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GEO-LAB UMWELTANALYTIK 


 

PHTHALATE

 

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1. ALLGEMEINES

Als Phthalate werden die Dialkylester der ortho-Phthalsäure bezeichnet. Phthalate gehören zu den häufigsten Industriechemikalien und werden aus Phthalsäureanhydrid und verschiedenen Alkoholen alljährlich im Millionen-Tonnenmaßstab produziert. Allein 1977 wurden weltweit 3,865 Millionen Tonnen hergestellt. Den mengenmäßig größten Anteil hatte dabei das Di-2-ethylhexylphthalat (DEHP).

 

2. VERWENDUNG UND VORKOMMEN

Verwendung finden die Phthalate vor allem als Weichmacher in Kunststoffen, speziell in PVC, das, wie viele Kunststoffe, von Natur aus hart und spröde ist. Durch den Zusatz von Phthalaten verbessern sich Weichheit, Plastizität, Formbarkeit und Temperaturbeständigkeit, ohne daß die typische Molekularstruktur verändert wird. Sie werden Kunststoffen in Massenanteilen von bis zu 67% zugesetzt. Das erste Phthalat war das 1920 eingeführte Dibutylphthalat (DBP), das sich rasch durchsetzte und den Siegeszug der Phthalate einleitete, der bei den Weichmachern zu einem heutigen Marktanteil von mehr als 60% geführt hat. Neben dem Di-2-ethylhexylphthalat (DEHP) und dem Dibutylphthalat (DBP) haben Dioctylphthalat (DOP) und Diisodecylphthalat (DIDP) mengenmäßig die größte Verbreitung erreicht. Neben ihrer Verwendung als Weichmacher werden sie auch als Löse- und Hilfsmittel (Stellmittel, Schmieröle, Entschäumer) in der industriellen Praxis vielfältig eingesetzt.

Phthalate sind praktisch überall vorhanden, wo Kunststoffe eingesetzt werden. Sie geben Tiefkühlboxen ihre Temperaturbeständigkeit, Plastikfolien ihre Flexibilität und verhindern das Verspröden von Kunstleder. Außerdem sind sie oft in erheblichen Mengen in Schaumrücken von Teppichböden enthalten, da sie auch als Lösemittel für den verwendeten Chlorkautschuk dienen.

 

 

3. CHEMISCHES VERHALTEN

Phthalate sind gegen eine Reihe von Einflüssen, z.B. Licht, sehr stabil. Die meisten sind so gut wie gar nicht wasserlöslich; in Fetten und Ölen lösen sie sich dagegen gut. Einige von Ihnen sind außerdem in gewissem Umfange flüchtig. Trotz der chemisch-physikalischen Beständigkeit gibt es Hinweise darauf, daß die Esterbindung durch den Einfluß von Alkalien, z.B. bei Kontakt mit Estrich, oder durch mikrobielle Einflüsse gespalten werden kann, wodurch die Alkoholkomponenten freigesetzt werden.

Aufgrund dieser Eigenschaften treten sie aus den Produkten, in denen sie enthalten sind, in die Raumluft oder in verpackte Güter wie fetthaltige Lebensmittel (Speck, Käse) über und können so vom Menschen aufgenommen werden. Die bei älteren Kunststoffprodukten häufig zu beobachtende Versprödung kommt dadurch zustande, daß die Gehalte der Weichmacher im Kunststoff durch Ausgasen unter eine kritische Grenze gesunken sind.

 

 

4. VORKOMMEN IN DER UMWELT

Durch ihre vielfältigen Anwendungen, ihre absoluten Mengen und ihre Beständigkeit sind Phthalate in der Umwelt außerordentlich weit verbreitet. Folgende Werte wurden gefunden:

Luft nahe Kunststoffabrik : 10 000 [µg/m3]

Großstadtluft (New York) : 14 - 23 [µg/m3]

Flußwasser : 5 [µg/l]

Binnensee (Ontariosee) : 5 - 300 [µg/l]

Flußsedimente : 70 - 1400 [µg/Kg]

Ackerland : 130 - 300 [µg/Kg]

Trinkwasser : 0,01 - 30 [µg/l]

Lebensmittel : 5 000 - 35 000 [µg/Kg Fett]

Blutkonserven

* nach 11 Tagen :  26,4 [mg/l]

* nach 24 Tagen : 102 [mg/l]

Feinstaub < 63 µm : 50 - 9 000 [mg/Kg]

Einheiten: 1 µg = 0,000 001 g,    1 mg = 0,001 g = 1000 µg

 

 

4. TOXIKOLOGIE

Phthalate werden nach der Aufnahme zunächst in Leber und Fettgewebe angereichert, der Blutspiegel bleibt dabei vergleichsweise niedrig. Der Körper ist allerdings in der Lage, die Substanzen oxidativ anzugreifen und die Metabolite auszuscheiden, so daß sich organtypische Gleichgewichtskonzentrationen einstellt.

 

4.1 Akute Toxizität

Die akute Warmblütertoxizität ist relativ gering. Die für 50% der Versuchtiere tödliche Dosis (LD50-Wert) liegen über 1 g/Kg Körpergewicht. Symptome akuter Vergiftungen sind Durchfall, Brechreiz, Schwindelgefühl, Ausschlag und Nierenentzündung.

Beim Einatmen von Luft, die einige Gramm Phthalate pro m3 enthält, kommt es zu Schleimhautreizungen, die in frischer Luft aber schnell abklingen. Die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK-Wert) ist auf 10 mg/m3 Luft festgesetzt.

 

4.2 Chronische Toxizität

Bei chronischer Exposition werden Schleimhautreizungen und Sensibilisierungen festgestellt. Langzeitversuche mit Ratten zeigten bei lebenslangen Fütterungsversuchen eine deutliche Zunahme der Zahl an Lebertumoren. Laut WHO-Empfehlung sollte der Phthalatgehalt in Folienverpackungen so gering wie möglich gehalten werden.

Als bedenklich ist auch die Tatsache anzusehen, daß Weichmacher aus der Gruppe der Phthalate offenbar endokrine Wirkungen entfalten. Dabei werden sie vom Körper mit weiblichen Sexualhormonen verwechselt, was z.B. bei Fischen zu Verweiblichung führt. Beim Menschen werden mit der Aufnahme dieser sogenannten "Xenoöstrogene" Gewichtszunahme, Fruchtbarkeitsstörungen, Hodenhochstand bei Knaben (Kryptorchismus), Begünstigung östrogensensitiver Krebse und der vielfach beklagte Rückgang des Gehaltes fruchtbarer Spermien beim Mann in Zusammenhang gebracht.

 

 

5. EMPFEHLUNGEN

Da ein erhebliches Gefährdungspotential durch Phthalate nicht ausgeschlossen werden kann, sollte die Aufnahme so gering wie möglich gehalten werden, was angesichts der weiten Verbreitung dieser Stoffgruppe natürlich schwierig ist. Immerhin sollten die Hauptaufnahmequellen vermieden werden. Dazu gehören:

Lebensmittel, speziell fettreiche (Speck, Käse, Schinken, Wurst etc.), die längere Zeit in Klarsichtfolien
eingeschweißt waren

Teppichböden mit Rücken aus geschäumtem Chlorkautschuk

Bodenbeläge und Schaumtapeten aus PVC

Blutkonserven, die längere Zeit in Plastikbeuteln gelagert waren. Bei bevorstehenden Operationen sollte von der
Möglichkeit Gebrauch gemacht werden, eigenes Blut zu spenden, das nur kurz lagert und dabei keine so hohen
Gehalte an Phthalaten erreichen kann (s.o.).

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