BTEX-Chemikalien
Quellen von BTEX
BTEX bezieht sich auf die Chemikalien Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylol.
Diese Verbindungen kommen natürlich in Rohöl vor und können im Meerwasser in der Nähe von Erdgas- und Erdöllagerstätten gefunden werden. Andere natürliche Quellen von BTEX-Verbindungen sind Gasemissionen von Vulkanen und Waldbränden.
Die wichtigsten vom Menschen verursachten Freisetzungen von BTEX-Verbindungen sind Emissionen von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen sowie Zigarettenrauch. BTEX-Verbindungen entstehen und werden verwendet bei der Verarbeitung von Erdölprodukten und bei der Herstellung von Konsumgütern wie Farben und Lacken, Verdünnern, Gummiprodukten, Klebstoffen, Druckfarben, Kosmetika und pharmazeutischen Produkten.
BTEX-Verbindungen gehören zu den am häufigsten produzierten Chemikalien der Welt.
Gebräuchliche Exposition gegenüber BTEX
Die häufigsten Expositionsquellen für BTEX-Verbindungen sind das Einatmen verunreinigter Luft, insbesondere in Gebieten mit starkem Kraftfahrzeugverkehr und an Tankstellen, sowie Zigarettenrauch. Die Exposition gegenüber BTEX aus dem Wasser macht nur einen kleinen Prozentsatz der täglichen Gesamtaufnahme aus, verglichen mit der eingeatmeten Luft und den Nahrungsquellen.
Gesundheitsnormen für BTEX
Für Trinkwasser gibt es in den australischen Trinkwasserrichtlinien (ADWG) Richtlinien für die öffentliche Gesundheit in Bezug auf BTEX. Diese Richtlinien basieren auf der Menge einer Chemikalie, die täglich über ein ganzes Leben hinweg ohne schädliche Auswirkungen aufgenommen werden kann.
Benzol ist ein bekanntes Karzinogen (krebserregend). Das ADWG legt fest, dass es im Trinkwasser nicht in einer Konzentration von mehr als 1 Teil pro Milliarde (ppb) † nachgewiesen werden sollte. Die übrigen Chemikalien (Toluol, Ethylbenzol und Xylole) sind nicht als krebserregend anerkannt, und ihre Gesundheitsrichtlinien für Trinkwasser liegen viel höher – zwischen 300 und 800 ppb.
In der Luft gibt es verschiedene Arten von Richtlinien sowohl für die Umgebung als auch für die Arbeitsumgebung. In Queensland legt die Environmental Protection (Air) Policy 2019 Richtwerte für Benzol, Toluol und Xylole in der Luft fest, um den Schutz der Gesundheit von Mensch und Umwelt zu gewährleisten.
Die Luftqualitätsziele zum Schutz der Gesundheit von Mensch und Umwelt liegen bei 3 ppb für Benzol, 100 ppb für Toluol und bis zu 200 ppb für Xylole – basierend auf den über einen Jahreszeitraum gemittelten Konzentrationen dieser Chemikalien in der Luft.
BTEX-Chemikalien kommen natürlich in unterirdischen Wasserquellen vor. Um sicherzustellen, dass diese Werte nicht über die Normen für die Umwelt und die menschliche Gesundheit hinausgehen, wurde die Verwendung von BTEX im Fracking-Verfahren streng geregelt, einschließlich eines Verbots, diese Chemikalien der Fracking-Flüssigkeit beizumischen.
Die folgenden Umwelt- und Gesundheitsnormen für BTEX in Fracking-Flüssigkeiten stellen sicher, dass die BTEX-Chemikalien nicht in einer Menge verwendet werden, die das Trinkwasser verunreinigt oder sich auf grundwasserabhängige Pflanzen und Tiere auswirkt:
- Benzol – 1 ppb*
- Toluol – 180 ppb#
- Ethylbenzol – 80 ppb#
- m-Xylol – 75 ppb#
- o-Xylol – 350 ppb#
- p-Xylol – 200 ppb#
†Als Richtlinie, 1 ppb entspricht 1 Mikrogramm pro Liter oder einem Teelöffel Flüssigkeit in einem Schwimmbecken olympischer Größe.
*Australische Trinkwasserrichtlinien
# Australia and New Zealand Environment Conservation Council (ANZECC) Guidelines for Fresh and Marine Water Quality.
More information
Ausführlichere Informationen zu BTEX finden Sie in dem Forschungspapier A short primer on benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) in the environment and in hydraulic fracturing fluids (PDF, 189.2KB). Dieses Papier wurde von Dr. Frederic Leusch und Dr. Michael Bartkow vom Smart Water Research Centre der Griffith University erstellt.
Schätzung der täglichen Aufnahme von BTEX (µg/d)
Die tägliche Aufnahme wird in Mikrogramm pro Person und Tag (µg/d) angegeben – ein Mikrogramm ist ein Millionstel Gramm.
| Quelle der Exposition | Benzol | Toluol | Ethylbenzol | Xylole |
|---|---|---|---|---|
| Luftatmung | 90 – 1,300 | 2 – 12.000 | 2 – 3.600 | 70 – 2.000 |
| Zigarettenrauchen | 1,800 | 2.000 | 40a | Bis zu 190a |
| Lebensmittel | Bis zu 250 | Bis zu 64 | NA | NA |
a Unter der Annahme von 5 Zigaretten pro Tag,b Unter der Annahme von zwei Litern pro Tag
Benzol
Die Benzolwerte im Freien reichen von 0.06 ppb in abgelegenen ländlichen Gebieten bis zu 107 ppb in Industriezentren mit hohem Kraftfahrzeugaufkommen. Der prozentuale Anteil von Benzol in bleifreiem Benzin beträgt etwa 1 bis 2 Prozent. An Tankstellen wurden Benzolwerte von bis zu 3.000 ppb in der Luft gemessen.
Eine Stunde Autofahren pro Tag trägt schätzungsweise 40 Mikrogramm (µg) Benzol zur täglichen Aufnahme einer Person bei. Wenn man pro Woche knapp zwei Minuten an der Tankstelle tankt, nimmt man schätzungsweise zusätzlich 10 µg pro Tag auf.
Benzol wurde in der Innenraumluft von Wohnhäusern in Konzentrationen von bis zu 154 ppb nachgewiesen. Benzol kann auch in Lebensmitteln und Getränken vorkommen. Bei Untersuchungen im Vereinigten Königreich wurden Benzolkonzentrationen in Erfrischungsgetränken von bis zu 28 ppb festgestellt.
Toluol
Die größte Quelle für die Freisetzung von Toluol ist die Herstellung, der Transport und die Verwendung von Benzin, das etwa 5 bis 8 Prozent Toluol enthält. In abgelegenen Gebieten ist die Toluolkonzentration in der Luft recht niedrig, in Vorstädten und städtischen Gebieten sind jedoch Werte von 1,3 bis 6,6 ppb üblich, wobei die Werte in Gebieten mit hoher Verkehrsdichte bis zu 350 ppb betragen können.
Die Konzentration an einer Tankstelle kann bis zu 2.400 ppb betragen. Das Tanken eines Autos kann die tägliche Toluolaufnahme erheblich erhöhen.
Toluol wird auch in gängigen Haushaltsprodukten wie Farben, Klebstoffen und Nagellack verwendet. Toluol wird gelegentlich in der Trinkwasserversorgung nachgewiesen, aber im Allgemeinen liegen die Werte unter 3 ppb.
Ethylbenzol
Ethylbenzol ist eine häufig vorkommende Verbindung in der Luft, die vor allem aus Industrietätigkeiten und Fahrzeugemissionen stammt. Benzin enthält etwa 1 bis 2 Prozent Ethylbenzol.
An städtischen Standorten reichen die Ethylbenzol-Konzentrationen von 0,1 bis 83 ppb. An ländlichen Standorten liegen die Werte im Allgemeinen unter 0,46 ppb.
Ethylbenzol findet sich auch in Produkten wie Pestiziden, Lösungsmitteln, Farben, Lacken, Automobilprodukten, Klebstoffen sowie Stoff- und Lederbehandlungen.
Die Verbindung wird nur selten im Trinkwasser nachgewiesen, und die Ethylbenzolwerte in unbelastetem Grundwasser liegen im Allgemeinen unter 0,1 ppb.
Xylol
Xylol ist eine Verbindung, die hauptsächlich aus industriellen Quellen und Kraftfahrzeugabgasen freigesetzt wird. In städtischen und industrialisierten Gebieten wurden Xylolwerte von bis zu 178 ppb gemessen. Ottokraftstoff enthält 7 bis 10 Prozent Xylol. Es wird auch als Lösungsmittel verwendet.
Typischerweise liegen die Hintergrundwerte von Xylol in der Umgebungsluft bei etwa 0,23 ppb. In Vorstädten kann er etwa dreimal so hoch sein.
BTEX im Grundwasser
Die BTEX-Verbindungen kommen natürlicherweise in Erdöl-, Kohle- und Gaslagerstätten vor und können daher in der Nähe dieser Lagerstätten in geringen Konzentrationen im Grundwasser vorhanden sein. Die BTEX-Konzentrationen können im typischen Grundwasser zwischen 0,1 ppb und 100 ppb liegen.