Biologische Abbaubarkeit

Unterschiedliches Verständnis

Biologische Abbaubarkeit bedeutet praktisch sehr unterschiedliches, je nachdem, ob Bezug auf

die gesetzlichen Vorschriften oder auf weiter gehende Vorstellungen genommen wird. Industriell

hergestellte Chemikalien gelten als biologisch abbaubar, wenn sie durch biologischen Abbau

aus der Umwelt entfernt und dem mineralischen Stoffkreislauf zugeführt werden. Dabei stellt

sich die Frage, wie die biologische Abbaubarkeit geprüft wird und wieweit in dem Test der

Abbau betrachtet wird.

Beim biologischen Abbau eines Stoffes als Zwischenstufen entstehende Metaboliten können

zudem problematischer sein als der Ursprungsstoff. Aus Alkylphenolethoxylaten entstehen

beispielsweise in den ersten Abbauschritten Nonylphenole, die Fische schädigende

Hormonwirkungen haben.

Der zuweilen verwendete, unscharfe Ausdruck „Elimination“ hat mit einem biologischen Abbau

nichts zu tun. Eine Elimination von Stoffen beispielsweise in einer Kläranlage bedeutet, dass

diese Stoffe zwar durch Sedimentation oder Filtration aus dem Abwasser entfernt werden; die

Stoffe sind aber nun im Klärschlamm eingebunden und damit weiter in der Umwelt.

Testverfahren

Allgemein anerkannt sind die OECD-Testverfahren, die auch im Rahmen der Chemikalienzulassung

verwendet werden. Die biologische Abbaubarkeit von wasserunlöslichen Stoffen,

wie zum Beispiel von Schmierölen, kann mit dem, speziell dafür entwickelten Prüfverfahren

CEC-L-33-A-93 bestimmt werden. Für bestimmte Tenside existieren weiterhin gesetzlich

vorgeschriebene Testverfahren, die weniger aussagekräftig sind. Für die Klassifizierung als

Biokunststoff wird auch die Kompostierbarkeit untersucht.

Leichte biologische Abbaubarkeit (OECD 301)

Die Tests der OECD-Testserie (301 (A – F)

weisen einen raschen und vollständigen biologischen Abbau nach. Leichte biologische Abbaubarkeit

einen schnellen und einigermaßen vollständigen Abbau einer Prüfsubstanz in einem aquatischen Milieu

unter aeroben Bedingungen. Unterschiedliche Testmethoden stehen für gut oder schlecht lösliche sowie

für flüchtige Substanzen zur Verfügung.

Kohlendioxid – Entwicklungstest (OECD 301 B)

Das durch den biologischen Abbau der Prüfsubstanz entstehende Kohlendioxid wird regelmäßig über

28 Tage analysiert und ist Indikator für den biologischen Abbau. Dieser sog. Sturm-Test wird für die

Untersuchung schlecht wasserlöslicher Chemikalien verwendet.

Geschlossener Flaschentest (OECD 301 D)

Die biologische Abbaubarkeit der Prüfsubstanz wird bestimmt, indem in regelmäßigen Intervallen über

einen Zeitraum von 28 Tagen der Verbrauch von gelöstem Sauerstoff ermittelt wird. Dieser Test wird für

flüchtige Chemikalien verwendet.

Modifizierter OECD-Screening-Test (OECD 301 E)

Die biologische Abbaubarkeit der Prüfsubstanz wird über die Messung des Dissolved Organic Carbon

(= gelöster organischer Kohlenstoff) über einen Zeitraum von 28 Tagen ermittelt. Dieser Test wird bei

ausreichend wasserlöslichen Chemikalien angewendet.

Manometrischer Respirationstes (OECD 301 F)

Im manometrischen Respirationstest wird die Sauerstoffzehrung in geschlossenen Respirometern

halbkontinuierlich über Druckmessungen bestimmt. Der durch die Sauerstoffzehrung entstehende

Unterdruck wird in mindestens drei Testansätzen sowie den entsprechenden Kontrollen über 28 Tage

aufgezeichnet. Das entstehende Kohlendioxid wird gleichzeitig an NaOH gebunden.

Inhärente Abbaubarkeit (OECD 302)

Die Tests der OECD-Testserie 302 (A – C) weisen eine zwar eingeschränkte, grundsätzlich aber doch

mögliche biologischen Abbaubarkeit der untersuchten Chemikalie nach. Substanzen, die solche Tests

bestehen, gelten als grundsätzlich oder inhärent biologisch abbaubar.

Der Zahn-Wellens-EMPA-Test (OECD 302 B)

untersucht die aerobe biologische Abbaubarkeit der Prüfsubstanz und gibt das Ergebnis über die

Abnahme des chemischen Sauerstoffbedarfs oder des Dissolved Organic Carbon an. Es handelt sich um

den meistverwendeten Test für die Untersuchung der inhärenten Abbaubarkeit. Er liefert zusätzlich

Informationen über das Adsorptionsverhalten des untersuchten Stoffs.

Verordnung (EG) Nr. 648/2004 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 31. März 2004

Quelle: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32004R0648:DE:HTML

Berechnung der biologischen Abbaubarkeit – Bestätigungstest

A. Einlaufzeit

B. Bezugszeitraum für die Berechnung (einundzwanzig Tage)

EWG Teil C leicht biologisch abbaubare Tenside

EWG Teil D nicht leicht biologisch abbaubar

EWG Teil E biologisch abbaubar (in %)

F. Zeit (tage) VL Markus Steinegger 15.11.2011