News

Messmethodik für begaste Container wesentlich verbessert

Circa 50 Millionen Container transportieren weltweit Waren, Produktionsteile oder auch recyclebaren Müll. Eine 2010 in den Häfen von Hamburg und Rotterdam durchgeführte Studie* zeigte, dass mehr als 20% der Container giftige Rückstände enthalten. Diese stammen von Begasungsmitteln (wie Brommethan**) oder von zur Warenproduktion verwendeten toxischen Industriechemikalien, die zu gesundheitlichen Probleme für die Beschäftigten führen können. Da solche Container oft entweder gar nicht oder falsch gekennzeichnet werden, müssten sie zur Minimierung von gesundheitliche Risiken*** im Schnellverfahren gemessen werden. In der Praxis jedoch erfolgt dies nicht (da man sich auf die vorgeschriebene Kennzeichnung verlässt) oder es werden Geräte verwendet, die nur ein spezifisches Gas erkennen können und zudem nicht alarmieren obwohl Giftgase vorliegen (falsch negative Ergebnisse). Es ist ein Messgerät erforderlich, welches schnell und zuverlässig ein breites Spektrum der toxischen Gase erfassen kann.

Das Forschungsprojekt Optima

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über drei Jahre geförderte Forschungsprojekt Optima, mit den Projektpartnern AIRSENSE Analytics, Schwerin (Dr. A. Walte), Fraunhofer IAIS, Sankt Augustin (Dr. H-U Kobialka) und Universität Hamburg, UKE, Zentralinstitut für Arbeitsmedizin und Maritime Medizin-ZfAM (Prof. Dr. LT Budnik/ Dr. S. Fahrenholtz), ist es gelungen, eine wesentlich optimierte Messmethode zu entwickeln. Mit einem neuartigen Hybrid-Messgerät der Fa. Airsense Analytics (GDA-F), speziellen Auswerteverfahren der Fraunhofer IAIS (neuronale Netze) und einer validierten Laboranalytik, entwickelt an der Universität Hamburg, wurde die Detektion von toxischen Gasen in Überseecontainern mit Hilfe eines portablen Messgerätes (GDA-F) so weit perfektioniert, dass jeder Container innerhalb von knapp einer Minute auf giftige Gase überprüft werden kann.

Natürlich ersetzt ein solches Gerät keine chemisch-analytischen Laborverfahren, es ermöglicht aber eine schnelle Aussage darüber, ob der Container betretbar ist. Transportbehälter mit akut toxischen Konzentrationen von Giftgasen werden sicher erfasst. Mit dem breitbandigen Detektor wird bei Anwesenheit von Gefahrstoffen in hohen Konzentrationen immer alarmiert (keine falsch negative Ergebnisse). Ermöglicht wird das durch eine einzigartige Kombination aus unterschiedlichen Gasdetektoren (z.B. Ionenmobilitätspektrometer, Photoionisationsdetektor, elektrochemische Zelle und Halbleitergassensoren). Während des Forschungsvorhabens sind über 600 Container mit Laboranalytik und parallel mit dem neuen portablen Gerät vermessen worden. Im Wesentlichen sind die Ergebnisse der Studie aus dem Jahre 2010 bestätigt worden: Jeder fünfte Container ist mit Giftgasen belastet. Das Gerät hat in Situationen, in denen Transportbehälter mit u.U. tödlichen Konzentrationen belastet waren, verlässlich gewarnt. Mit dem Gerät und den im Projekt entwickelten Verfahren sollen Intoxikationen und gesundheitliche Probleme, wie sie in der Vergangenheit beim Auspacken oder Kontrollieren der Ware aufgetreten sind, vermieden werden.

Ausblick:

Die im Forschungsvorhaben Optima entwickelten Verfahren sollen in ein bestehendes Produkt implementiert werden. Zusätzlich ist vorgesehen Container und begaste Waren auf ihr Ausgasverhalten zu untersuchen. Mögliche Gefahren, nicht nur für die Beschäftigten vor Ort, sondern insbesondere auch beim Endverbraucher sollen somit erkannt werden. Die Projektpartner (Dr.-Ing Andreas Walte, Dr.-Ing Hans-Ulrich Kobialka, Prof. Dr. Lygia Therese Budnik) wollen mit weiteren nationalen und internationalen Projektpartnern z.B. in Berlin (Prof. Dr. Xaver Baur am Institut für Arbeitsmedizin der Charité-Universitätsmedizin), der dänischen University of Aarhus und dem norwegischen Center for Maritime Medicine Bergen), zusätzliche Messungen vornehmen, um die mit dem GDA-F erzielten Ergebnisse weiter zu verifizieren und mögliche örtliche und zeitliche Veränderungen der gesundheitsgefährdenden, Schadstoffbelastungen zu objektivieren, die unter Umständen auch den Verbraucher betreffen. Denn die Gefahr bleibt nicht am Hafen sondern wird mit den Containern ins Landesinnere zu den Endabnehmern weiter transportiert.

* 1. Baur X, Poschadel B, Budnik LT. High frequency of fumigants and other toxic gases in imported freight containers – an underestimated occupational and community health risk. Occup Environ Med 2010;67:207-212
2. Budnik LT, Fahrenholtz S, Kloth S, Baur X. Halogenated hydrocarbon pesticides and other volatile organic contaminants provide analyti3. cal challenges in global trading. J Environ Monit 2010;12(4):936-42
3. Fahrenholtz S, Hühnerfuss H, Baur X, Budnik LT. Determination of phosphine and other fumigants in air samples by thermal desorption and 2D heart-cutting gas chromatography with synchronous SIM/Scan mass spectrometry and flame photometric detection. J Chromatography A 2010;1217:8298-8307

** Budnik LT, Kloth S, Velasco-Garrido M, Baur X. Prostate cancer and toxicity from critical use exemptions of methyl bromide: Environmental protection helps protect against human health risks. Environ Health 2012;11(5)

*** Budnik LT, Kloth S, Baur X, Preisser AM, Schwarzenbach H. Circulating mitochondrial DNA as biomarker linking environmental chemical exposure to early preclinical lesions. Elevation of mtDNA in human serum after exposure to carcinogenic halo-alkane-based pesticides. PLoS ONE 8(5): e64413. [doi:10.1371/journal.pone.0064413]