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Spezies der Kfz-emittierten Platingruppenelemente (PGE) und ihre toxikologische Wirkung (Teil A)

Spezies der Kfz-emittierten Platingruppenelemente (PGE) und ihre toxikologische Wirkung (Teil A)
Autor: Stüben D., Menzel C.M., Eckhardt J.-D., Zeller A., Hartwig A.
Quelle: Zwischenbericht anläßlich des Statusseminars des BWPLUS am 26.2. und 27.2.2002 im Forschungszentrum Karlsruhe (nur online als pdf-download) (2002)

Zusammenfassung

Seit Mitte der 80er Jahre werden die Platingruppenelemente Rh, Pd und Pt in Autoabgaskatalysatoren eingesetzt, jedoch während des Fahrbetriebes als Partikel mit einer Korngröße vorwiegend ≤ 10 µm emittiert. Die Aufnahme dieser Kfz-emittierten Partikel in Lungenzellen, Folgereaktionen und das toxische Potential der Platingruppenelemente hängen stark von der Form bzw. Spezies ab, in der sie in den Partikeln vorliegen. Zu diesem Zweck wurde eine Beprobungsstrategie konzipiert, die Kfz-emittierte PGE-Partikel in Abhängigkeit ihrer Korngröße direkt an einem Motorversuchsstand gewinnt. Weiterhin wurde eine Probennahme in den für Menschen relevanten Expositionshöhen (0 bis 2,5 m) an einer stark befahrenen Straße durchgeführt. Zusätzlich wurde Straßenstaub gesammelt und in mehrere Korngrößenklassen klassifiziert. Eine orientierende, mikroskopische Charakterisierung verdeutlichte für die Korngrößenfraktion < 2 mm eine stark heterogene Korngrößenverteilung. Nach Bestimmung der Gesamtkonzentrationen zeigte sich, daß mit abnehmender Partikelkorngröße (0,63 – 0,063 mm) die PGE-Konzentration zunimmt. Dies unterstreicht die potentielle, toxische Wirkung lungengängiger, Kfz-emittierter PGE-Partikel. In einem Schüttelversuch wurde nachgewiesen, daß die Löslichkeit elementar vorliegender PGE (Katalysatormaterial) stark durch die Anwesenheit von Komplexbildnern, in dem untersuchten Fall durch natürlich vorkommende Huminstoffe, erhöht wird. Weiterführende, sequentielle Extraktionen der einzelnen Staubproben in Kombination mit Röntgendiffraktometrie und –spektroskopie sollen Aufschluß über die PGE-Festphasenspeziation liefern. Die unumgänglichen Methodenentwicklungen neuer analytischer Verfahren, welche PGEGesamtkonzentrationen, insbesondere für Rh und Pd, in den gering anfallenden Probenmengen (größtenteils < 10 mg) ermitteln können, wird weiter vorangetrieben. Es wurden die PGEAnalysen für das Institut für Lebensmittelchemie und Toxikologie (Frau Prof. Hartwig) durchgeführt.