Bewohner mit niedrigerem sozioökonomischen Status (SES), die in Sozialwohnungen leben, die von der Regierung oder öffentlichen Förderstellen subventioniert werden, sind möglicherweise stärker Pestiziden ausgesetzt, die in Innenräumen eingesetzt werden, da Pestizide aufgrund von baulichen Mängeln, mangelnder Instandhaltung usw. angewendet werden.
Im Jahr 2017 wurden in 46 Wohneinheiten von sieben Sozialwohnungen in Toronto, Kanada, 28 partikelförmige Pestizide in der Raumluft gemessen. Hierfür wurden tragbare Luftreiniger eingesetzt, die eine Woche lang in Betrieb waren. Bei den analysierten Pestiziden handelte es sich um traditionell und aktuell verwendete Pestizide aus folgenden Wirkstoffklassen: Organochlorverbindungen, Organophosphorverbindungen, Pyrethroide und Strobilurine.
In 89 % der Wohneinheiten wurde mindestens ein Pestizid nachgewiesen, wobei die Nachweisraten (DR) für einzelne Pestizide bis zu 50 % erreichten. Dies schloss sowohl traditionelle Organochlorverbindungen als auch aktuell verwendete Pestizide ein. Aktuell verwendete Pyrethroide wiesen die höchsten Nachweisraten und Konzentrationen auf, wobei Pyrethroid I mit 32.000 pg/m³ die höchste Konzentration in der Partikelphase aufwies. Heptachlor, dessen Verwendung in Kanada 1985 eingeschränkt wurde, hatte mit 443.000 pg/m³ die höchste geschätzte maximale Gesamtkonzentration in der Luft (Partikel und Gasphase). Die Konzentrationen von Heptachlor, Lindan, Endosulfan I, Chlorothalonil, Allethrin und Permethrin (mit Ausnahme einer Studie) waren höher als die in anderen Studien in Haushalten mit niedrigem Einkommen gemessenen Werte. Neben der gezielten Verwendung von Pestiziden zur Schädlingsbekämpfung und ihrer Verwendung in Baumaterialien und Farben zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen Rauchen und den Konzentrationen von fünf im Tabakanbau eingesetzten Pestiziden. Die Verteilung der hochgradig DF-haltigen Pestizide in den einzelnen Gebäuden lässt vermuten, dass die Hauptquellen der nachgewiesenen Pestizide Schädlingsbekämpfungsprogramme der Gebäudemanager und/oder die Verwendung von Pestiziden durch die Bewohner waren.
Sozialwohnungen für einkommensschwache Haushalte erfüllen einen dringenden Bedarf, sind aber anfällig für Schädlingsbefall und auf den Einsatz von Pestiziden angewiesen. Wir stellten fest, dass 89 % aller 46 untersuchten Wohneinheiten mindestens einem von 28 partikelförmigen Insektiziden ausgesetzt waren. Die höchsten Konzentrationen wiesen die aktuell verwendeten Pyrethroide und die seit Langem verbotenen Organochlorverbindungen (z. B. DDT, Heptachlor) aufgrund ihrer hohen Persistenz in Innenräumen auf. Auch die Konzentrationen verschiedener Pestizide, die nicht für die Anwendung in Innenräumen zugelassen sind, wie beispielsweise Strobilurine, die auf Baumaterialien eingesetzt werden, und Insektizide für Tabakpflanzen, wurden gemessen. Diese Ergebnisse, die ersten kanadischen Daten zu den meisten Pestiziden in Innenräumen, zeigen, dass die Bevölkerung vielen dieser Stoffe weit verbreitet ausgesetzt ist.
Pestizide werden in der Landwirtschaft häufig eingesetzt, um Schädlingsschäden zu minimieren. Im Jahr 2018 wurden in Kanada etwa 72 % der verkauften Pestizide in der Landwirtschaft verwendet, nur 4,5 % hingegen in Privathaushalten.[1] Daher konzentrierten sich die meisten Studien zu Pestizidkonzentrationen und -exposition auf landwirtschaftliche Bereiche.[2,3,4] Dies führt zu erheblichen Wissenslücken hinsichtlich der Pestizidprofile und -konzentrationen in Haushalten, wo Pestizide ebenfalls häufig zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden. In Privathaushalten können durch eine einzige Anwendung von Pestiziden in Innenräumen bis zu 15 mg Pestizide in die Umwelt gelangen.[5] Pestizide werden in Innenräumen zur Bekämpfung von Schädlingen wie Kakerlaken und Bettwanzen eingesetzt. Weitere Anwendungsgebiete sind die Bekämpfung von Haustierschädlingen sowie der Einsatz als Fungizide auf Möbeln und Konsumgütern (z. B. Wollteppichen, Textilien) und Baumaterialien (z. B. fungizidhaltigen Wandfarben, schimmelresistenten Gipskartonplatten).[6,7,8,9] Zudem können Handlungen der Bewohner (z. B. Rauchen in Innenräumen) zur Freisetzung von Pestiziden führen, die beim Tabakanbau verwendet werden [10]. Eine weitere Quelle für die Freisetzung von Pestiziden in Innenräume ist deren Transport von außen [11,12,13].
Neben Landarbeitern und ihren Familien sind auch andere Gruppen durch Pestizide gefährdet. Kinder sind aufgrund ihrer im Verhältnis zum Körpergewicht höheren Inhalations-, Staubaufnahme- und Hand-zu-Mund-Gewohnheit vielen Schadstoffen in Innenräumen, darunter Pestiziden, stärker ausgesetzt als Erwachsene [14, 15]. So stellten Trunnel et al. beispielsweise fest, dass die Pyrethroid-/Pyrethrin-(PYR)-Konzentrationen in Bodenwischtüchern positiv mit den PYR-Metabolitkonzentrationen im Urin von Kindern korrelierten [16]. Die im Rahmen der Canadian Health Measures Study (CHMS) ermittelte Detektionsfraktion (DF) von PYR-Pestizidmetaboliten war bei 3- bis 5-jährigen Kindern höher als in älteren Altersgruppen [17]. Auch Schwangere und ihre Föten gelten aufgrund des Risikos einer Pestizidbelastung im frühen Lebensalter als Risikogruppe. Wyatt et al. berichteten über eine hohe Korrelation der Pestizidkonzentrationen in mütterlichen und neonatalen Blutproben, was auf einen Mutter-Kind-Transfer hindeutet [18].
Menschen, die in unzureichenden oder einkommensschwachen Wohnungen leben, sind einem erhöhten Risiko der Belastung durch Schadstoffe in Innenräumen, einschließlich Pestiziden, ausgesetzt [19, 20, 21]. Studien in Kanada haben beispielsweise gezeigt, dass Menschen mit niedrigem sozioökonomischem Status (SES) häufiger Phthalaten, halogenierten Flammschutzmitteln, Organophosphor-Weichmachern und -Flammschutzmitteln sowie polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) ausgesetzt sind als Menschen mit höherem SES [22, 23, 24]. Einige dieser Erkenntnisse treffen auch auf Menschen zu, die in Sozialwohnungen leben. Diese definieren wir als staatlich (oder von staatlich geförderten Einrichtungen) subventionierte Mietwohnungen, in denen hauptsächlich Menschen mit niedrigem sozioökonomischem Status wohnen [25]. Sozialwohnungen in Mehrfamilienhäusern sind anfällig für Schädlingsbefall, hauptsächlich aufgrund von baulichen Mängeln (z. B. Risse und Spalten in den Wänden), mangelnder Instandhaltung, unzureichender Reinigungs- und Abfallentsorgungsdienste sowie häufiger Überbelegung [20, 26]. Obwohl integrierte Schädlingsbekämpfungsprogramme zur Verfügung stehen, um den Bedarf an Schädlingsbekämpfungsmaßnahmen im Gebäudemanagement zu minimieren und somit das Risiko einer Pestizidbelastung, insbesondere in Mehrfamilienhäusern, zu reduzieren, können sich Schädlinge im gesamten Gebäude ausbreiten [21, 27, 28]. Die Schädlingsausbreitung und der damit verbundene Pestizideinsatz können die Raumluftqualität negativ beeinflussen und die Bewohner dem Risiko einer Pestizidbelastung aussetzen, was zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen kann [29]. Mehrere Studien in den Vereinigten Staaten haben gezeigt, dass die Belastung durch verbotene und aktuell verwendete Pestizide in Sozialwohnungen aufgrund der schlechten Wohnqualität höher ist als in Wohnungen für Besserverdienende [11, 26, 30, 31, 32]. Da einkommensschwache Bewohner oft nur wenige Möglichkeiten haben, ihre Wohnungen zu verlassen, sind sie möglicherweise ständig Pestiziden in ihren Wohnungen ausgesetzt.
In Wohnungen können Bewohner über lange Zeiträume hohen Pestizidkonzentrationen ausgesetzt sein, da Pestizidrückstände aufgrund fehlenden Sonnenlichts, Feuchtigkeit und mikrobieller Abbauprozesse bestehen bleiben [33,34,35]. Es wurde berichtet, dass die Exposition gegenüber Pestiziden mit negativen gesundheitlichen Auswirkungen wie neurologischen Entwicklungsstörungen (insbesondere einem niedrigeren verbalen IQ bei Jungen) sowie Blutkrebs, Hirntumoren (einschließlich Krebs im Kindesalter), endokrinen Störungen und Alzheimer in Zusammenhang steht.
Als Vertragsstaat des Stockholmer Übereinkommens unterliegt Kanada Beschränkungen für neun Organochlorpestizide (OCP) [42, 54]. Eine Neubewertung der regulatorischen Anforderungen in Kanada führte zur schrittweisen Einstellung der Anwendung von Organophosphaten (OPP) und Carbamaten in Wohnräumen [55]. Die kanadische Schädlingsbekämpfungsbehörde (PMRA) beschränkt ebenfalls einige Anwendungen von Pyrethroiden (PYR) in Innenräumen. So wurde beispielsweise die Anwendung von Cypermethrin zur Behandlung von Innenräumen im Außenbereich und zur Flächenbehandlung aufgrund seiner potenziellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, insbesondere auf Kinder, eingestellt [56]. Abbildung 1 bietet eine Zusammenfassung dieser Beschränkungen [55, 57, 58].
Die Y-Achse zeigt die nachgewiesenen Pestizide (oberhalb der Nachweisgrenze des Verfahrens, Tabelle S6), die X-Achse den Konzentrationsbereich der Pestizide in der Luft in der Partikelphase oberhalb der Nachweisgrenze. Einzelheiten zu den Nachweishäufigkeiten und maximalen Konzentrationen sind in Tabelle S6 aufgeführt.
Ziel unserer Studie war es, die Konzentrationen und die Exposition (z. B. durch Inhalation) von aktuell verwendeten und älteren Pestiziden in der Innenraumluft von Haushalten mit niedrigem sozioökonomischem Status in Sozialwohnungen in Toronto, Kanada, zu messen und einige der mit dieser Exposition verbundenen Faktoren zu untersuchen. Diese Arbeit soll die Datenlücke hinsichtlich der Exposition gegenüber aktuellen und älteren Pestiziden in den Wohnungen gefährdeter Bevölkerungsgruppen schließen, insbesondere da die Datenlage zu Pestiziden in Innenräumen in Kanada äußerst begrenzt ist [6].
Die Forscher überwachten die Pestizidkonzentrationen in sieben Sozialwohnungsanlagen des MURB-Programms, die in den 1970er Jahren an drei Standorten in Toronto errichtet wurden. Alle Gebäude liegen mindestens 65 km von landwirtschaftlichen Nutzflächen entfernt (ausgenommen Hinterhöfe). Diese Gebäude sind repräsentativ für den sozialen Wohnungsbau in Toronto. Unsere Studie ist eine Erweiterung einer größeren Untersuchung, die die Feinstaubbelastung (PM) in Sozialwohnungen vor und nach energetischen Sanierungen untersuchte [59, 60, 61]. Daher beschränkte sich unsere Probenahme auf die Erfassung von Feinstaub in der Luft.
Für jeden Gebäudeblock wurden Maßnahmen zur Wasser- und Energieeinsparung (z. B. Austausch von Lüftungsanlagen, Heizkesseln und Heizgeräten) entwickelt, um den Energieverbrauch zu senken, die Raumluftqualität zu verbessern und den thermischen Komfort zu erhöhen [ 62 , 63 ]. Die Wohnungen sind nach Nutzungsart unterteilt: Senioren, Familien und Einzelpersonen. Die Merkmale und Gebäudetypen werden an anderer Stelle detaillierter beschrieben [ 24 ].
Im Winter 2017 wurden 46 Luftfilterproben aus 46 Sozialwohnungen des städtischen Wohnungsbauministeriums (MURB) analysiert. Studiendesign, Probenentnahme und Lagerung wurden von Wang et al. [60] detailliert beschrieben. Kurz gesagt, wurde jede Wohnung der Teilnehmenden für eine Woche mit einem Amaircare XR-100 Luftreiniger ausgestattet, der über ein 127 mm großes HEPA-Filtermedium (das gleiche Material wie in HEPA-Filtern) verfügte. Alle tragbaren Luftreiniger wurden vor und nach Gebrauch mit Isopropylalkohol-Tüchern gereinigt, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden. Die Geräte wurden 30 cm unterhalb der Decke an der Wohnzimmerwand bzw. nach Wunsch der Bewohner angebracht, um diese nicht zu stören und unbefugten Zugriff zu verhindern (siehe Ergänzende Informationen SI1, Abbildung S1). Während der wöchentlichen Probenahme betrug der mittlere Luftdurchsatz 39,2 m³/Tag (Details zu den Methoden der Durchflussbestimmung siehe SI1). Vor dem Einsatz der Probenahmegeräte im Januar und Februar 2015 wurde ein erster Hausbesuch mit visueller Inspektion der Haushaltsmerkmale und des Verhaltens der Bewohner (z. B. Rauchen) durchgeführt. Nach jedem Besuch von 2015 bis 2017 wurde eine Folgebefragung durchgeführt. Ausführliche Informationen finden sich in Touchie et al. [64]. Kurz gesagt, Ziel der Befragung war die Erfassung des Bewohnerverhaltens und potenzieller Veränderungen der Haushaltsmerkmale und des Bewohnerverhaltens, wie z. B. Rauchen, Öffnen und Schließen von Türen und Fenstern sowie die Nutzung von Dunstabzugshauben oder Küchenventilatoren beim Kochen. [59, 64] Nach der Modifizierung wurden Filter für 28 Zielpestizide analysiert (Endosulfan I und II sowie α- und γ-Chlordan wurden als separate Verbindungen betrachtet, und p,p′-DDE war ein Metabolit von p,p′-DDT und kein Pestizid). Die Analyse umfasste sowohl ältere als auch neuere Pestizide (Tabelle S1).
Wang et al. [60] beschrieben den Extraktions- und Aufreinigungsprozess detailliert. Jede Filterprobe wurde halbiert, und eine Hälfte wurde für die Analyse von 28 Pestiziden verwendet (Tabelle S1). Die Filterproben und Laborblindproben bestanden aus Glasfaserfiltern (einer für je fünf Proben, insgesamt neun), die mit sechs markierten Pestizidsurrogaten versetzt waren (Tabelle S2, Chromatographic Specialties Inc.), um die Wiederfindung zu kontrollieren. Die Zielpestizidkonzentrationen wurden auch in fünf Feldblindproben gemessen. Jede Filterprobe wurde dreimal für jeweils 20 min mit 10 ml Hexan:Aceton:Dichlormethan (2:1:1, v:v:v) (HPLC-Qualität, Fisher Scientific) ultraschallbehandelt. Die Überstände der drei Extraktionen wurden vereinigt und in einem Zymark Turbovap-Verdampfer unter konstantem Stickstoffstrom auf 1 ml konzentriert. Der Extrakt wurde mittels Florisil® SPE-Säulen (Florisil® Superclean ENVI-Florisil SPE-Röhrchen, Supelco) gereinigt, anschließend mit einem Zymark Turbovap auf 0,5 ml konzentriert und in ein braunes GC-Fläschchen überführt. Mirex (AccuStandard®) (100 ng, Tabelle S2) wurde als interner Standard zugegeben. Die Analysen erfolgten mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MSD, Agilent 7890B GC und Agilent 5977A MSD) im Elektronenstoß- und chemischen Ionisationsmodus. Die Geräteparameter sind in SI4 und die quantitativen Ioneninformationen in den Tabellen S3 und S4 aufgeführt.
Vor der Extraktion wurden markierte Pestizid-Surrogate zu Proben und Blindproben (Tabelle S2) gegeben, um die Wiederfindung während der Analyse zu überwachen. Die Wiederfindungsraten der Marker-Verbindungen in den Proben lagen zwischen 62 % und 83 %; alle Ergebnisse für die einzelnen Chemikalien wurden entsprechend der Wiederfindung korrigiert. Die Blindwertkorrektur erfolgte anhand der mittleren Labor- und Feldblindwerte für jedes Pestizid (Werte siehe Tabelle S5) gemäß den von Saini et al. [65] beschriebenen Kriterien: Betrug die Blindwertkonzentration weniger als 5 % der Probenkonzentration, wurde keine Blindwertkorrektur für die einzelnen Chemikalien durchgeführt; lag die Blindwertkonzentration zwischen 5 % und 35 %, wurden die Daten korrigiert; lag die Blindwertkonzentration über 35 %, wurden die Daten verworfen. Die Bestimmungsgrenze (MDL, Tabelle S6) wurde als mittlere Konzentration der Laborblindprobe (n = 9) plus dem Dreifachen der Standardabweichung definiert. Wurde eine Verbindung in der Blindprobe nicht nachgewiesen, wurde das Signal-Rausch-Verhältnis der Verbindung in der niedrigsten Standardlösung (~10:1) zur Berechnung der Nachweisgrenze des Instruments verwendet. Die Konzentrationen in Labor- und Feldproben betrugen
Die chemische Masse auf dem Luftfilter wird mittels gravimetrischer Analyse in die integrierte Partikelkonzentration in der Luft umgerechnet, und die Filterdurchflussrate und der Filterwirkungsgrad werden gemäß Gleichung 1 in die integrierte Partikelkonzentration in der Luft umgerechnet:
Dabei ist M (g) die Gesamtmasse des vom Filter aufgefangenen Feinstaubs, f (pg/g) die Schadstoffkonzentration im gesammelten Feinstaub, η der Filterwirkungsgrad (aufgrund des Filtermaterials und der Partikelgröße mit 100 % angenommen [67]), Q (m³/h) der Volumenstrom des tragbaren Luftreinigers und t (h) die Einsatzdauer. Das Filtergewicht wurde vor und nach dem Einsatz erfasst. Ausführliche Angaben zu den Messungen und den Volumenströmen finden sich bei Wang et al. [60].
Die in dieser Arbeit verwendete Probenahmemethode erfasste lediglich die Konzentration der Partikelphase. Die äquivalenten Pestizidkonzentrationen in der Gasphase wurden mithilfe der Harner-Biedelman-Gleichung (Gleichung 2) unter der Annahme eines chemischen Gleichgewichts zwischen den Phasen abgeschätzt [68]. Gleichung 2 wurde für Feinstaub im Freien entwickelt, findet aber auch Anwendung zur Abschätzung der Partikelverteilung in der Luft und in Innenräumen [69, 70].
Dabei ist log Kp die logarithmische Transformation des Partikel-Gas-Verteilungskoeffizienten in Luft, log Koa die logarithmische Transformation des Octanol/Luft-Verteilungskoeffizienten (dimensionslos) und fom der Anteil organischer Substanz in den Partikeln (dimensionslos). Der Wert für fom wird mit 0,4 angenommen [71, 72]. Der Wert für Koa wurde aus OPERA 2.6 mithilfe des CompTox-Dashboards zur Chemikalienüberwachung (US EPA, 2023) (Abbildung S2) entnommen, da er im Vergleich zu anderen Schätzmethoden die geringste Verzerrung aufweist [73]. Experimentelle Werte für Koa und die Kowwin/HENRYWIN-Schätzungen wurden außerdem mit EPISuite ermittelt [74].
Da der DF-Wert für alle nachgewiesenen Pestizide ≤ 50 % betrug,
Abbildung S3 sowie die Tabellen S6 und S8 zeigen die auf OPERA basierenden Koa-Werte, die Partikelkonzentration (Filterkonzentration) jeder Pestizidgruppe sowie die berechneten Gas- und Gesamtkonzentrationen. Die Gaskonzentrationen und die maximale Summe der nachgewiesenen Pestizide für jede chemische Gruppe (d. h. Σ8OCP, Σ3OPP, Σ8PYR und Σ3STR), ermittelt anhand der experimentellen und berechneten Koa-Werte aus EPISuite, sind in den Tabellen S7 bzw. S8 aufgeführt. Wir berichten über gemessene Partikelkonzentrationen und vergleichen die hier berechneten Gesamtluftkonzentrationen (basierend auf OPERA-Schätzungen) mit Luftkonzentrationen aus einer begrenzten Anzahl nichtlandwirtschaftlicher Berichte über luftgetragene Pestizidkonzentrationen sowie aus mehreren Studien in Haushalten mit niedrigem sozioökonomischem Status [26, 31, 76, 77, 78] (Tabelle S9). Es ist wichtig zu beachten, dass dieser Vergleich aufgrund unterschiedlicher Probenahmemethoden und Untersuchungsjahre nur annähernd genau ist. Unseres Wissens sind die hier präsentierten Daten die ersten, die in Kanada andere Pestizide als die traditionellen Organochlorverbindungen in der Innenraumluft messen.
In der Partikelphase betrug die maximal nachgewiesene Konzentration von Σ8OCP 4400 pg/m³ (Tabelle S8). Das OCP mit der höchsten Konzentration war Heptachlor (eingeschränkt seit 1985) mit einer maximalen Konzentration von 2600 pg/m³, gefolgt von p,p′-DDT (ebenfalls eingeschränkt seit 1985) mit einer maximalen Konzentration von 1400 pg/m³ [57]. Chlorothalonil, mit einer maximalen Konzentration von 1200 pg/m³, ist ein antibakterielles und fungizides Pestizid, das in Farben verwendet wurde. Obwohl seine Zulassung für die Anwendung in Innenräumen 2011 ausgesetzt wurde, liegt sein DF weiterhin bei 50 % [55]. Die relativ hohen DF-Werte und Konzentrationen traditioneller OCPs deuten darauf hin, dass OCPs in der Vergangenheit weit verbreitet waren und in Innenräumen persistent sind [6].
Frühere Studien haben gezeigt, dass das Gebäudealter positiv mit der Konzentration älterer Organochlorpestizide (OCP) korreliert [6, 79]. Traditionell werden OCP zur Schädlingsbekämpfung in Innenräumen eingesetzt, insbesondere Lindan zur Behandlung von Kopfläusen, einer Erkrankung, die in Haushalten mit niedrigerem sozioökonomischem Status häufiger auftritt als in Haushalten mit höherem [80, 81]. Die höchste gemessene Lindankonzentration betrug 990 pg/m³.
Heptachlor wies die höchste Konzentration an Gesamtpartikelmasse und Gasphase auf, mit einem Maximalwert von 443.000 pg/m³. Die aus den Koa-Werten geschätzten maximalen Gesamtkonzentrationen von Σ8OCP in der Luft in anderen Bereichen sind in Tabelle S8 aufgeführt. Die Konzentrationen von Heptachlor, Lindan, Chlorothalonil und Endosulfan I waren 2- (Chlorothalonil) bis 11-mal (Endosulfan I) höher als jene, die in anderen Studien in Wohngebieten mit hohem und niedrigem Einkommen in den USA und Frankreich vor 30 Jahren gemessen wurden [77, 82, 83, 84].
Die höchste Gesamtkonzentration in der Partikelphase der drei Organophosphate (Σ3OPP) – Malathion, Trichlorfon und Diazinon – betrug 3.600 pg/m³. Von diesen ist derzeit nur Malathion in Kanada für die Anwendung in Wohngebieten zugelassen.[55] Trichlorfon wies mit maximal 3.600 pg/m³ die höchste Konzentration in der Partikelphase innerhalb der Organophosphat-Kategorie auf. In Kanada wird Trichlorfon als technisches Pestizid in anderen Schädlingsbekämpfungsmitteln eingesetzt, beispielsweise zur Bekämpfung nicht-resistenter Fliegen und Schaben.[55] Malathion ist als Rodentizid für die Anwendung in Wohngebieten mit einer maximalen Konzentration von 2.800 pg/m³ zugelassen.
Die maximale Gesamtkonzentration von Σ3OPPs (Gas + Partikel) in der Luft beträgt 77.000 pg/m³ (60.000–200.000 pg/m³ basierend auf dem Koa EPISuite-Wert). Die OPP-Konzentrationen in der Luft sind niedriger (DF 11–24 %) als die OCP-Konzentrationen (DF 0–50 %), was höchstwahrscheinlich auf die höhere Persistenz von OCP zurückzuführen ist [85].
Die hier gemessenen Diazinon- und Malathionkonzentrationen sind höher als jene, die vor etwa 20 Jahren in Haushalten mit niedrigem sozioökonomischem Status in Südtexas und Boston gemessen wurden (wobei nur Diazinon gemessen wurde) [ 26 , 78 ]. Die von uns gemessenen Diazinonkonzentrationen waren niedriger als jene, die in Studien mit Haushalten mit niedrigem und mittlerem sozioökonomischem Status in New York und Nordkalifornien berichtet wurden (wir konnten keine aktuelleren Berichte in der Literatur finden) [ 76 , 77 ].
Pyrethroide (PYR) sind in vielen Ländern die am häufigsten verwendeten Pestizide zur Bekämpfung von Bettwanzen, doch nur wenige Studien haben ihre Konzentrationen in der Innenraumluft gemessen [86, 87]. Dies ist die erste Veröffentlichung von Daten zur Pyrethroidkonzentration in Innenräumen in Kanada.
In der Partikelphase beträgt der maximale Wert für \(\,{\sum }_{8}{PYRs}\) 36.000 pg/m³. Pyrethrin I wurde am häufigsten nachgewiesen (DF% = 48) und erreichte mit 32.000 pg/m³ den höchsten Wert aller Pestizide. Pyrethroid I ist in Kanada zur Bekämpfung von Bettwanzen, Kakerlaken, fliegenden Insekten und Haustierschädlingen zugelassen [55, 88]. Darüber hinaus gilt Pyrethrin I in Kanada als Mittel der ersten Wahl zur Behandlung von Pedikulose [89]. Da Bewohner von Sozialwohnungen anfälliger für Bettwanzen- und Läusebefall sind [80, 81], erwarteten wir eine hohe Pyrethrin-I-Konzentration. Unseres Wissens hat bisher nur eine Studie die Pyrethrin-I-Konzentration in der Raumluft von Wohngebäuden untersucht, und keine Studie hat Pyrethrin I in Sozialwohnungen untersucht. Die von uns beobachteten Konzentrationen waren höher als die in der Literatur berichteten [90].
Die Allethrin-Konzentrationen waren ebenfalls relativ hoch; die zweithöchste Konzentration wurde in der Partikelphase mit 16.000 pg/m³ gemessen, gefolgt von Permethrin (maximale Konzentration 14.000 pg/m³). Allethrin und Permethrin werden häufig im Wohnungsbau eingesetzt. Wie Pyrethrin I wird auch Permethrin in Kanada zur Behandlung von Kopfläusen verwendet.[89] Die höchste gemessene Konzentration von L-Cyhalothrin betrug 6.000 pg/m³. Obwohl L-Cyhalothrin in Kanada nicht für die Anwendung im Haushalt zugelassen ist, ist es für die gewerbliche Anwendung zum Schutz von Holz vor Zimmermannsameisen zugelassen.[55, 91]
Die maximale Gesamtkonzentration von \({\sum }_{8}{PYRs}\) in der Luft betrug 740.000 pg/m³ (110.000–270.000 pg/m³ basierend auf dem Koa EPISuite-Wert). Die hier gemessenen Allethrin- und Permethrinkonzentrationen (maximal 406.000 pg/m³ bzw. 14.500 pg/m³) waren höher als die in Studien zur Innenraumluft in Haushalten mit niedrigem sozioökonomischem Status berichteten Werte [26, 77, 78]. Wyatt et al. berichteten jedoch von deutlich höheren Permethrinwerten in der Innenraumluft von Haushalten mit niedrigem sozioökonomischem Status in New York City als in unserer Studie (12-mal höher) [76]. Die von uns gemessenen Permethrinkonzentrationen lagen zwischen dem unteren und einem Maximum von 5300 pg/m³.
Obwohl STR-Biozide in Kanada nicht für die Anwendung in Wohnräumen zugelassen sind, können sie in einigen Baumaterialien wie beispielsweise schimmelresistenten Fassadenverkleidungen verwendet werden [75, 93]. Wir haben relativ niedrige Konzentrationen in der Partikelphase mit einem maximalen \({\sum }_{3}{STRs}\) von 1200 pg/m³ und Gesamtkonzentrationen von \({\sum }_{3}{STRs}\) in der Raumluft von bis zu 1300 pg/m³ gemessen. STR-Konzentrationen in der Innenraumluft wurden bisher nicht gemessen.
Imidacloprid ist ein Neonicotinoid-Insektizid, das in Kanada zur Bekämpfung von Insektenschädlingen bei Haustieren zugelassen ist.[55] Die maximale Konzentration von Imidacloprid in der Partikelphase betrug 930 pg/m3 und die maximale Konzentration in der allgemeinen Luft 34.000 pg/m3.
Das Fungizid Propiconazol ist in Kanada als Holzschutzmittel in Baumaterialien zugelassen.[55] Die maximale Konzentration, die wir in der Partikelphase gemessen haben, betrug 1100 pg/m3, und die maximale Konzentration in der allgemeinen Luft wurde auf 2200 pg/m3 geschätzt.
Pendimethalin ist ein Dinitroanilin-Pestizid mit einer maximalen Partikelkonzentration von 4400 pg/m³ und einer maximalen Gesamtluftkonzentration von 9100 pg/m³. Pendimethalin ist in Kanada nicht für die Anwendung in Wohngebieten zugelassen, eine mögliche Expositionsquelle kann jedoch Tabakkonsum sein, wie weiter unten erläutert.
Viele Pestizide korrelierten miteinander (Tabelle S10). Wie erwartet, zeigten p,p′-DDT und p,p′-DDE signifikante Korrelationen, da p,p′-DDE ein Metabolit von p,p′-DDT ist. Auch Endosulfan I und Endosulfan II korrelierten signifikant, da es sich um zwei Diastereomere handelt, die in technischem Endosulfan gemeinsam vorkommen. Das Verhältnis der beiden Diastereomere (Endosulfan I:Endosulfan II) variiert je nach technischer Mischung zwischen 2:1 und 7:3 [94]. In unserer Studie lag das Verhältnis zwischen 1:1 und 2:1.
Anschließend suchten wir nach gemeinsamen Vorkommen, die auf die gleichzeitige Verwendung von Pestiziden und die Verwendung mehrerer Pestizide in einem einzigen Pestizidprodukt hindeuten könnten (siehe Breakpoint-Plot in Abbildung S4). Ein gemeinsames Vorkommen könnte beispielsweise dadurch entstehen, dass die Wirkstoffe mit anderen Pestiziden mit unterschiedlichen Wirkungsweisen kombiniert werden, etwa mit einer Mischung aus Pyriproxyfen und Tetramethrin. Hierbei beobachteten wir eine Korrelation (p < 0,01) und ein gemeinsames Vorkommen (6 Einheiten) dieser Pestizide (Abbildung S4 und Tabelle S10), was mit ihrer kombinierten Formulierung übereinstimmt [75]. Signifikante Korrelationen (p < 0,01) und gemeinsame Vorkommen wurden zwischen Organochlorpestiziden wie p,p′-DDT und Lindan (5 Einheiten) sowie Heptachlor (6 Einheiten) beobachtet. Dies deutet darauf hin, dass diese Substanzen über einen längeren Zeitraum verwendet oder vor Einführung der Beschränkungen gemeinsam angewendet wurden. Eine gleichzeitige Anwesenheit von OFPs wurde nicht beobachtet, mit Ausnahme von Diazinon und Malathion, die in 2 Einheiten nachgewiesen wurden.
Die hohe Koinzidenzrate (8 Einheiten) von Pyriproxyfen, Imidacloprid und Permethrin lässt sich durch die Verwendung dieser drei Wirkstoffe in Insektiziden zur Bekämpfung von Zecken, Läusen und Flöhen bei Hunden erklären [95]. Darüber hinaus wurden auch Koinzidenzraten von Imidacloprid und L-Cypermethrin (4 Einheiten), Propargyltrin (4 Einheiten) sowie Pyrethrin I (9 Einheiten) beobachtet. Unseres Wissens gibt es in Kanada keine veröffentlichten Berichte über das gleichzeitige Vorkommen von Imidacloprid mit L-Cypermethrin, Propargyltrin und Pyrethrin I. In anderen Ländern sind jedoch zugelassene Pestizide enthalten, die Mischungen von Imidacloprid mit L-Cypermethrin und Propargyltrin enthalten [96, 97]. Weiterhin sind uns keine Produkte bekannt, die eine Mischung aus Pyrethrin I und Imidacloprid enthalten. Die Verwendung beider Insektizide könnte das beobachtete gemeinsame Auftreten erklären, da beide zur Bekämpfung von Bettwanzen eingesetzt werden, die häufig in Sozialwohnungen vorkommen [86, 98]. Wir stellten fest, dass Permethrin und Pyrethrin I (16 Einheiten) signifikant korreliert waren (p < 0,01) und die höchste Anzahl gemeinsamer Vorkommen aufwiesen, was auf eine gemeinsame Anwendung hindeutet. Dies galt auch für Pyrethrin I und Allethrin (7 Einheiten, p < 0,05), während die Korrelation zwischen Permethrin und Allethrin geringer war (5 Einheiten, p < 0,05) [75]. Pendimethalin, Permethrin und Thiophanat-methyl, die im Tabakanbau eingesetzt werden, zeigten ebenfalls eine Korrelation und ein gemeinsames Vorkommen von neun Einheiten. Darüber hinaus wurden Korrelationen und gemeinsame Vorkommen zwischen Pestiziden beobachtet, für die keine gemeinsamen Formulierungen berichtet wurden, wie beispielsweise Permethrin mit STRs (d. h. Azoxystrobin, Fluoxastrobin und Trifloxystrobin).
Tabakanbau und -verarbeitung sind stark von Pestiziden abhängig. Der Pestizidgehalt im Tabak wird zwar während der Ernte, der Trocknung und der Herstellung des Endprodukts reduziert, dennoch verbleiben Pestizidrückstände in den Tabakblättern.[99] Darüber hinaus können Tabakblätter nach der Ernte mit Pestiziden behandelt werden.[100] Infolgedessen wurden Pestizide sowohl in Tabakblättern als auch im Tabakrauch nachgewiesen.
In Ontario verfügen mehr als die Hälfte der zwölf größten Sozialwohnungsgebäude nicht über ein Rauchverbot, wodurch die Bewohner dem Risiko des Passivrauchens ausgesetzt sind.[101] Auch die MURB-Sozialwohnungsgebäude in unserer Studie hatten kein Rauchverbot. Wir befragten die Bewohner zu ihren Rauchgewohnheiten und führten im Rahmen von Hausbesuchen Wohnungskontrollen durch, um Anzeichen von Rauchen festzustellen.[59, 64] Im Winter 2017 rauchten 30 % der Bewohner (14 von 46).
Veröffentlichungsdatum: 06.02.2025