Luft: Immissionskataster

Dioxine und Furane

Untersuchungsumfang

Im Herbst 1989 wurde in Hessen damit begonnen, Dioxine und Furane im Rahmen von Sonderuntersuchungen in der Luft zu bestimmen. Ergebnisse aus den ersten Messjahren wurden in mehreren Berichten [1, 2] oder Artikeln [3, 4] veröffentlicht. Weitere Messergebnisse aus den 90er Jahren sind im Immissionsbericht Hessen [5], in den Fortschreibungen des Luftreinhalteplans Wetzlar [6a] bzw. Kassel [6b] sowie im Luftqualitätsbericht Untermain [7] zusammengestellt.

Das Dioxinmessprogramm umfasst zwei Teile: die Konzentrationsmessungen in der Luft und die Depositionsmessungen. Die Angaben über die Dioxin-Konzentration in der Atmosphäre sind dabei geeignet, die mit der Atemluft aufgenommene Dioxindosis zu quantifizieren. Bei der Betrachtung der Umweltbelastung durch Dioxine spielt die Deposition (d. h. der Eintrag aus der Atmosphäre) und der Transfer in die Biosphäre eine wesentliche Rolle; die Messung der Depositionsraten ermöglicht Aussagen über den Dioxintransfer in Boden und Vegetation.

Die ab 1990 jährlich stattfindenden Dioxinmessungen werden bis heute fortgeführt. I. d. R. wurden pro Jahr an 5 Stationen Konzentrations- und an 3 - 5 Orten Depositionsmessungen durchgeführt. Tabelle 1 enthält die hessischen Dioxin-Messstationen zusammen mit Angaben zum Standortcharakter und den einzelnen Messjahren.

Tab. 1: Hessische Dioxin-Messstationen

               
Messjahre
Messstation
Standortcharakter
Konzentrations-
messprogramm
Depositions-
messprogramm
Hünfelden-Kirberg emissionsferner Standort (Vergleichsstation) 1990 - 2003 1990 - 2003
Crumstadt ländlicher Bereich, Industrieeinfluss ab 1990 ab 1990
Frankfurt-Griesheim Industriegebiet ab 1990 ab 1990
Hanau Industriegebiet 1990 - 1995 1998 - 1999 1998 - 1999
Kassel Innenstadt 1991 - 1992 2000 - 2001 2000 - 2001
Wetzlar Industriegebiet 1993 - 1997 1993 - 1995
Mainz-Kastel Industriegebiet 1996 - 1997 1996 - 1997
Darmstadt-Arheilgen Stadtrand, Industrieeinfluss 1998 - 1999 1998 - 1999
Lettgenbrunn (Spessart) emissionsferner Standort (Vergleichsstation) ab 2000 ab 2000
Lampertheim Waldgebiet 2002 - 2003 2002 - 2003

Die Standorte haben aus lufthygienischer Sicht eine unterschiedliche Charakteristik, um einerseits maximale Belastungen zu erfassen und andererseits auch ein möglichst repräsentatives Bild der Belastungssituation in Hessen zu erhalten. So gibt es Messstationen in Städten und im Umfeld industrieller Emittenten (also an vermuteten Belastungsschwerpunkten), im ländlichen Bereich und an emissionsfernen Standorten; letzteren kommt eine besondere Bedeutung zu, da sich aus den hier gewonnenen Messergebnissen Hintergrundwerte ableiten lassen, die als Vergleichswerte für die Beurteilung von Ergebnissen aus den Ballungsräumen herangezogen werden können.

An drei Messstandorten wurden die Messungen fortlaufend jedes Jahr vorgenommen, um auf Basis vollständiger Zeitreihen Aussagen über die Immissionsentwicklung treffen zu können. An den übrigen Standorten fanden die Dioxinuntersuchungen oftmals nur über zwei Jahre statt; durch die Verlegung von Messstandorten konnte man schrittweise eine landesweite Übersicht über die Belastungssituation gewinnen.

Durchführung der Messungen

Dioxine und Furane haben bei üblichen Atmosphärenbedingungen einen sehr niedrigen Dampfdruck und liegen daher in der Atmosphäre weitgehend an Aerosolpartikel angelagert vor. Für die Konzentrations- und Depositionsmessung von Dioxinen werden daher die für die Schwebstaub- bzw. Staubniederschlagsmessung erprobten Messmethoden in modifizierter Form verwendet.

Für die Probenahme bei den Dioxinkonzentrationsmessungen wurden LIS/P-Geräte [8] mit umgerüstetem Probenahmekopf eingesetzt. Die Adsorptionseinheit, auf der sich die in der angesaugten Luft enthaltenen Staubpartikel abscheiden, besteht aus einem Glasfaserfilter mit nachgeschaltetem Polyurethan-Schaum; durch diese Adsorptionseinheit ist sichergestellt, dass sowohl die partikelgebundene als auch die gasförmige Fraktion der Dioxine und Furane in der Atmosphäre erfasst wird. Die Sammelzeit für die erforderlichen 1.000 m3 Probevolumen beträgt drei Tage. Pro Messjahr wurden an jeder Messstation 21 Einzelmessungen (3-Tage-Sammelproben) durchgeführt, deren Termine gleichmäßig über das Jahr verteilt waren; ab 1997 wurden die Proben von jeweils drei Messterminen (aus Kostengründen) zusammengefasst, also nur noch 7 Proben pro Jahr analysiert.

Die Probenahme bei den Dioxindepositionsmessungen erfolgte mit dem für partikelgebundene Komponenten üblichen Staubniederschlags-Messverfahren nach Bergerhoff [9]. Hierbei wird ein genormtes Glasgefäß über 30 Tage exponiert; erfasst wird die Summe aus trockener und nasser Deposition. Die in dem Sammelgefäß niedergegangene Probe wird anschließend auf einzelne Staubinhaltsstoffe analysiert. Es werden nicht die Messwerte einzelner Messpunkte, sondern die einzelner Messfelder betrachtet; an den meisten Standorten befinden sich 4 - 5 Probenahmepunkte pro Messfeld, das etwa 1 km2 groß ist. Die an den einzelnen Probenahmestellen eines Messfelds in einem Monat gesammelten Proben wurden zu Mischproben vereinigt, d. h. pro Messjahr wurden von jedem Depositionsmessfeld 12 Staubniederschlagsproben auf Dioxine untersucht.

Die Probenahme und die Analyse der beaufschlagten Proben wurden als Einheit an ein für die Dioxinanalyse qualifiziertes Analysenlabor vergeben, das sich zur Sicherung der Analysenqualität an Ringversuchen zu beteiligen hat. Die Dioxinanalysen erfolgten mithilfe von Gaschromatographie und hochauflösender Massenspektrometrie. Messkomponenten sind die polychlorierten Dibenzodioxine (PCDD) und die polychlorierten Dibenzofurane (PCDF), hier meist verkürzt als "Dioxine" bezeichnet. Zu dieser Substanzklasse gehören 210 unterschiedliche Einzelsubstanzen (sog. Kongenere).

Bei den Dioxinanalysen wurden folgende Größen bestimmt: Quantifiziert wurden alle 2,3,7,8-substituierten Dioxine und Furane (17 Stoffe) sowie die Homologengruppen der Tetra- bis OctaCDD/F (d. h. die Summenwerte pro Chlorierungsstufe). Außerdem wurden auf Basis dieser Daten sog. Toxizitätsäquivalente (TE) berechnet, die ein Maß für das toxische Potential der PCDD/F darstellen. Hierbei wird mithilfe von Toxizitätsäquivalenzfaktoren (TEF) die Toxizität der 2,3,7,8-substituierten Kongenere in Relation zu derjenigen von 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin gesetzt (2,3,7,8-TCDD, die am stärksten toxische Verbindung, ist auch als "Seveso-Dioxin" bekannt). Da die TEF von einzelnen Institutionen unterschiedlich festgelegt worden sind, bestehen verschiedene Möglichkeiten Toxizitätsäquivalentwerte zu berechnen; inzwischen hat sich der Internationale Toxizitätsäquivalentwert (I-TEQ) durchgesetzt. Bezüglich der TEF und der Berechnung von Toxizitätsäquivalentwerten sei auf die Literatur verwiesen [1, 10].

Stoffeigenschaften

Die Dioxine stellen - ebenso wie z. B. die polychlorierten Biphenyle, andere Chloraromaten oder polycyclische Kohlenwasserstoffe - organische Spurenverunreinigungen dar; die Dioxinkonzentrationen liegen jedoch mehrere Zehnerpotenzen unter dem Konzentrationsniveau der anderen genannten Komponenten. Trotzdem ist ihr Vorkommen in der Umwelt als kritisch zu bezeichnen, denn sie besitzen eine hohe akute Toxizität und ein carcinogenes Potential. Viele PCDD/F-Vertreter erwiesen sich im Tierversuch als carcinogen; 2,3,7,8-TCDD wird als krebserzeugend beim Menschen eingestuft [11].

Die Dioxine liegen fast ausschließlich partikelgebunden in der Atmosphäre vor; nur bei sommerlichen Temperaturen kann bei den niederchlorierten PCDD/F ein geringer Anteil der Moleküle auch in der Gasphase vorliegen. Die Selbstreinigung der Atmosphäre hinsichtlich der Dioxine erfolgt über die Staubdeposition. Die Verweilzeit der Dioxine in der Atmosphäre wird durch die Verweilzeit des Staubes (ca. 1 - 10 Tage) bestimmt [1].

Die PCDD/F zeichnen sich durch sehr schlechte Abbaubarkeit aus. In der Atmosphäre reichern sich die Dioxine nur deshalb nicht allmählich an, weil sie aus den genannten Gründen lediglich eine beschränkte Verweilzeit in ihr haben. Sobald die Dioxine am Boden abgelagert sind, kommt ihre große Persistenz voll zum Tragen. Durch die gute Fettlöslichkeit findet außerdem eine erhebliche Akkumulation der Dioxine im Verlauf der Nahrungskette statt.

Emission

Dioxine wurden nie gezielt hergestellt, sondern werden als Nebenprodukt chemischer und thermischer Prozesse freigesetzt:

Die Dioxine stammen hauptsächlich von der Emittentengruppe Industrie; hier sind insbesondere Sinteranlagen der Metallindustrie und Abfallverbrennungsanlagen zu nennen. Die Emittentengruppe Gebäudeheizung spielt eine untergeordnete Rolle. Das Umweltbundesamt gibt in [10] für Deutschland folgende Dioxin-Gesamtemissionen (I-TEQ-Werte) an: Für das Jahr 1990 wurden 1,2 kg PCDD/F abgeschätzt; die aktuell emittierte Menge beträgt weniger als 70 g. Es hat also ein erheblicher Rückgang der Dioxinemissionen stattgefunden.

Eine Reihe gesetzlicher Regelungen hat zu dieser Entwicklung beigetragen. Die wichtigsten Maßnahmen zur Minderung des Dioxineintrags in die Umwelt sind im Folgenden aufgeführt:

- Festsetzung des Emissionsgrenzwerts von 0,1 ng TE/m3 für Müllverbrennungsanlagen in der 17. BImSchV [12]
- Verbot von chlor- und bromhaltigen Kraftstoffzusätzen in der 19. BImSchV [13]
- Anwendung des o.g. 0,1 ng TE/m3-Grenzwerts auch auf andere genehmigungsbedürftige Anlagen [14]
- Verbot der Herstellung und Anwendung von polychlorierten Biphenylen sowie von Pentachlorphenol [15, 16]
- Grenzwerte für 8 PCDD/F in Stoffen, Zubereitungen und Erzeugnissen [17]
- Erweiterung der bestehenden Grenzwerte auf 17 PCDD/F [18].

Kartenbeschreibung

Konzentration

Auf der Dioxin-/Furankonzentrations-Karte sind die an den einzelnen Dioxin-Messstationen erhaltenen Jahresmittelwerte des Zeitraums 1990 bis 2000 dargestellt. Sie werden in fg I-TEQ/m3, also in Form der Toxizitätsäquivalentwerte angegeben (1 fg = 10-15 g).

Von wenigen Ausnahmen abgesehen lagen die mittleren Dioxinkonzentrationen an den hessischen Messstationen bei 10 - 90 fg I-TEQ/m3, wobei zwei Drittel der gemessenen Jahresmittelwerte (bzw. nahezu alle Werte ab 1996) im Bereich von 10 - 50 fg I-TEQ/m3 auftraten. Je nach Standortcharakter fällt die Dioxinbelastung verschieden hoch aus: Vergleicht man die Messergebnisse an den drei Stationen mit durchgehenden Zeitreihen, finden sich die höchsten Dioxinwerte im Industriegebiet (Frankfurt-Griesheim), mittlere Werte im ländlichen Bereich (Crumstadt) und die niedrigsten im emissionsfernen Gebiet (Hünfelden-Kirberg); letztere waren etwa um den Faktor 2 - 3 niedriger als die Griesheimer Werte. An den übrigen fünf Stationen in Stadt- oder Industriegebieten wurden Dioxinwerte erhalten, die großenteils im Bereich der Griesheimer oder Crumstädter Ergebnisse lagen.

Von den hessischen Dioxin-Messstationen zeigte Hanau die höchsten Dioxinkonzentrationen (Jahresmittelwerte der Jahre 1990 - 1992: ca. 150 fg I-TEQ/m3). Die hohen Werte wurden von einem Metall verarbeitenden Betrieb verursacht, der Edelmetall aus Altmetall durch Pyrolyse wiedergewonnen hat. Nachdem die hohe Belastung in Hanau durch das Dioxinmessprogramm bekannt geworden war, wurden mit der verantwortlichen Firma Gespräche aufgenommen, die die sofortige Stilllegung der betroffenen Anlagen zur Folge hatten. Von 1992 auf 1993 sank die Dioxinbelastung an der Hanauer Messstation auf etwa die Hälfte.

Die Dioxinkonzentrationen (und in stark abgeschwächter Form auch die -depositionsraten) weisen einen ausgeprägten Jahresgang mit Maximalwerten im Winter und niedrigen Belastungen im Sommer auf. Hierfür kommen mehrere Ursachen in Betracht: eine geringere Dioxinemission und ein verstärkter photochemischer Abbau in den Sommermonaten sowie die größere Häufigkeit austauscharmer Wetterlagen in der kalten Jahreszeit. Eine ausführliche Diskussion des Jahresgangs der Dioxinbelastung ist in [2] enthalten.

Zu Beginn des Dioxinmessprogramms wurden an einigen weiteren Standorten, an denen möglicherweise eine höhere Dioxinbelastung herrscht, Messungen über einen einjährigen Zeitraum vorgenommen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind nicht auf der Dioxinkarte dargestellt, sondern in Tabelle 2 zusammengefasst.

Tab. 2: Dioxinkonzentrationen an weiteren Messstationen

Messstation Standortcharakter
Messjahr
Jahresmittelwert
[fg/m3]
Biebesheim ländlicher Bereich, Industrieeinfluss 1990
87
Frankfurt-Mitte Innenstadt 1990
78
Stadtallendorf Stadtrand, emittentenbezogen Juli 1990 -
Juni 1991
75
Offenbach Stadtrand, Flugschneisenbereich März 1991 -
Febr. 1992
48
Diemelstadt ländlicher Bereich, emittentenbezogen Mai - Nov. 1991
  14 *
* Halbjahresmittelwert

Die an diesen Stationen erhaltenen Dioxin-Jahresmittelwerte lagen in der gleichen Größenordnung wie die in Hünfelden-Kirberg und Crumstadt zur damaligen Zeit gemessenen Konzentrationswerte. Dies trifft sogar für Standorte wie Biebesheim (Einflussbereich einen Sondermüllverbrennungsanlage), Offenbach (Flugschneise des Flughafens Frankfurt) oder Diemelstadt-Hesperinghausen (nahe den Halden des Marsberger Kieselrots) zu. Auch in Stadtallendorf, wo bis 1990 eine Kabelabbrennanlage in Betrieb gewesen war, wurde keine erhöhte Dioxinbelastung bei den Konzentrations- und Depositionmessungen festgestellt, wohingegen hier die höchsten 1989/90 in Hessen gefundenen Dioxinwerte im Boden angetroffen wurden [1].

Deposition

Auf der Dioxin-/Furandepositions-Karte sind die in den einzelnen Messfeldern gemessenen Depositionsraten als Jahresmittelwerte abgebildet. Die Depositionsraten geben die pro Flächen- und Zeiteinheit mit dem Staub deponierte Stoffmenge an. Auch hier erfolgt die Angabe der Ergebnisse auf Basis der Toxizitätsäquivalentwerte; die Dimension "pg I-TEQ/(m2 x d)" bedeutet 10-12 g pro Quadratmeter und Tag.

Die mittleren Dioxindepositionsraten in Hessen lagen in der Regel bei 1 - 14 pg I-TEQ/(m2 x d). Die Ergebnisse, die in Hünfelden-Kirberg (emissionsferner Standort) und in Crumstadt (ländlicher Bereich) erhalten wurden, fielen überwiegend ähnlich aus; nach anfänglich höheren Werten betrugen die Jahresmittelwerte ab 1994 1 - 3 pg I-TEQ/(m2 x d). Die hessenweit mit Abstand höchsten Dioxindepositionsraten traten Anfang der 90er Jahre in Frankfurt-Griesheim auf (Jahresmittelwerte von ca. 115 pg I-TEQ/(m2 x d)); ab 1993 waren die Werte mit 5 - 14 pg I-TEQ/(m2 x d) weiterhin höher als an den anderen hessischen Standorten. In Wetzlar wurden 1993 - 1995 Dioxindepositionswerte von 7 - 10 pg I-TEQ/(m2 x d) festgestellt. Die Depositionsraten, die an den übrigen fünf Standorten in der zweiten Hälfte der 90er Jahre jeweils über ein bis zwei Jahre gemessen wurden, lagen durchweg bei 2 - 3 pg I-TEQ/(m2 x d).

Ursache für die sehr hohen Dioxinwerte in Frankfurt-Griesheim war die Verwehung belasteten Staubs von einer auf Firmengelände liegenden, unzureichend abgedeckten Altdeponie, in der sich Produktionsrückstände aus einer bereits Jahrzehnte zurückliegenden Aluminiumherstellung befinden. Nachdem sich im Rahmen des Dioxinmessprogramms die starke Belastung in Griesheim herausgestellt hatte, fanden Gespräche mit der betroffenen Firma statt, in deren Folge die Altdeponie abgedeckt wurde. Nach Abdeckung der Halde gingen die Dioxindepositionswerte spürbar zurück; 1992 lagen sie bei einem Viertel des Niveaus von 1991.

Allgemein gilt, dass auffällig erhöhte Dioxinwerte nicht automatisch bei Konzentrations- und Depositionsergebnissen parallel auftreten müssen. Im Fall von Griesheim gingen die früher sehr hohen Depositionsraten nicht gleichzeitig mit ähnlich erhöhten Konzentrationswerten einher. Wenn die Dioxinbelastung im Korngrößenbereich von Grobstaub (z. B. bei Verwehung) auftritt, sprechen vermehrt die Depositionswerte an, bei Vorliegen von dioxinbelastetem Feinstaub hingegen eher die Konzentrationswerte [6a].

Zeitliche Entwicklung

Auf den beiden Dioxinkarten ist die zeitliche Entwicklung der Dioxinbelastung während der 90er Jahre ablesbar. Bereits auf den ersten Blick erkennt man, dass die Immissionsbelastung durch Dioxine in diesem Zeitraum deutlich abgenommen hat.

Betrachtet man bei den Konzentrationsmessungen die drei Messstationen mit durchgehenden Zeitreihen (Vergleich der Werte von 1990/91 mit denen von 1999/2000), lässt sich ein Rückgang um ca. den Faktor 2 (Frankfurt-Griesheim), 3 (Hünfelden-Kirberg) bzw. 4 (Crumstadt) feststellen. Wie bereits erwähnt sanken die in Hanau erhöhten Dioxinkonzentrationen von 1992 auf 1993 durch eine Anlagenstilllegung; in der Folgezeit gingen sie ein weiteres Mal um die Hälfte zurück. Die in Wetzlar zwischen 1993 und 1996 beobachteten, etwas erhöhten Werte nahmen 1997 um etwa 50 % ab. Der in Kassel im Jahr 2000 gemessene Dioxinwert betrug nur noch ein Drittel des dortigen 1992er Werts.

Bei den Depositionsmessungen liegen von drei Standorten langjährige Zeitreihen vor. Am emissionsfernen bzw. am ländlich gelegenen Standort gingen die Depositionsraten von 8 - 9 bzw. 11 - 13 pg I-TEQ/(m2 x d) (1990/91) auf nur noch 1 pg I-TEQ/(m2 x d) im Jahr 2000 zurück. Die anfangs in Frankfurt-Griesheim sehr stark erhöhten Dioxinwerte nahmen 1992 durch die bereits erwähnte Deponiesanierung deutlich ab; der 1999 beobachtbare Wiederanstieg der Dioxinwerte lässt sich auf das Abrutschen eines Teils der Haldenabdeckung zurückführen.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Ergebnisse des Dioxinmessprogramms einen eindeutigen Rückgang der Dioxinbelastung des Schwebstaubs sowie des Staubniederschlags belegen. Diese Aussage basiert auf über 10-jährigen homogenen Messreihen. Demzufolge haben die gesetzlichen Maßnahmen zur Dioxinreduzierung Wirkung gezeigt.

Bewertung

Für Dioxine liegen bisher noch keine allgemein verbindlichen Grenzwerte für den Luftbereich vor. Deshalb wird hier die Bewertung auf Basis von vorgeschlagenen Richtwerten vorgenommen. Außerdem werden die in Hessen gemessenen Dioxinkonzentrationen mit in der Literatur veröffentlichten Hintergrundwerten in Relation gesetzt. Die bewertenden Betrachtungen erfolgen nacheinander für die Konzentration und Deposition der Dioxine.

Als Bewertungsgrundlage für Jahresmittelwerte der Dioxinkonzentration wurde auf der 87. Sitzung des Länderauschusses für Immissionsschutz (LAI) ein Wert von 150 fg I-TEQ/m3 festgelegt [19]. Dieser berücksichtigt ausschließlich den direkten Belastungspfad durch Atmung und deckt daher den Aspekt der Dioxinaufnahme durch Lebensmittel nicht mit ab. Die in Hessen ermittelten Dioxinbelastungen unterschritten den lufthygienischen Bezugswert fast ausnahmslos (dies gilt sowohl für die auf der Konzentrationskarte dargestellten Dioxinwerte als auch für die in Tabelle 2 aufgeführten Werte); lediglich in Hanau wurden 1990 bis 1992 Jahresmittelwerte von ca. 150 fg I-TEQ/m3 erhalten. In der ersten Hälfte der 90er Jahre betrugen die gemessenen Dioxin-Jahresmittel 20 - 100 fg I-TEQ/m3, in der zweiten lagen sie mit 10 - 50 fg I-TEQ/m3 noch deutlicher unter dem LAI-Richtwert. Damit ist die festgestellte Dioxinkonzentration in Hessen aus lufthygienischer Sicht nicht als bedenklich einzustufen. Sie fiel außerdem genau in den Bereich, der in [11] als PCDD/F-Hintergrundkonzentration für Luft im ländlichen Raum genannt wird (Deutschland, 1993/94: 25 - 70 fg I-TEQ/m3).

Die LAI-Arbeitsgruppe "Krebsrisiko durch Luftverunreinigungen" hat in einem Bericht Beurteilungsmaßstäbe für kanzerogene Luftverunreinigungen abgeleitet [20]. In diesem wird für das 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin, das neben seiner hohen Toxizität auch eine krebserzeugende Wirkung hat, ein Richtwert von 16 fg/m3 für den Jahresmittelwert vorgeschlagen. Die entsprechenden 2,3,7,8-TCDD-Werte, die in den 90er Jahren an den hessischen Dioxin-Messstationen resultierten, wiesen alle niedrigere Werte auf. Die nur auf Basis der Positivbefunde errechneten Jahresmittel fielen i. d. R. in einen Bereich von 2 - 6 fg/m3 (in über der Hälfte aller Proben war 2,3,7,8-TCDD nicht nachweisbar). Dies zeigt, dass der Richtwert für 2,3,7,8-TCDD sicher eingehalten ist.

Zur Beurteilung von Dioxindepositionen ist ein Wert von 15 pg TE/(m2 x d) in Diskussion [19]. Mit Ausnahme der 1990 - 1992 stark erhöhten Dioxindepositionsraten in Frankfurt-Griesheim befanden sich alle übrigen im Jahresmittel gemessenen Depositionswerte unterhalb dieses Richtwerts. Die in Griesheim (ab 1993) und in Wetzlar 1993 - 95 festgestellten Depositionsraten lagen bei 5 - 14 pg I-TEQ/(m2 x d); die in allen anderen Messfeldern nach 1994 erhaltenen Depositionswerte wiesen Werte von 1 - 3 pg I-TEQ/(m2 x d) auf und unterschritten somit mit Abstand den erwähnten Richtwert.

Wie in den vorangehenden Abschnitten bereits beschrieben sind sowohl die berechneten Dioxin-Gesamtemissionen als auch die gemessenen Dioxinkonzentrationen bzw. -depositionsraten erheblich zurückgegangen. Diese positive Entwicklung führte inzwischen auch zu einer Abnahme der Dioxinbelastung des Menschen. In Tabelle 3 sind einige diesbezügliche Kenngrößen zusammengestellt; sie wurden im zeitlichen Abstand von ca. einem Jahrzehnt bestimmt.

Tab. 3: Dioxinbelastung des Menschen [10]

Parameter Jahr
Dioxinwert (I-TEQ-Wert)   
Konzentration in Frauenmilch bis 1989
30 - 32 ng/kg Milchfett   
1998
13 ng/kg Milchfett   
 

Konzentration in menschlichem Blut
(von Erwachsenen)

1988/89
40 - 46 ng/kg Blutfett   
1998
15 ng/kg Blutfett   
 
Tägliche Aufnahme über Nahrung
(von Erwachsenen)
1987-90
1,7 - 2,3 pg/kg Körpergewicht   
1996-98
0,72 pg/kg Körpergewicht   

Wie Tabelle 3 zu entnehmen ist, zeigten die Dioxinkonzentrationen in Frauenmilch und menschlichem Blut sowie die tägliche Dioxinaufnahme über die Nahrung während der 90er Jahre einen eindeutig abnehmenden Trend. Alle dargestellten Größen wiesen im betrachteten Zeitraum eine Reduktion auf die Hälfte bis ein Drittel ihrer Ausgangswerte auf.

Das Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin (ehemals Bundesgesundheitsamt) hat für die duldbare tägliche Dioxinaufnahme des Menschen den anzustrebenden Zielwert mit 1 pg I-TEQ/kg Körpergewicht angesetzt [11]. Dieser wird erst seit wenigen Jahren eingehalten, wie aus den letzten Zeilen von Tabelle 3 ersichtlich ist. Dass Anfang der 90er Jahre - trotz Erfüllung des lufthygienischen Richtwerts von 150 fg/m3 - der Zielwert für die tägliche Dioxinaufnahme überschritten war, lässt sich damit erklären, dass sich die Dioxine in der Nahrungskette anreichern und die Belastung des Menschen mit Dioxinen fast ausschließlich aus der Nahrung (und kaum aus der Atmung) resultiert.

Abschließend bleibt anzumerken, dass neuere Erkenntnisse die dioxinähnlichen polychlorierten Biphenyle bei der Dioxinbetrachtung mit einbeziehen; man gelangt dann zu den sog. WHO-TEQ. Unter Berücksichtigung des Gefahrenpotentials der coplanaren PCB ergibt sich in Deutschland für Erwachsene eine mittlere Aufnahme von Dioxinen und PCB, die im unteren Bereich des von der WHO empfohlenen Richtwerts liegt [10]. Zum Erreichen des langfristigen WHO-Ziels ist ein weiterer Rückgang der Dioxin- und PCB-Belastung wünschenswert. Um die mit der Nahrung erfolgende Dioxinaufnahme weiter zu reduzieren, wurden 2001 von der EG eine Verordnung und eine Richtlinie [21, 22] verabschiedet, die Dioxinhöchstgehalte sowohl in Lebensmitteln als auch in Futtermitteln festsetzen.

Literatur

[1] Dioxine und Furane in der Hessischen Umwelt - Meßergebnisse aus Hessen, Schriftenreihe der Hessischen Landesanstalt für Umwelt, Heft Nr. 126, Wiesbaden (1991)

[2] Immissionsbelastung der Atmosphäre durch polychlorierte Biphenyle (PCB) und andere Chloraromaten - Meßergebnisse aus Hessen, Schriftenreihe der Hessischen Landesanstalt für Umwelt, Heft Nr. 151, Wiesbaden (1993)

[3] König, J., Theisen, J., Günther, W. J., Liebl, K. H., Büchen, M.: Ambient air levels of polychlorinated dibenzofurans and dibenzo(p)dioxins at different sites in Hessen, Chemosphere 26 (1993) 851 - 861

[4] Liebl, K. H., Büchen, M., Ott, W., Fricke, W.: Polychlorinated dibenzo(p)dioxins and dibenzofurans in ambient air; concentration and deposition measurements in Hessen, Germany. DIOXIN ´93, 13th International Symposium on Chlorinated Dioxins and Related Compounds, Vienna, September 1993. Organohalogen Compounds, Volume 12 (1993) 85 - 88

[5] Immissionsbericht Hessen 1996, Schriftenreihe der Hessischen Landesanstalt für Umwelt, Heft Nr. 210, Wiesbaden (1997)

[6a] Luftreinhalteplan Wetzlar - 1. Fortschreibung. Herausgegeben vom Hessischen Ministerium für Umwelt, Energie, Jugend, Familie und Gesundheit, Wiesbaden (1995)

[6b] Luftreinhalteplan Kassel - 1. Fortschreibung. Herausgegeben vom Hessischen Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Forsten, Wiesbaden (1999)

[7] Die Luftqualität im Untersuchungsgebiet Untermain - Ist-Situation und Entwicklung, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Luftreinhaltung in Hessen, Heft 3, Wiesbaden (2003)

[8] VDI-Richtlinie 2463: Messen von Partikeln
Blatt 1, Ausgabe 11.99: Gravimetrische Bestimmung der Massenkonzentration von Partikeln in der Außenluft. Grundlagen
Blatt 4, Ausgabe 12.76: Messen der Massenkonzentration von Partikeln in der Außenluft. LIB-Filterverfahren
Blatt 9, Ausgabe 2.87: Messen der Massenkonzentration (Immission). Filterverfahren. LIS/P-Filtergerät

[9] VDI-Richtlinie 2119: Messung partikelförmiger Niederschläge
Blatt 2, Ausgabe 9.96: Bestimmung des Staubniederschlags mit Auffanggefäßen aus Glas (Bergerhoff-Verfahren) oder Kunststoff

[10] Umweltbundesamt (Hrsg.): Daten zur Umwelt - Der Zustand der Umwelt in Deutschland 2000. Erich Schmidt Verlag, Berlin (2001)

[11] Der Rat von Sachverständigen für Umweltfragen: Umweltgutachten 1996. Verlag Metzler-Poeschel, Stuttgart (1996)

[12] Siebzehnte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über Verbrennungsanlagen für Abfälle und ähnliche brennbare Stoffe - 17. BImSchV) vom 23. November 1990 (BGBl. I S. 2545, 2832)

[13] Neunzehnte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über Chlor- und Bromverbindungen als Kraftstoffzusatz - 19. BImSchV) vom 17. Januar 1992 (BGBl. I S. 75)

[14] 43. Umweltministerkonferenz am 24./25. November 1994 in Chemnitz

[15] Verordnung zum Verbot von polychlorierten Biphenylen, polychlorierten Terphenylen und zur Beschränkung von Vinylchlorid (PCB-, PCT-, VC- Verbotsverordnung) vom 18. Juli 1989 (BGBl. I S. 1482)

[16] Pentachlorphenol-Verbotsverordnung (PCP-V) vom 12. Dezember 1989 (BGBl. I S. 2235)

[17] Verordnung zum Schutz vor gefährlichen Stoffen (Gefahrstoffverordnung - GefStoffV) vom 26. August 1986 (BGBl. I S. 1470)

[18] Erste Verordnung zur Änderung der Chemikalien-Verbotsverordnung vom 6. Juli 1994 (BGBl. I S. 1493)

[19] 87. Sitzung des Länderausschusses für Immissionsschutz am 26. - 28. Oktober 1994 in Stade

[20] Krebsrisiko durch Luftverunreinigungen - Entwicklung von "Beurteilungsmaßstäben für kanzerogene Luftverunreinigungen" im Auftrag der Umweltministerkonferenz. Bericht des Länderausschusses für Immissionsschutz, herausgegeben vom Ministerium für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft des Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf (1992)

[21] Verordnung (EG) Nr. 2375/2001 des Rates vom 29. November 2001 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 466/2001 der Kommission zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln (ABl. EG, L 321 S.1)

[22] Richtlinie 2001/102/EG des Rates vom 27. November 2001 zur Änderung der Richtlinie 1999/29/EG des Rates über unerwünschte Stoffe und Erzeugnisse in der Tierernährung (ABl. EG, L 6 S. 45)

© 2005 Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie