So vermeiden Sie die nächste PFAS-Krise, bevor sie eintritt

Europa hat es auf langlebige giftige Chemikalien abgesehen, die sich mit dem Wasser bewegen. Werden die USA ihrem Beispiel folgen?

Vor etwa einem Jahrzehnt bemerkten Forscher des Umweltbundesamtes eine Lücke in der Chemikalienregulierung.

Es wurde viel darüber gesprochen, Menschen vor Chemikalien zu schützen, die sich im menschlichen Körper ansammeln. „Aber was schützt das Wasser?“ Sarah Hale, Umweltchemikerin vom Deutschen Wasserzentrum, erinnert sich an Diskussionen mit Kollegen.

Fragen wie ihre lösten eine Bewegung zur Regulierung von Chemikalien aus, die teilweise auf ihrer Mobilität, also ihrer Fähigkeit, sich leicht mit Wasser zu bewegen, basiert. Solche Substanzen entgehen den meisten herkömmlichen Wasserreinigungsverfahren. Wenn sie außerdem nur langsam abgebaut werden, bedeutet das, dass sie sich in der Wasserversorgung ansammeln, wo viele davon gesundheitliche Probleme für Menschen und Ökosysteme verursachen können.

Das aktuelle Aushängeschild für solche Chemikalien sind bestimmte Per- und Polyfluoralkylsubstanzen oder PFAS – aber auch andere bekannte Beispiele sind Melamin, das manchmal verwendet wird, um Holzgeschirr und Sperrholz glatt zu machen, und Dapson, ein Medikament zur Behandlung der Haut Probleme. Mobile Substanzen sind in vielen anderen weit verbreiteten Materialien enthalten, von Haushaltsreinigern bis hin zu Baumaterialien. In jüngster Zeit gab es einen Anstieg an Vorschriften, die auf Chemikalien abzielen, die sich im menschlichen Körper ansammeln, doch Vorschriften, die sich auf die Mobilität beziehen, stecken noch in den Kinderschuhen.

In diesem Frühjahr hat die Europäische Chemikalienagentur einen ersten Schritt unternommen, um die Gefahren einiger mobiler Stoffe zu erkennen. Aber die USA müssen diesem Beispiel noch folgen.

Für Hale ist der Schritt nach Europa ein großer Sieg. Einige mobile Substanzen könnten zu ernsthaften Gesundheitsrisiken für künftige Generationen werden, aber wenn aktuelle und kommende Vorschriften die Verbreitung dieser Chemikalien in der Umwelt begrenzen, „wird das die Dinge wirklich verändern“, sagte sie gegenüber Environmental Health News (EHN).

Um die chemische Mobilität zu verstehen, denken Sie an Essig und Öl. Balsamico-Essig ist mobil, kann sich also mit Wasser vermischen und bewegen und lässt sich nur schwer entfernen. Olivenöl ist nicht mobil, daher trennt es sich vom Wasser und lässt sich leicht abschöpfen.

Mobilität macht einen Stoff nicht gefährlich. Aber wenn eine Chemikalie auch persistent ist, entstehen Probleme, sagte Hale. Sie arbeitet mit einer europäischen Zusammenarbeit namens ZeroPM zusammen, deren Ziel es ist, zwei Gruppen mobiler Verbindungen in der Umwelt zu begrenzen: diejenigen, die persistent, mobil und toxisch sind (PMTs), und diejenigen, die sehr persistent und sehr mobil sind (vPvMs) – Begriffe, die von Wissenschaftlern geprägt wurden Michael Neumann vom Umweltbundesamt. Einem Bericht von Hale und anderen zufolge rechtfertigen Chemikalien, die erst nach Monaten die Hälfte ihrer Wirksamkeit verlieren, eine Regulierung. Aber es kann Tausende von Jahren dauern, bis einige langlebige Chemikalien die Wasserversorgung verlassen, fügte sie hinzu.

Einige persistente und mobile Substanzen sind giftig, sodass die Gefahr ihrer Anreicherung offensichtlich ist. Bei Chemikalien, die sehr mobil und sehr langlebig sind, ist es riskant, sie anzureichern, selbst wenn sie nicht als toxisch bekannt sind, da Wissenschaftler mit der Zeit möglicherweise feststellen, dass sie auch Gesundheitsrisiken darstellen.

Nehmen Sie PFAS. Jahrzehntelang haben sich PFAS, von denen einige persistent und mobil sind, in den Gewässern der USA angesammelt. Kürzlich schätzten Forscher, dass mehr als 200 Millionen Amerikaner PFAS über ihr Trinkwasser ausgesetzt sind. Da es mittlerweile in unserem Wasser und Leben allgegenwärtig ist, haben Forscher die Belastung mit mehreren Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht, darunter Krebs und Geburtsfehler. Wenn die USA Chemikalien zuvor auf der Grundlage der Mobilität reguliert hätten, wie Hale und andere empfehlen, wäre die PFAS-Krise möglicherweise nicht so schlimm geworden. Die derzeitigen Regelungen könnten ein ähnliches Ergebnis in der Zukunft verhindern.

Persistente, mobile und giftige Chemikalien sind eine „sehr heterogene, große Gruppe verschiedener Arten von Verbindungen“, sagte der Umwelttechnologe Gabriel Sigmund von der Wageningen University & Research gegenüber EHN. Im Jahr 2019 bewerteten Wissenschaftler mehr als 15.000 Chemikalien und stellten fest, dass 260 als persistent, mobil und giftig oder sehr persistent und sehr mobil eingestuft wurden. Rund 2.377 Chemikalien bedürfen weiterer Forschung, bevor Wissenschaftler feststellen konnten, ob sie in diese Klassen fallen.

Im Gegensatz zu bestimmten PFAS, die sich im menschlichen Körper ansammeln, reichern sich mobile Substanzen beim Menschen selten an. Stattdessen sind die meisten persistenten, mobilen und giftigen Substanzen gefährlich, weil Menschen durch das Wasser, das sie trinken, ständig geringen Dosen ausgesetzt sind, selbst Tausende von Kilometern von dem Ort entfernt, an dem diese Chemikalien emittiert werden. Im Vergleich zu anderen Arten von Schadstoffen „ist es viel schwieriger, sie einzudämmen, zu sanieren und zu beseitigen“, sagte Sigmund.

Nicht alle persistenten, mobilen und toxischen Stoffe sind einfach zu messen. Kommerziellen Wassertestlabors fehlt die Ausrüstung, um viele davon zu testen, und selbst die anspruchsvollsten Labore sind für einige davon blind, sagte der analytische Chemiker Mohammad Sadia von der Universität Amsterdam gegenüber EHN. Das wahre Ausmaß des Problems sei schwer einzuschätzen, sagte Hale.

Eine weitere Herausforderung ist die Entfernung dieser Stoffe aus dem Wasser, da viele davon von herkömmlichen Filtern nicht gut absorbiert werden. Forscher entwickeln eine neue Generation von Filtern, die zur Lösung dieses Problems beitragen könnten, sagte Sigmund. Es gibt zwei Strategien: Die erste besteht darin, maßgeschneiderte Materialien zu entwickeln, die mobile Substanzen gut herausfiltern, aber teuer sind und möglicherweise nicht nachhaltig in der Herstellung sind. Diese Lösung könnte dort am besten funktionieren, wo große Mengen mobiler Substanzen in die Wasserversorgung gelangen, beispielsweise in den Abflüssen von Krankenhäusern oder Industrieanlagen. Die hohen Kosten für die Installation kundenspezifischer Filter und die Umweltauswirkungen ihrer Herstellung könnten sich in diesen Hotspots lohnen. Die zweite Strategie besteht darin, Wege zu finden, herkömmliche Filtertypen aus Abfallmaterial herzustellen, sodass Wasseraufbereitungsanlagen viele davon nutzen können. So war Sigmund beispielsweise an einer Pilotstudie in der Schweiz beteiligt, bei der Filter aus Altholz zum Einsatz kamen.

Letztendlich ist es die einzig sichere Möglichkeit, Schäden zu verhindern, indem man verhindert, dass hochmobile, persistente Stoffe in die Wasserversorgung gelangen.

Europa hat diesem Ziel im April einen Schritt näher gekommen, als persistente, mobile und giftige sowie sehr persistente und sehr mobile Substanzen in der Klassifizierungs-, Kennzeichnungs- und Verpackungsverordnung zu zwei Kategorien wurden – einem System, das beschreibt, wie Hersteller, Transportunternehmen und Benutzer in der Europäischen Union vorgehen müssen Umgang mit Chemikalien. Die unmittelbare Wirkung wird gering sein – die Hersteller müssen lediglich das Vorhandensein solcher Chemikalien in in der Europäischen Union verkauften Produkten angeben.

Hale hält es jedoch für wahrscheinlich, dass solche Chemikalien innerhalb eines Jahres auch zu „sehr besorgniserregenden Stoffen“ im Rahmen des europäischen Rahmenwerks zur Registrierung, Bewertung, Autorisierung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH) werden. „Dann wird es mehr Action geben“, sagte sie. Dieser Schritt könnte es den europäischen Regulierungsbehörden ermöglichen, das Ausmaß zu begrenzen, in dem Hersteller persistente, mobile und toxische sowie sehr persistente und sehr mobile Stoffe verwenden und ausstoßen dürfen.

Vorschriften könnten helfen, den Strom einzudämmen. Aber genauso wichtig sei, dass sie Hersteller davon abhalten könnten, in Zukunft neue persistente und mobile Chemikalien zu entwickeln, sagte Sigmund.

Schließlich arbeiten Hale und ihre Kollegen daran, „persistent, mobil und giftig“ als Kategorie in das Global Harmonised System der Vereinten Nationen aufzunehmen – eine internationale Methode zur Beschreibung der mit Chemikalien verbundenen Gefahren. Dies könnte das Bewusstsein auch in Teilen der Welt außerhalb Europas verbreiten, sagte Hale.

Obwohl sich die Bewegung auf Europa konzentriert, sprechen einige Menschen in den USA seit Jahrzehnten über das Konzept der Mobilität, sagte die Umweltwissenschaftlerin Erika Schreder von der Umweltgesundheitsforschungs- und Interessenvertretung Toxic Free Future gegenüber EHN. So setzte sich Toxic Free Future Ende der 1990er und Anfang der 2000er Jahre dafür ein, dass die Stadt Seattle den Einsatz bestimmter Pestizide einstellt, unter anderem weil diese Chemikalien mobil sind.

Schreder ist sich der Vorschriften in den USA nicht bewusst, die auf der chemischen Mobilität basieren. Allerdings planen das Washington State Department of Health und das Department of Ecology, die Regel zur Beschreibung von Chemikalien, die persistent, bioakkumulierbar und toxisch sind, ab Anfang nächsten Jahres zu überdenken. Obwohl sich die meisten mobilen Verbindungen nicht im klassischen Sinne bioakkumulieren, sind Menschen ständig über das Trinkwasser exponiert, was einen ähnlichen Effekt hat. Aus diesem Grund „ist es möglich, dass wir die Mobilität in die neue Regel aufnehmen“, sagte Holly Davies, Toxikologin am Washington State Department of Health, gegenüber EHN. In den nächsten fünf bis zehn Jahren könnte dies dazu führen, dass einige dieser Chemikalien im Bundesstaat Washington Beschränkungen unterliegen.

Als EHN die Environmental Protection Agency fragte, ob sie einen Kommentar abgeben möchte, fragte ein Vertreter der Pressestelle, ob sich der Reporter auf persistente, bioakkumulierbare und toxische Substanzen beziehe. Als der Reporter erklärte, dass PMTs eine verwandte, aber separate Klasse von Chemikalien seien, gab die EPA keinen weiteren Kommentar ab.

Schreder hofft auf baldige groß angelegte Maßnahmen. Wenn sich persistente, mobile Verbindungen im Trinkwasser ansammeln, „könnte es uns am Ende sehr leid tun“, sagte sie.