Organozinnverbindungen in aquatischen Ökosystemen

Organozinnverbindungen werden als Biozide, Kunststoffadditive und Katalysatoren eingesetzt. Vor allem Tributylzinn- (TBT) und Triphenylzinnverbindungen (TPT) haben als Bestandteil von Antifouling-Anstrichen von Schiffen zu Problemen in Gewässerökosystemen geführt. Beide Stoffe sind hoch toxisch und endokrin wirksam. Nach dem teilweisen Verbot von TBT in Schiffanstrichen 1989 und dem EU-Verbot aller Organozinnverbindungen für diese Anwendung im Jahr 2003 sanken die Belastungen von Brassen aus deutschen Fließgewässern und von Miesmuscheln und Aalmuttern aus Nord- und Ostsee. Abbauprodukte von TBT und TPT (die entsprechenden di- und mono-substituierten Verbindungen) wurden meist nur in geringen Konzentrationen nachgewiesen, obwohl sie teilweise auch für andere Zwecke industriell genutzt werden, beispielsweise als Katalysatoren.

Wegen seiner hohen Toxizität und endokrinen Wirksamkeit auf Muscheln und Schnecken wurde TBT 1989 in Deutschland und 1990 EU-weit in Antifoulinganstrichen von Schiffen unter einer Länge von 25 m verboten. Seit 2003 wurde das Verbot auf Organozinnverbindungen in Antifouling-Anstrichen für alle Schiffstypen ausgedehnt. TPT wurde schon seit etwa Mitte der 1980er-Jahre nicht mehr für diesen Zweck eingesetzt.

Um die Wirkung der Stoffverbote zu überprüfen und die Belastung von wasserlebenden Organismen zu erfassen, wurden Brassen aus fünf deutschen Fließgewässern und Miesmuscheln und Aalmuttern aus der Nordsee und Ostsee im Rahmen eines retrospektiven Monitorings untersucht.

Belastung von Brassen aus deutschen Fließgewässern

Zwischen 1993 und 2003 weisen Muskulaturen von Brassen aus der Unterelbe (Blankenese) mit 185 bis 481 ng TBT/g Frischgewicht (FG) und 8 bis 253 ng TPT/g FG die höchsten Belastungen auf. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, dass die Probenahmefläche Blankenese stark durch den Hamburger Hafen und die mit den Docks verbundenen Arbeiten beeinflusst ist.

Als Folge des Verbots nahm die TBT-Belastung von Brassen zwischen 1993 und 2003 an allen Probenahmeflächen in Deutschland um 50 bis 90% ab. Auch die TPT-Konzentrationen in Brassen sanken, wobei die Konzentrationen jedoch nur zum Teil mit der Verwendung in Schiffsanstrichen korrelieren (Blankenese). An anderen Standorten scheinen die TPT-Gehalte eher mit dessen Anwendung in Fungiziden zusammenzuhängen.

Abb. 1: TBT-Gehalte in der Muskulatur von Brassen aus der Elbe zwischen 1993 und 2003

Abb. 2: TPT-Gehalte in der Muskulatur von Brassen zwischen 1993 und 2003

Belastung von Miesmuscheln und Aalmutter

Die TBT-Belastung von Miesmuscheln und Aalmutter aus Nord- und Ostsee blieb bis Ende der 1990er Jahre unverändert. Da in Meeresregionen der Verkehr großer Schiffe dominiert, zeigte das seit 1989/1990 geltende Verbot von TBT in Antifouling-Anstrichen von Schiffen unter einer Länge von 25 Metern hier offenbar keine Wirkung. Erst nachdem 2003 das generelle Verbot von Organozinnverbindungen in Kraft trat, nahmen die TBT-Gehalte in Miesmuscheln und Aalmuttern deutlich ab.

Abb. 3: TBT-Gehalte in Miesmuscheln von der Nordsee- und Ostseeküste zwischen 1986 und 2005

Abb. 4: TPT-Gehalte in Miesmuscheln von der Nordsee- und Ostseeküste zwischen 1986 und 2005

Abb. 5: TBT-Gehalte in der Muskulatur von Aalmuttern aus der Nordsee- und Ostseeküste zwischen 1986 und 2005

Bedeutung der Ergebnisse

Die Untersuchungen belegen den Erfolg der regulatorischen Maßnahmen zur Reduzierung der Organozinn-Einträge in die aquatische Umwelt. Eine Umrechnung der Gewebekonzentrationen auf Wasserkonzentrationen zeigt jedoch, dass Organozinnverbindungen nach wie vor die im Rahmen der Wasserrahmenrichtlinie abgeleitete Umweltqualitätsnorm von 0,2 ng/L überschreiten und somit eine weitere Überwachung notwendig ist.

Aktualisiert am: 12.01.2022

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