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A wide range of chemical substances is used in consumer products for various purposes, including plastic softeners, dyestuffs and colorants, flame retardants, impregnation agents, antioxidants and UV absorbers, preservation agents and biocides, and many others. Among these chemicals, there is a certain fraction of substances with hazardous properties such as persistence, bioaccumulation potential and toxicity (PBT properties) or the ability to interfere with the hormonal system (endocrine disrupting chemicals, EDCs). Large-scale screening exercises have shown that there may be several hundreds of chemicals with PBT properties among the several tens of thousands of substances on the market. There are some groups of chemicals that have raised particular concerns such as polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) or long-chain poly and perfluorinated alkyl substances (PFASs). These substances have been regulated or are subject to voluntary phase-out programs; specifically, penta- and octabrominated BDEs are scheduled for elimination globally under the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants; uses of perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) are being restricted under the Stockholm Convention, and perfluorooctanoic acid (PFOA) and C 11 –C 14 perfluorocarboxylic acids are regulated in the European Union as PBT substances and vPvB (very persistent, very bioaccumulative) substances, respectively. In addition, all long-chain PFASs (substances with seven or more perfluorinated carbons) are subject of voluntary phase-out programs conducted by major producers of fluoropolymers and fluorotelomer-based products. However, it has become evident that the replacements of these substances include chemically similar substances, i.e. brominated aromatic substances in the case of PBDEs and shorter-chain PFASs in the case of long-chain PFASs. These are two examples of a substitution process that leads to an incremental rather than a fundamental change in the structure of chemicals used in consumer products. Here we discuss the conditions for incremental and fundamental changes in the substitution process of chemicals.

Zusammenfassung

Fragestellung Wie gestaltet und ggf. verändert sich die wissenschaftliche Produktivität der Umweltchemie und Ökotoxikologie in Deutschland? So einfach die Frage klingt: Sie ist schwer zu beantworten, denn auf Fachgebieten, die per se interdisziplinär sind, sind Überlappungen zu Nachbargebieten die Regel und Abgrenzungen schwierig, zum Teil unmöglich, weil in der Literatur nicht erkennbar oder nicht erfasst. Umweltchemie und Ökotoxikologie sind oft "drin", stehen aber nicht "drauf" – auf den Institutsnamen, den Projekttiteln oder den Zeitschriftentiteln. Bei in hohem Maße interdisziplinären Arbeiten – Tendenz steigend – sind wir Wissenschaftler in manchen Fällen sogar selbst verlegen um eine abgrenzende Zuordnung oder empfänden eine solche als inadäquat oder artifiziell.

Ansatz Der Vorstand der Fachgruppe hat die bibliometrische Analyse anhand von Zeitschriftenstichproben als eine probate Herangehensweise für diese Frage gewählt. Nicht erfasst werden in einer solchen Stichprobe Arbeiten, die in Zeitschriften veröffentlicht wurden, die primär nicht der Umweltchemie oder Ökotoxikologie, sondern einem anderen Fach zugerechnet werden. Von der Analyse erfasst werden insbesondere aber die vielen umweltchemischen und ökotoxikologischen Arbeiten von Wissenschaftlern, deren Arbeitsschwerpunkt in einem anderen Feld liegt und die nur gelegentlich auf unseren Gebieten arbeiten, gleich welche Berufs- und Institutsbezeichnung sie tragen mögen. Diese Fehlerquelle zu vermeiden, erscheint für relative junge Fächer und stark interdisziplinäre Arbeitsgebiete prioritär.