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

PCB101 PCB101 ist ein niederchloriertes, relativ leichtflüchtiges PCB. Zusammen mit anderen niederchlorierten PCB-Kongeneren (z.B. PCB28 und 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.
PCB118 PCB118 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.
PCB138 PCB138 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. PCB153 und 180) ist es ein Indikator für die Langzeitbelastung von Organismen, die im Wesentlichen durch kontaminierte Nahrung entsteht.
PCB153 PCB153 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. PCB138 und 180) ist es ein Indikator für die Langzeitbelastung von Organismen, die im Wesentlichen durch kontaminierte Nahrung entsteht.
PCB180 PCB180 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. PCB138 und 153) ist es ein Indikator für die Langzeitbelastung von Organismen, die im Wesentlichen durch kontaminierte Nahrung entsteht.

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.
Studentenkollektive Je zur Hälfte weibliche und männliche Studenten 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 - 2018