Raumluft. Da es relativ schnell abgebaut wird, wird es von Organismen weniger angereichert als die höherchlorierten Kongenere.
PCB 118 PCB 118 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxin-ähnlichen PCBs oder WHO-PCBs, die sich molekularbiologisch ähnlich verhalten wie Dioxine und Furane. Sie sind hochtoxisch. In technischen PCB-Gemischen sind sie in Spuren enthalten und können bei Verbrennungsprozessen entstehen.
PCB 138 PCB 138 ist ein höher chloriertes PCB. Es wird nur sehr langsam abgebaut und besitzt ein hohes Bioakkumulations- und Biomagnifikationspotenzial. Zusammen mit anderen hochchlorierten PCB-Kongeneren (z.B. PCB 153 und PCB 180) ist es ein Indikator für die Langzeitbelastung von Organismen, die im Wesentlichen durch kontaminierte Nahrung entsteht.
PCB 153 PCB 153 ist ein höher chloriertes PCB. Es wird nur sehr langsam abgebaut und besitzt ein hohes Bioakkumulations- und Biomagnifikationspotenzial. Zusammen mit anderen hochchlorierten PCB-Kongeneren (z.B. PCB 138 und PCB 180) ist es ein Indikator für die Langzeitbelastung von Organismen, die im Wesentlichen durch kontaminierte Nahrung entsteht.
PCB 180 PCB 180 ist ein höher chloriertes PCB. Es wird nur sehr langsam abgebaut und besitzt ein hohes Bioakkumulations- und Biomagnifikationspotenzial. Zusammen mit anderen hochchlorierten PCB-Kongeneren (z.B. PCB 138 und PCB 153) ist es ein Indikator für die Langzeitbelastung von Organismen, die im Wesentlichen durch kontaminierte Nahrung entsteht.
PCB 77 PCB 77 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,0001
PCB 81 PCB 81 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,0003
PCB 126 PCB 126 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,1
PCB 169 PCB 169 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,03
PCB 105 PCB 105 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,00003
PCB 114 PCB 114 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,00003
PCB 123 PCB 123 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,00003
PCB 156 PCB 156 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,00003
PCB 157 PCB 157 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,00003
PCB 167 PCB 167 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,00003
PCB 189 PCB 189 gehört zur Gruppe der toxikologisch relevanten‚ dioxinähnlichen PCB (DL-PCB, auch WHO-PCB genannt), die sich molekularbiologisch ähnlich wie Dioxine und Furane verhalten. Toxizitätsäquivalenzfaktor nach WHO(2005) (WHO-TEF(2005)): 0,00003
WHO(2005)-PCB TEQ exkl. BG Summe der dioxinähnlichen PCB (DL-PCB), ausgedrückt in Toxizitätsäquivalenten (TEQ) der WHO unter Verwendung der WHO-TEF(2005). Die Berechnung erfogt nach dem Verfahren der Konzentrationsuntergrenzen: Konzentrationsuntergrenzen werden unter der Annahme berechnet, dass sämtliche Werte der einzelnen Kongenere, die unter der Bestimmungsgrenze liegen, gleich Null sind.
WHO(2005)-PCB TEQ inkl. BG Summe der dioxinähnlichen PCB (DL-PCB), ausgedrückt in Toxizitätsäquivalenten (TEQ) der WHO unter Verwendung der WHO-TEF(2005). Die Berechnung erfolgt nach dem Verfahren der Konzentrationsobergrenzen: Konzentrationsobergrenzen werden unter der Annahme berechnet, dass sämtliche Werte der einzelnen Kongenere, die unter der Bestimmungsgrenze liegen, gleich der Bestimmungsgrenze sind.

Probenarten

Dreikantmuschel Invasive, weit verbreitete Muschelart in Flüssen und Seen mit guten Indikatoreigenschaften für Gewässerbelastungen
Brassen Bioindikator in Fließgewässern und Seen
Schwebstoffe Feine mineralische oder organische Partikel in der Wasserphase, die nicht in Lösung gehen
Miesmuschel In Nord- und Ostsee weit verbreitete Muschelart, die zu den wichtigsten essbaren Muscheln zählt
Aalmutter Der einzige lebendgebärende Fisch in deutschen Küstengewässern
Silbermöwe Die Silbermöwe ernährt sich in Küstennähe hauptsächlich aus dem Meer: von Fischen, Muscheln und Krebstieren.
Fichte Bedeutender Primärproduzent in vielen naturnahen und anthropogen beeinflussten Ökosystemen.
Kiefer Bedeutender Primärproduzent in vielen naturnahen und anthropogen beeinflussten Ökosystemen.
Reh, einjährig Die kleinste und häufigste Hirschart Europas.
Stadttaube In fast jeder Stadt heimisch
Regenwurm (Aporrectodea longa) Wichtigste Tiergruppe aller Bodenorganismen.
Regenwurm (Lumbricus terrestris) Wichtigste Tiergruppe aller Bodenorganismen.
Boden Der Boden ist Lebensgrundlage und Lebensraum für Menschen, Tiere, Pflanzen und Bodenlebewesen. In ihm laufen Umbau- und Abbauprozesse von Stoffen ab und er kann diese filtern, anreichern, aber auch wieder frei setzen.
Studierende Je zur Hälfte weibliche und männliche Studierende im Alter von 20 bis 29 Jahren.

Probenahmegebiete

BR/NP Berchtesgaden Einziger Hochgebirgs-Nationalpark in Deutschland und international bedeutsamer Ausschnitt der nördlichen Kalkalpen
Saarländischer Verdichtungsraum Bedeutendes, altindustriealisiertes Ballungszentrum Deutschlands.
Bornhöveder Seengebiet Hauptwasserscheide zwischen Nord- und Ostsee
Rhein Längster Fluss Deutschlands
NP Bayerischer Wald Deutschlands erster Nationalpark.
NP Vorpommersche Boddenlandschaft Nationalpark im größten Brackwasserlebensraum der Erde
BR/NP Wattenmeere Nationalpark im größten zusammenhängenden Schlick- und Sandwatt der Welt.
Elbe Viertgrößtes Flussgebiet Mitteleuropas
Verdichtungsraum Leipzig Gebiet im Mitteldeutschen Chemiedreieck einschließlich der Dübener Heide
NP Harz Größter Waldnationalpark in Deutschland
Solling Zweithöchstes und zweitgrößtes Mittelgebirge in Norddeutschland
BR Pfälzerwald Größtes zusammenhängendes Waldgebiet Deutschlands
Oberbayerisches Tertiärhügelland Teil des süddeutschen Molassebeckens
Donau Zweitlängster Strom Europas
Standorte Humanproben 4 Universitätsstädte als Standorte für die Probenahme.

Untersuchungszeitraum

1985 - 2019