POPs – schwer abbaubare Chemikalien (original) (raw)

Chemie in unserer Zeit, 2007

Abstract

ABSTRACT POPs, persistent organic pollutants, sind in der Umwelt schwer abbaubare, gleichzeitig bioakkumulative und toxische Stoffe. Die meisten sind mittelflüchtig und lipophil. Sie werden in der Atmosphäre zu einem erheblichen Teil an Aerosolpartikel sorbiert und nach Ablagerung am Boden oder Deposition in den Ozean in die Atmosphäre zurück verflüchtigt und können so mehrere Emissions-Transport-Depositions-Zyklen durchlaufen. Die Transport- und Verteilungsmuster und das Ferntransport-Potenzial sind damit ganz anders als bei herkömmlichen Luftschadstoffen, deren Transport nach Ablagerung aus der Atmosphäre endet. Dass weite Strecken durch mehrere, jeweils kürzere Wege überwunden werden können, wird als Grashüpfer-Effekt bezeichnet. Eine wichtige Hypothese der Umweltchemie besagt, dass die beobachtete Anreicherung von vielen persistenten und bioakkumulativen Schadstoffen in den Polargebieten, fernab der Anwendungsgebiete eine Konsequenz des Grashüpfer-Effekts sei in Verbindung mit stärkerer Kondensation in kalten Gebieten. Die Lipophilie ist die Voraussetzung für die Bioakkumulation und beeinflusst die Verteilung der Stoffe über mehrere Umweltmedien. Weil es sich bei den POPs im Allgemeinen um teilhalogenierte Stoffe handelt, ist der atmosphärische Abbau zumeist langsamer als für andere Luftschadstoffe, aber schneller als in den anderen Umweltkompartimenten, in denen erst bei Verweildauern von Monaten von Persistenz gesprochen wird. Ferntransport-Potenzial und Persistenz eines Stoffes sind wichtig für die Einschätzung der Gefährdung, die von ihm ausgeht. Sie sind das Ergebnis des Zusammenwirkens physikalisch-chemischer Stoffeigenschaften mit den in Raum und Zeit variablen Umweltbedingungen. Sie variieren deswegen in Raum und Zeit.POPs, persistent organic pollutants, are slowly degradable, bio-accumulative and toxic substances. Most of them are semivolatile and lipophilic. In the atmosphere they sorb to aerosol particles, and upon deposition to soil or water surfaces they may return through volatilisation, enabling them to undergo sequential cycles of emission, atmospheric transport and deposition. These patterns of transport and distribution as well as the long-range transport potential differ significantly from those of conventional air pollutants, which undergo only one such cycle. The capability to travel long distances by several hops is called the grasshopper effect. According to a key hypothesis of environmental chemistry the accumulation of persistent and bio-accumulative pollutants in polar regions, far from the areas of usage, is due to the combination of the grasshopper effect and enhanced condensation in cold areas. Lipophilicity is a prerequisite for bio-accumulation and influences the partitioning among environmental media (multicompartment compounds). As POPs are typically halogenated compounds, chemical degradation in the atmosphere is in most cases slower than of other air pollutants, but faster than in the other environmental compartments, where persistence coincides with residence times of months. The long-range transport potential and persistence are crucial for chemical hazard assessment. These characteristics result from the combined action of physico-chemical properties and environmental conditions variable in time and space. Hence, they vary in time and space.

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