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Wissen, was drin ist.

Newsletter

März 2016

•  PAK in Verbraucherprodukten
•  Nanomaterialien
•  Seltene Erden
•  Boden des Jahres 2016

•  Änderungen in der Geschäftsleitung

 

Liebe Leserinnen & Leser,

wir begrüßen Sie zu unserer März-Ausgabe des Newsletters. In diesem Monat erscheint auch erstmalig unser Newsletter für den Pharma-Bereich. Sollten Sie Interesse auch an Themen zu diesem Geschäftsbereich haben, dann melden Sie sich bitte hier an. Die Themen aus Umwelt- und Lebensmittelanalytik präsentieren wir, wie gewohnt für Sie, in diesem Newsletter.

Viel Spaß beim Lesen!
Ihre GBA Laborgruppe

 
 

PAK in Verbraucherprodukten und Spielzeug

von Mareen Lehmann, GBA Laborgruppe

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind eine Gruppe von orga­nischen Verbindungen, die bei unvollständiger Verbrennung von orga­nischem Material in z.B. fossilen Brennstoffen (z.B. Holz, Kohle, Öl) ent­stehen. Sind die Temperaturen des Feuers zu gering und steht zu wenig Sauerstoff zur Verfügung, findet die Verbrennung nur unvollständig statt. Auch natürliche Verbrennungsprozesse (z.B. Waldbrände, Vulkanaus­brüche) begünstigen die Abgabe von PAK in die Umwelt.[1] Aufgrund des ubiquitären Vorkommens gel­ten für viele Lebensmittel Grenzwerte. Doch nicht nur der Eintrag in unsere Nah­rungsmittel stellt eine Gefährdung dar.[2] Im Zuge der Produktion von Ver­braucherprodukten (z.B. Sportgeräte, Beklei­dung, Uhrenarmbänder) und Spiel­zeug aus Gummi- und Kunststoffteilen können ebenfalls PAK über Weichma­cheröle und Industrieruß in das Erzeug­nis gelangen.[3] Wegen ihrer Langlebig­keit, gesundheitsschädigenden Wir­kung und weltweiten Verbreitung haben PAK eine große Bedeutung als Schad­stoffe.

In einer Risikobewertung aus dem Jahr 2010 hatte das Bundesinstitut für Risi­kobewertung (BfR) für zahlreiche Verbraucherprodukte eine gesundheitlich be­denkliche Belastung mit krebserzeugenden PAK aufgezeigt. Einige Produkte wiesen jedoch vergleichsweise geringe PAK-Gehalte auf, so dass prinzipiell eine Verringerung des Risikos durch den Einsatz PAK-armer Rohstoffe möglich ist. Eine unbedenkliche Dosis konnte aufgrund der krebserzeugenden Wirkung der Stoffe nicht abgeleitet werden, so dass die Belastung von Verbrauchern durch PAK auf das niedrigste vernünftigerweise realisierbare Niveau gesenkt werden sollte. Die Europäische Kommission (EU) berücksichtigte zum Teil die Risiko­bewertung des BfR in seiner Entscheidung über Grenzwerte von PAK und setzte dies mit der Verordnung (EU) Nr. 1272/2013 in eine verbindliche Rechtsnorm um. Diese führt zur Änderung von Anhang XVII der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH-VO) hinsichtlich der PAK.[4]

Die Stoffe Benzo[a]pyren, Benzo[e]pyren, Benz[a]anthracen, Chrysen, Benzo[b]fluoranthen, Benzo[j]fluoranthen, Benzo[k]fluoranthen und Dibenz[a,h]anthracen wurden als Karzinogene der Kategorie 1B eingestuft, d.h. Stoffe, die vermutlich beim Menschen karzinogen sind.[3] Die gesetzliche Beschränkung von 1 mg/kg sollte nur für Bestandteile gelten, die bei normaler oder vernünftigerweise vor­hersehbarer Verwendung unmittelbar, länger oder wiederholt für kurze Zeit mit der menschlichen Haut oder der Mundhöhle in Berührung kommen. Die betrof­fenen Erzeugnisse sind im Anhang XVII Nr. 50 Absatz 6 der REACH-VO aufge­führt. In fachlichen Kreisen wird vor allem die strengere Begrenzung bei Spiel­zeugen begrüßt. Spielzeuge und Artikel für Säuglinge und Kleinkinder, deren zugängliche Teile oder Gummiteile PAK in Konzentrationen von mehr als 
0,5 mg/kg eines der genannten PAK enthalten, sind verboten. Die einzuhalten­den Grenzwerte gelten seit dem 27. Dezember 2015.[5]

Die GBA Laborgruppe hat für die PAK seit Jahren Methoden mittels GC-MSD für unterschiedlichste Matrices in der Routineanalytik entwickelt und validiert. Die Entwicklungen und Meldungen zu diesem Thema werden kontinuierlich in der GBA Laborgruppe verfolgt und wir stehen Ihnen gerne für weiterführende Fragen zur Verfügung.

GBA Gesellschaft für Bioanalytik mbH
Herrn Dr. Reiner Ranau
Tel.: +49 (0)40 797172-0



Literatur:
[1] Umweltbundesamt: Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe – Umweltschädlich! Giftig! Unvermeidbar?, Stand November 2012
[2] Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Markersubstanzen für polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) zur Lebensmittelüberwachung, Stellungnahme Nr. 003/2010 vom 02.10.2009
[3] www.eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:328:0069:0071:DE:PDF, Stand 11.03.2016
[4] Bundesinstitut für Risikobewertung; BfR-Empfehlung führt europaweit zur Beschränkung krebserzeugender PAK in Verbraucherprodukten, 04/2014, Stand 28.01.2014
[5] REACH-Verordnung, www.reach-clp-biozid-helpdesk.de, Stand 11.03.2016

 
 

Nanomaterialien: Gefährdungskategorien und gesundheitliche Bewertung

von Dr. Sven Steinhauer, GBA Laborgruppe

Der heute vielfach verwendete Begriff „Nanotechnologie“ ist ein Sammel­begriff zur Erforschung, Bearbeitung und Produktion von Strukturen und Materialien im Nanometermaßstab. Durch den Einsatz und die Kombination von Materialien mit Nanostrukturen können Produkte mit völlig neuen Eigen­schaften und Funk­tionen versehen werden. Es ist davon auszugehen, dass deren Einsatz in allen Lebensbereichen zunimmt und somit auch die Emission in die Umwelt ein zu­nehmendes Problem bedeutet.[1]

Nanomaterialien werden dabei in drei Typen unterteilt. In mindestens einer Di­mension sind sie dabei kleiner als 100 Nanometer [nm] (1nm = 0,000000001m). Zum Vergleich: ein Haar ist im Durchschnitt 50.000 nm im Durchmesser.

Die drei Typen sind:

•  kugelförmige Strukturen (z.B. Nanopartikel und Fullerene)
•  faserförmige Strukturen (z. B. Nanoröhren)
•  extrem dünne Schichten (z.B. Nanoplättchen)

Nanopartikel sind dabei nicht ausschließlich künstlich hergestellt, sondern ent­stehen auch als ultrafeine Stäube aus natürlichen Verbrennungsquellen (Vul­kanaschen, Waldbrände, etc.). Auch in Zigarettenrauch, Abgasen und Schweiß­rauch sind z.B. Nanopartikel zu finden.

In den Fokus sind Nanomaterialien geraten, die gezielt für den technischen Einsatz hergestellt werden. Hier sind an erster Stelle Lacke, Oberflächen- und Verpackungsmaterialien zu nennen. Zusätzlich finden die Nanomaterialien stärkere Anwendung in verbrauchernahen Produkten, wie Textilien, Kosmetika, Duschgels und Zahnpasten. Diese Produkte tragen z.T. direkt zur Exposition des Menschen bei. Es ist daher notwendig, eine gesundheitliche Bewertung und eine Risikobewertung von Nanomaterialien vorzunehmen.

Neben besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften eines Produktes mit Nanomaterialien oder deren damit behandelten Oberflächen, besitzen diese häufig reaktionsfördernde Eigenschaften. Freisetzungen dieser Stoffe und Pro­dukte in die Umwelt sowie die verschiedenen Aufnahmewege in den Organismus können vermutlich in manchen Fällen gesundheitliche Risiken bedeuten und sind deshalb weiter zu beobachten. Nicht zuletzt ist das Verhalten im Körper für die gesundheitliche Bewertung und eine Risikobewertung ausschlaggebend. Dabei ist neben der Menge der aufgenommen Materialien deren Struktur, die Verweildauer und die Verteilung im Körper maßgeblich.

Aktuell eingesetzte Nanomaterialien setzen sich zwar aus einer überschauba­ren Anzahl von Ausgangsstoffen zusammen, doch durch deren Kombinationen sowie Variationen in Größe, Form und Oberfläche besteht eine nahezu unbe­grenzte Materialvielfalt. In den letzten 20 Jahren konnten keine Zusammenhän­ge zwischen den Materialien und Strukturen abgeleitet werden, um allgemein­gültige Wirkmechanismen festzulegen. Daher werden aktuell noch immer ein­zelne Varianten eines Nanomaterials einer eigenen experimentellen Prüfung und gesundheitlichen Bewertung vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) unterzogen. Für konventionelle Chemikalien werden dazu Gruppierungsansätze von der Testung bis zur Modellierung verwendet und zu regulatorischen Zwe­cken genutzt. Für Nanomaterialien sind diese nur rudimentär bekannt.

Aufgrund der stark ansteigenden Produktionsmengen und -formen an Nanoma­terialien ist eine Entwicklung von Gruppierungen für Nanomaterialien zur Risiko­bewertung unbedingt notwendig. Die EU hat dazu im Rahmen des ERA-NET (European Research Area Network) [2] das ERA-NET SIINN Programm (Safe Implementation of Innovative Nanoscience and Nanotechnology) [3] aufgelegt. Mit dem EU-Programm wird der sichere und schnelle Transfer von europä­ischen Forschungsergebnissen der Nanowissenschaften und Nanotechnologien in die praktische Anwendung gefördert. Das NanoToxClass Projekt beschäftigt sich dabei seit Dezember 2015 mit der Etablierung von Nanomaterial Gruppie­rungs- und Klassifizierungsstrategien auf Basis der Toxizität und zur Unterstüt­zung der Risikobewertung.[4]

Für die Entwicklung neuer Untersuchungsmethoden bewerten wir aktuelle Fragestellungen und neue Themen aus der Wissenschaft. Für die GBA Laborgruppe ist es eine Pflicht die Märkte diesbezüglich zu beobachten und unsere Leser selbstverständlich zu informieren. Sollten Sie Fragen zu diesem oder anderen Themen der Umwelt- oder Lebensmittelanalytik haben, dann kontaktieren Sie bitte Ihren Ansprechpartner bei der GBA Laborgruppe oder:

GBA Gesellschaft für Bioanalytik mbH
Herr Dr. Sven Steinhauer
Tel.: +49 (0)40 797172-0



Literatur:
[1] www.bfr.bund.de/de/gesundheitliche_bewertung_von_nanomaterialien-30413.html, Stand 11.03.2016
[2] www.eubuero.de/era-net, Stand 11.03.2016
[3] www.nanopartikel.info/projekte/era-net-siinn, Stand 11.03.2016
[4] www.nanopartikel.info/projekte/era-net-siinn/nanotoxclass, Stand 11.03.2016

 
 

Seltene Erden Elemente in Muscheln deutscher Flüsse

von Dr. Sven Steinhauer, GBA Laborgruppe

Gadoliniumhaltige Kontrastmittel aus medizinischen Anwendungen passieren die Klärstufen der Kläranlagen nahezu ungehindert und gelangen so in unsere Oberflächengewässer.[1] Da neben Gadolinium auch weitere seltene Erden in unterschiedlichsten Anwendungen unseres täglichen Lebens zu finden sind (Newsletter NL 14-11), stellt sich die Frage, wie eine Bewertung einer mög­lichen Anreicherung in Umwelt und biologischem Material durchzuführen ist. In einer Studie der Jacobs University Bremen wurden die Elemente Lanthan und Sama­rium untersucht.[2] Diese werden in der Produktion von Katalysatoren für die Erdölverarbeitung verwendet. Beide Hochtechnologiemetalle waren an ausge­suchten Stellen im Rhein in den Schalen von Körbchenmuscheln nach­zuwei­sen.[2] Damit konnte die Bioverfügbarkeit belegt werden. Inwie­weit eine Wirkung auf Organismen wie Fische besteht, soll Teil von weiteren Untersu­chungen sein.

Die GBA Laborgruppe untersucht seit Jahren Seltene Erden Elemente mittels ICP-MS in unterschiedlichen Matrices am Standort Pinneberg. Sollten Sie Fragen zu diesem oder einem anderen Thema der Umweltanalytik haben, dann kontaktieren Sie bitte Ihren Ansprechpartner oder:

GBA Gesellschaft für Bioanalytik mbH
Herr Ralf Murzen
Tel.: +49 (0)4101 7946-0


Literatur:
[1] Goullé J.P., Saussereau E., Mahieu L., Cellier D., Spiroux J., Guerbet M., Importance of  anthropogenic metals in hospital and urban wastewater: its significance for the  environment, Bull Environ Contam Toxicol., 2012, 89(6), 1220-24
[2] Merschel G., Bau M., Rare earth elements in the aragonitic shell of freshwater mussel  Corbicula fluminea and the bioavailability of anthropogenic lanthanum, samarium  and gadolinium in river water, Sci Total Environ., 2015, 533(4), 91-101

 
 

Boden des Jahres 2016 - Grundwasserboden (Gley)

von Dr. Sven Steinhauer, GBA Laborgruppe

Der Boden des Jahres 2016 ist der Grundwasserboden. Grundwasserböden sind durch oberflächennahes Grundwasser geprägte Böden. Nach der deut­schen Bodensystematik heißen diese Böden Gleye. International werden sie Gleysole genannt. Sie sind ganzjährig vom Grundwasser beeinflusst und prä­gen deren Standorte als maßgeblicher Faktor.[1]

Durch die Grundwasserschwankungen im Jahresverlauf ergeben sich typische Bodenprofile eines Gleys. Da das Grundwasser in den Sommermonaten ab­sinkt bilden sich zwei typische Bereiche im Bodenprofil. Im oberen Bereich ein meist rot-orange gefleckter Horizont, der durch jahreszeitlich bedingte wech­selnde Wassersättigung entsteht und darunter ein grau bis blau gefärbter Ho­rizont mit ständigem Grundwasser. Die roten Flecken im oberen Bereich entste­hen in der Vegetationsperiode, bei der die Pflanzen dem Boden zuneh­mend Wasser entziehen. Mit fehlendem Grundwasser kann Sauerstoff in den Horizont eindringen und im Bodenwasser gelöstes Eisen und Mangan werden oxidiert. Dieser "Rost" lagert sich in Form kleiner Ausfällungen bevorzugt an den Ober­flächen zusammenhaftender Bodenteilchen ab.

Gleye nehmen etwa 10-15 % der bundesdeutschen Flächen ein.[2] Durch den Zufluss von Grundwasser werden den Böden gelöste Stoffe zugeführt. Gleye sind somit häufig nährstoffreiche Böden und bieten in besonderem Maße Le­bensräume für seltene Tier- und Pflanzengemeinschaften. Das breitblättrige Knabenkraut und der Sumpfpippau stehen hier stellvertretend für eine ganze Reihe bedrohter Arten, die auf feuchte Bodenverhältnisse angewiesen sind.

Daneben speichern die Böden große Mengen Wasser und leiten es verzögert weiter. Aufgrund dieser Verzögerung leisten Gleye einen wichtigen Beitrag zum Hochwasserschutz. Zusätzlich entsteht eine spürbare Kühlungsfunktion in trockenen Perioden, wenn das Wasser aus dem Boden verdunstet.

Die intensive Nutzung von Flächen für die moderne Agrartechnik bedingt eine Absenkung des Grundwassers, wodurch sich die Lebensbedingungen für Mi­kroorganismen in den Böden verändern. Die Bedingungen für humuszehrende Mikroorganismen verbessern sich mit der Folge, dass es nach einer Grundwas­serabsenkung zu starken Humusverlusten in den Oberböden kommt. Bei dem Abbau entstehen zusätzlich Kohlendioxid und weitere Treibhausgase. Teilweise kommt es zur Nitratbildung, welches ins Grundwasser gelangt. Wie alle feuch­ten Böden reagieren Gleye sehr empfindlich auf mechanischen Druck mit Bo­denverdichtungen. Die Risiken unangepasster Nutzung der Gleye sind also viel­fältig. Als bodenschonende Nutzung und Bewirtschaftung werden Gleye traditio­nell als Grünland oder Wald genutzt. Typische Baumarten bei der Waldnutzung sind Stieleiche, Esche, Flatterulme, Hainbuche und Erle.

Bei der Grünlandnutzung von Gley kommt Intensivgrünland mit 3-4 Grasernten pro Jahr bis hin zu extensivem Weideland zur Landschaftspflege in Frage. Da­bei ist die Erhaltung eines möglichst natürlichen Wasserhaushalts unter weitge­hendem Verzicht auf Entwässerungsmaßnahmen anzustreben. Ein bodenscho­nender Maschineneinsatz ist dabei häufig nur in den Sommermonaten bei ab­getrockneten Zustand und ausreichender Tragfähigkeit gewährleistet.

Die Benennung einer Bodenart des Jahres durch das Umweltbundesamt ist nur ein Mittel, die Sensibilität in der Bevölkerung für einen sorgfältigeren Umgang mit der endlichen Ressource Boden umzugehen. Die GBA Laborgruppe un­terstützt diese Aktion durch die Weitergabe solcher Informationen an unsere Leser. Sollten Sie Fragen zu diesem oder anderen Themen der Umwelt- oder Lebensmittelanalytik haben, dann kontaktieren Sie bitte Ihren Ansprechpartner bei der GBA Laborgruppe oder:

GBA Gesellschaft für Bioanalytik mbH
Herrn Dr. Sven Steinhauer
Tel.: +49 (0)40 797172-0



Literatur:
[1]  www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/378/
publikationen/flyer_boden_des_jahres_2016.pdf
, Stand 15.01.2016

[2] www.bgr.bund.de/DE/Themen/Boden/Bilder/Boden_des_Jahres_2016/
Bod_BodenDesJahres2016_Karte_g.html
, Stand 15.01.2016

 
 

Änderungen in der Geschäftsleitung der GBA Laborgruppe


Mit Wirkung zum 31. März 2016 wird sich Herr Dr. Döllefeld auf eigenen Wunsch aus der Geschäftsführung der GBA zurückziehen. Seit Anfang 2012 hat er den Geschäftsbereich Pharmaanalytik betreut, der inzwischen auf eine Stärke von 170 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an drei Standorten angewach­sen ist. Seine Hauptaufgabe lag dabei darin, die etablierte Zusammenarbeit weiter zu optimieren und die spezifischen Synergien zum Nutzen von nationa­len und internationalen Auftraggebern weiter zu entwickeln. Auch hat er die Gründung und Entwicklung unseres österreichischen Joint-Ventures in Wien als Geschäfts­führer der All Lab Services GmbH vorangetrieben, welche ins­besondere in 2015 begonnen hat, sich im österreichischen Markt in den Bereichen Lebensmittel- und Umweltanalytik einen Namen zu machen. Er legte hier den Grundstein für weitere dynamische Entwicklungen, die wir für das Unternehmen erwarten.
Herr Dr. Döllefeld wird der GBA verbunden bleiben und das Unternehmen weiterhin beratend unterstützen.

Die Kollegen der Geschäftsführung sowie die Mitarbeiter der GBA Laborgruppe danken Herrn Dr. Döllefeld für die sehr angenehme Zusammenarbeit, den stra­tegischen Weitblick, seine besonderen mediativen Fähigkeiten und seinen kollegialen Umgang. Wir wünschen ihm für die Erfüllung seiner neuen beruf­lichen Perspektiven alles Gute und viel Erfolg.

 

 


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