Chemie:
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (kurz PAK oder aus dem Englischen PAH=Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) bilden eine Stoffgruppe von organischen Verbindungen, die aus mindestens zwei miteinander verbundenen Benzolringen bestehen. Aufgrund der Anordnung der kondensierten Benzolringe sowie durch zusätzliche Substitutienten (Methylgruppen, Sauerstoff und Stickstoff) ergibt sich ein großer Variantenreichtum und es sind mehrere hundert PAK bekannt.
Quellen:
PAK entstehen bei der Pyrolyse (= unvollständige Verbrennung) von organischem Material wie Kohle, Heizöl, Kraftstoff, Holz, Tabak und sind daher heutzutage überall in der Umwelt nachzuweisen.
Ein Großteil der PAK-Belastung ist auf Emissionen aus Hausbrand, kalorischen Kraftwerken, KFZ-Verkehr, und industriellen Anlagen - insbesondere Kokereien, Raffinerien, Aluminium- und Stahl-Verhüttung - zurückzuführen.
Hauptquellen in Österreich sind die Kleinverbraucher (Einzelheizungen) mit 78 Prozent der gesamten PAK-Emissionen (2003) , gefolgt vom Verkehr (16 Prozent) und der Industrie (4 Prozent) sowie der Landwirtschaft mit 3 Prozent Anteil.
Erwähnenswert ist, dass der Anteil des Verkehrs an den PAK-Emissionen in den letzten 13 Jahren (1990-2003) von 4 Prozent auf 16 Prozent angestiegen ist (Umweltbundesamt 2005).
Lokal von Bedeutung als PAK-Emittenten sind Altlasten -z.B. ehemalige Gaswerke und Kokereien- oder Altablagerungen mit PAK-haltigen Abfällen (Aschen, Altöl).
PAK als Umweltschadstoffe:
PAK werden sowohl partikelgebunden am Schwebstaub als auch in gasförmigem Zustand über die Atmosphäre verbreitet. Mit der Deposition werden sie auch auf und in die Böden eingetragen, wo PAK flächendeckend nachweisbar sind.
Höhermolekulare PAK mit vier und mehr kondensierten Benzolringen liegen in der Luft und im Boden überwiegend partikelgebunden vor. Niedermolekulare PAK mit zwei und drei Ringen liegen in der Luft hauptsächlich gasförmig vor, im Untergrund gelöst im Sicker- oder Grundwasser.
Wirkung auf den Menschen:
Fast alle PAK, die aus mehr als vier Benzolringen bestehen, sind nachweislich karzinogen (krebserregend), da sie bei der Metabolisierung im Körper zu Epoxiden oxidiert werden und diese Epoxide mit der menschlichen DNA reagieren können.
Aus diesem Grund ist vor allem die Messung der an den Schwebstaub gebundenen höhermolekularen PAK sinnvoll. Für die menschliche Gesundheit ist insbesondere die Größe der Trägerpartikel von Bedeutung, da sie die Eindringtiefe und Verweildauer der PAK-Teilchen im Atemtrakt bestimmt.
Besonders Feinstaub –particulate matter (PM)- mit einem Durchmesser von 10 µm oder 2,5 µm (PM10, PM2,5) ist in diesem Zusammenhang hervorzuheben.
Aufgrund ihrer karzinogenen und mutagenen Wirkung stellen PAK eine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar. Als krebsverursachend werden vor allem Benz(a)pyren, Benzo(b)fluoranthen, Benzo(k)fluoranthen, Benzo(a)anthracen, Dibenzo(a,h)anthracen und Indeno(1,2,3-c,d)pyren angesehen.
Rechtslage:
Als rechtlich verbindliche Grundlage zur Messung der PAK in der Luft gilt die 4. Tochterrichtlinie 2004/107/EG des europäischen Parlaments vom 15.12.2004, welche am 16.3.2006 in nationales österreichisches Recht durch eine Novelle des Immissionsschutzgesetzes Luft (BGBl.115/97 i.d.g.F.) umgesetzt wurde.
Diese EU-Richtlinie enthält einen Zielwert für Benz(a)pyren, welches als Leitsubstanz für die ganze Substanzgruppe festgelegt wurde.
Der Zielwert ist folgendermaßen definiert:
Benz(a)pyren -- 1 ng/m³ (Gesamtgehalt in der PM10-Fraktion als Durchschnitt eines Kalenderjahres)
Die EU-Richtlinie verpflichtet die Mitgliedsstaaten alle notwendigen, nicht mit übermäßigen Kosten verbundenen Maßnahmen zu treffen, um diesen Zielwert ab 31. Dezember 2012 einhalten zu können.
Messung in Oberösterreich:
Das Amt der oberösterreichischen Landesregierung führt seit April 2006 Messungen laut obiger Rechtsgrundlage an folgenden Messpunkten routinemäßig durch :
Linz – Messpunkt Neue Welt / PAK aus PM10 Feinstaub-Fraktion
Linz – Messpunkt Neue Welt / PAK aus PM2,5 Feinstaub-Fraktion
Linz – Messpunkt Römerberg / PAK aus PM10 Feinstaub-Fraktion
Wels-Messpunkt Berufsschule / PAK aus PM10 Feinstaub-Fraktion
Steyr-Messpunkt Münichholz / PAK aus PM10 Feinstaub-Fraktion
Enns/Kristein-Messpunkt Autobahnparkplatz / PAK aus PM10 Feinstaub-Fraktion
Steyregg-Messpunkt Weihleite / PAK aus PM10 Feinstaub-Fraktion
