Bioakkumulationskoeffizient
Definition:
Der Bioakkumulationskoeffizient BAF gibt das Verhältnis der Konzentration
eines Stoffes im Organismus zu der Konzentration des Stoffes in der umgebenden
Matrix an.
BAF
= CStoff (Organismus) / CStoff
(Umgebung)
Der Bioakkumulationskoeffizient
BAF ist somit der Quotient zweier Konzentrationen.
Ist die umgebende
Matrix Wasser, dann wird er als Biokonzentrationsfaktor BCF bezeichnet:
BCF
= CStoff (Organismus) / CStoff
(Wasser)
Messverfahren:
Der Biokonzentrationsfaktor BCF wird im Fischtest bestimmt.
Zunächst werden verschiedene Fischgruppen einer Spezies für
28 Tage mindestens zwei Konzentrationen der Prüfsubstanz ausgesetzt.
Anschließend werden sie in ein Medium ohne die Prüfsubstanz
eingesetzt. Die Konzentration der Prüfsubstanz in/auf den Fischen
(oder bestimmten Gewebeteilen davon) wird in beiden Phasen des Tests beobachtet.
Zusätzlich zu den beiden Testkonzentrationen wird eine Kontrollgruppe
von Fischen unter - abgesehen von der fehlenden Prüfsubstanz - gleichen
Bedingungen gehalten, um eventuelle schädigende Wirkungen, die während
des Biokonzentrationstests beobachtet werden, mit einer entsprechenden
Kontrollgruppe vergleichen zu können und um Backgroundkonzentrationen
der Prüfsubstanz zu erhalten.
Vor der Durchführung sollten Vorinformationen wie die Wasserlöslichkeit,
den Verteilungskoeffizienten, das Hydrolyseverhalten,
die Oberflächenspannung des Stoffes, den Dampfdruck,
die leichte biologische Abbaubarkeit
und das Phototransformationsverhalten in wässriger Lösung sowie
die Toxizität gegenüber Fischen bekannt
sein.
Geeignete
Prüfmethoden:
Das Messverfahren zur Bestimmung des Biokonzentrationsfaktors BCF sind
in der Prüfmethoden-Verordnung (EG)
Nr.440/2008, Teil C, Methode C.13 beschrieben.
Angabe
im Sicherheitsdatenblatt:
Der Biokonzentrationsfaktor BCF wird ohne Einheit unter Angabe der Prüfmethode
angegeben.
Der Biokonzentrationsfaktor
BCF ist bei Zubereitungen/Gemischen nur sinnvoll, wenn er bezogen auf
die einzelnen Inhaltsstoffe angegeben wird.
Einstufung und Kennzeichnung:
Gemäß Stoff- und Zubereitungs-Richtlinie hat ein Stoff ein
Akkumulationspotential, wenn der BCF-Wert >100 beträgt. Zwischen
dem Verteilungskoeffizienten und dem Biokonzentrationsfaktor besteht für
viele Stoffe ein linearer Zusammenhang. Der log pow
= 3 entspricht ungefähr dem BCF = 100.
Allerdings zeigen Stoffe mit einem hohen log pow
> 6 oder einem Moleküldurchmesser von mindestens 0,95 nm im Fischtest
keine Bioakkumulation.
Nicht oberflächenaktive Substanzen mit log
pow < 3 und schwacher Adsorption sind nicht
bioakkumulierbar.
Gemäß
CLP-Verordnung gelten zur Einstufung höhere Werte. Hier liegt die
Einstufungsgrenze bei einem BCF-Wert >= 500 bzw. bei einem log pow
>= 4, ab denen ein Bioakkumulationspotential angenommen wird.
Änderungen:
CLP-Verordnung gegenüber Stoff- bzw. Zubereitungs-Richtlinie:
Für die Einstufung werden höhere Berücksichtigungsgrenzen
für den BCF-Wert bzw. den log pow-Wert verwendet.
Tipps:
Aus dem Verteilungskoeffizient pow kann auch auf
das Potenzial einer chemischen Substanz zur Biokonzentration in Organismen
geschlossen werden.
Je größer der log pow einer Substanz
ist, desto unlöslicher ist die Substanz in Wasser und desto löslicher
in Fettgewebe, d.h. desto bioakkumulativer. Bei sehr hohen log pow
(log pow>6,5) wird häufig eine Abnahme
der Bioakkumulationstendenz beobachtet.
Ist ein log pow und ein Biokonzentrationsfaktor
BCF vorhanden, dann gilt der experimentell bestimmte Biokonzentrationswert.
Es gilt als grobe
Einschätzung:
BCF<1: nicht bioakkumulativ,
BCF 1-10: schwach bioakkumulativ,
BCF 10-100: mäßig bioakkumulativ,
BCF 100-1000: bioakkumulativ,
BCF 1000-5000: hoch bioakkumulativ,
BCF >5000: sehr hoch bioakkumulativ.
Es gibt eine Beziehung
zwischen dem Lipidgehalt der Versuchsfische und der beobachteten Biokonzentration
der Substanzen. Um dadurch bedingte Abweichungen in den Testergebnissen
für hochlipophile Substanzen (d. h. mit Verteilungskoeffizient
log Pow > 3) auf ein Minimum zu beschränken,
sollte die Biokonzentration nicht nur im Verhältnis zum gesamten
Körpergewicht, sondern auch zum Lipidgehalt ausgedrückt werden.
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