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Die Risikobewertung für Metalle in
der Umwelt dient der Abschätzung der Exposition von
Organismen gegenüber Metallen und der Beurteilung möglicher
toxischer Effekte auf Organismen. Unter
REACH wird diese Bewertung entsprechend dem technischen Leitfaden
(R.7.13-2) „Environmental risk assessment for metals and metal
compounds“ durchgeführt. Dieser Leitfaden basiert auf einem
Bewertungskonzept (MERAG – Metal Environmental Risk Assessment
Guidance), das von den Metallverbänden (International Council on
Mining and Metalls, Eurometaux, EURAS) entwickelt wurde. Das
Wesentliche an diesem Konzept ist die Berücksichtigung der
Bioverfügbarkeit, die eine realitätsnahe und mit wenigen
Unsicherheiten behaftete Risikobewertung von Metallen ermöglichen
soll. Es liegt die Annahme zugrunde, dass nur eine Teilfraktion des
in einem Umweltmedium (Wasser, Sediment, Boden) vorliegenden
Gesamtgehaltes eines Metalls für die Aufnahme in Organismen
verfügbar (also bioverfügbar) und somit relevant für toxische
Effekte ist. Auf Basis zunehmenden Wissens über Prozesse, die die
Bioverfügbarkeit von Metallen steuern, wurden Konzepte bzw. Modelle
entwickelt, um wichtige abiotische Einflussgrößen (pH-Wert,
Wasserhärte, DOC-Gehalt im Gewässer; Sulfidgehalt im Sediment) bei
der Risikobewertung von Metallen zu berücksichtigen. In Abhängigkeit
vom Umfang der gemessenen abiotischen Faktoren, empfiehlt der
Technische Leitfaden zur REACH-Verordnung einen gestuften
Bewertungs-Ansatz, der die Konzepte und Modelle der Bioverfügbarkeit
berücksichtigt und damit sehr komplex ist.
Probleme
bei der Risikobewertung für Nickel
Ein Beispiel für die
Umsetzung des gestuften Bewertungsansatzes in die Praxis ist die
Risikobewertung von Nickel. Dabei kam es zu Problemen bei der
experimentellen Ermittlung eines NOECs für Nickel im Sediment,
weshalb eine EU-Arbeitsgruppe („Technical conclusion i) Group on
PNEC sediment derivation for nickel“) gegründet wurde. Nickel ist
ein langsam bindendes Metall, d.h. dass sich nach Zugabe von Nickel
in ein Testsystem das durch geochemische Prozesse gesteuerte
Gleichgewicht zwischen Sediment und Wasserphase nur langsam
einstellt. Während dieser Phase der Gleichgewichtseinstellung, kommt
es zu einer deutlichen Abnahme der Bioverfügbarkeit. Diese
Reduzierung der Metall-Bioverfügbarkeit im Sediment wird
standardmäßig durch die Bestimmung der Haupt-Bindungspartner, die
säureflüchtigen Sulfide (AVS) und den organischen Kohlenstoff (OC),
in der Risikobewertung berücksichtigt. Ein Ergebnis der
EU-Arbeitsgruppe ist, dass auch Eisen- und Mangan-(Hydr-)Oxide als
Bindungspartner die Bioverfügbarkeit von Nickel im Sediment
beeinflussen und darum mit in eine Risikobewertung einfließen
sollten. Weiterhin sollte beachtet werden, dass die Abnahme der
Bioverfügbarkeit durch abiotische oder biotische Faktoren wieder
umkehrbar ist. Eine Normalisierung der Metall-Bioverfügbarkeit in
Sedimenten nur über das AVS-Modell (säurelösliche Sulfide) ist nicht
ausreichend und birgt Unsicherheit. Diese Unsicherheit reiht sich
ein in eine ganze Reihe von Unsicherheiten und Grenzen, die sich bei
der Einbeziehung der Bioverfügbarkeit in die Risikobewertung von
Metallen ergeben. Das Ziel des entwickelten Konzepts zu
Metall-Bewertung, die Unsicherheiten durch die Berücksichtigung der
Bioverfügbarkeit zu vermindern, wurde damit nicht erreicht.
Weiterlesen:
Die Schlußfolgerungen aus dem
Gutachten:
Bewertung von Nickel –
Toxizitätstests mit Sedimenten
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Die Durchführung der Toxizitätstests
sowie die chemische Analytik der Sedimente muss harmonisiert
werden.
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Ein niedriger Sicherheitsfaktor für
Nickel (z.B. 1), der u.a. von Industrie wegen umfassender Tests
und Feldstudien gefordert wird, ist nicht gerechtfertigt, da
folgende Unsicherheiten bestehen:
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Der Expositionsweg Nahrung kann ein
Grund für eine chronische Sedimenttoxizität sein.
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Die Diversität der getesteten
Sedimentorganismen steht in keinem Verhältnis zur realen
Artenvielfalt wichtiger benthischer Spezies.
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Die Abnahme der biologischen
Verfügbarkeit von Nickel ist in Freilandexperimenten durch
abiotische oder biotische Faktoren wieder umkehrbar.
Risikobewertung für Metalle allgemein
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Der Technische Leitfaden zur
Metallbewertung zum europäischen Chemikalienrecht REACH
beschreibt die notwendigen Komponenten einer Risikobewertung.
Die hier angestrebte Normalisierung des allgemeinen PNEC zu
einem Wert, der die biologische Verfügbarkeit berücksichtigt,
ist anspruchsvoll.
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Bei der Risikobewertung von Metallen
unter REACH fehlen folgende Instrumente:
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Keine ausreichende Zahl von
standardisierten Toxizitätstests in der Risikobewertung für
die Kompartimente Wasser und Sediment (zumindest nicht in
der Anwendung).
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Fehlende Harmonisierung auf
Europäischer Ebene für die Methoden zur chemischen und
biologischen Analyse.
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Eine Normalisierung der
Metallverfügbarkeit in Sedimenten nur über das AVS-Modell
ist nicht ausreichend, hier besteht Entwicklungsbedarf.
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Ein allgemeingültiges Modell zur
Modellierung der biologischen Verfügbarkeit in Sedimenten
gibt es nicht
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