Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)

Was sind PAK

(engl. PAH: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)?
PAKs sind eine Sammelbezeichnung für aromatische Verbindungen mit kondensierten Ringsystemen (weit über 100 Substanzen).

Chemische Eigenschaften

Feste, meist farblose, chemisch stabile jedoch photosensitive Verbindungen; lipophil, in Wasser schwer löslich; unterschiedliche Siedepunkte in Abhängigkeit vom Molekulargewicht (z.B. Fluoranthen: MG = 202 g, Kp = 383 C; Benzo(a)pyren: M= 252 g, Kp= 496 C);

Entstehung und Vorkommen

Durch unvollständige Verbrennungsprozesse oder Pyrolyse von organischen Materialien (Holz, Kohle, Benzin, Öl, Tabak, Abfälle) oder Lebensmitteln (Grillen, Braten, Räuchern, Trocknen).
PAK treten immer als Gemisch auf; Verbreitung mit Rauch, Flugstaub und Rußpartikeln;
bei Siedepunkten < 400 C liegen PAK in der Luft meist gasförmig vor.

Verbrennungstemp. <1000 C (Hausbrand): meist Bildung von 3-4-kerniger PAK
Verbrennungstemp. >1000 C (Verbrennungsmotoren): meist Bildung von 5-7-kerniger PAK

In der Umwelt sind die PAK natürlichen oder anthropogenen Ursprungs. Natürliche Quellen können z.B. Vulkantätigkeit oder Waldbrände sein. Als anthropogene Quellen sind vor allem KFZ-Verkehr und Industrieprozesse, aber auch Zigarettenrauch zu nennen.

Bedeutung

PAK führen nach inhalativer Exposition zu Lungenkrebs, nach dermaler Exposition zu Hauttumoren und sind wahrscheinlich auch nach oraler Exposition für den Menschen krebserzeugend.

PAK - Auswahl wichtiger Verbindungen

Die U.S. EPA list berücksichtigt in erster Linie den Umweltaspekt (z.B. Industrieemissionen) und deckt durch diese Auswahl die PAK von den leicht bis zu den schwer flüchtigen Verbindungen ab. Die neuere EU Empfehlung zielt auf kanzerogene bzw. genotoxische PAK in Lebensmittel.

Benzo(a)pyren wird als eine der kanzerogensten Verbindungen häufig auch als Leitsubstanz bestimmt. Ein konservativer Ansatz schätzt das karzinogene Potential der gesamten PAK-Belastung in Lebensmitteln mit dem 10fachen der ermittelten Benzo(a)pyren-Konzentration.Neueste Ergebnisse von Lebensmitteluntersuchungen auf EU priority PAKs unterstützen jedoch die Leitsubstanzqualität von Benzo(a)pyren nicht mehr. Z.Z. ist in Diskussion die PAKs Benzo(a)pyren, Benzo(b)- fluoranthen, Benzo(a)anthracen und Chrysen stellvertretend für die EU Priority PAKs zu regeln.
Das Scientific Committe on Food (2002) empfiehlt die PAK Belastung in Lebensmitteln so niedrig, wie dies vernünftigerweise zu erreichen ist, zu halten. Im Lebensmittelbereich (Ausnahme Wasser) wird z.Z. für bestimmte Lebensmittelarten nur Benzo(a)pyren mit einem Höchstwert geregelt.

Von den 16 EPA-PAH werden in der Routine meistens "nur" 12 Verbindungen quantitativ bestimmt. Acenaphthen, Acenaphthylen, Naphthalin und Fluoren weisen auf Grund ihrer Flüchtigkeit geringe Wiederfindungsraten auf. Ebenso konzentrieren sich manche Regelungen nur auf die 6 schwerflüchtigen PAK Benzo(a)pyren, Fluoranthen, Benzo(b)fluoranthen, Benzo(k)fluoranthen, Benzo(g,h,i)perylen und Indeno(1,2,3-c,d)pyren.

PAK-Regelungen

In nachfolgender Tabelle wird eine Auswahl wichtiger Regelungen gegeben.

PAK-Analyseverfahren

Zur Bestimmung der PAK in Lebensmittel, Futtermittel, Böden etc. werden im CC Cluster Chemie Linz der AGES GmbH akkreditierte Spezialanalyseverfahren angewendet. Die folgende Tabelle gibt die prinzipiellen Vorgangsweisen der PAK-Prüfverfahren wider.

PAK - Untersuchungskosten 2011

Für das Jahr 2011 sind nachfolgende Tarife (in EURO exkl. 20% USt.) gültig. Der angeführte „reduzierte Aufwand“ besteht aus einer Analyse und wird nur nach Absprache oder schriftlicher Aufforderung durch den Kunden durchgeführt. Bei der „Mehrfachbestimmung“ wird das Ergebnis durch eine Mehrfachanalyse abgesichert.