Chemieunfall in East Palestine: Lehren für den Gesundheitsschutz

Am 3. Februar 2023 entgleiste in East Palestine im US-Bundesstaat Ohio ein mit Chemikalien beladener Zug. Dabei wurden Waggons mit gefährlichen Stoffen beschädigt, und am Rand der Appalachen entstanden Chemikalienbrände.

Das Unglück erregte weltweit Aufmerksamkeit. Die Gouverneure von Ohio und Pennsylvania forderten die Bevölkerung auf, einen Umkreis von 1,6 Kilometern um den Unfallort zu verlassen. Aus den brennenden Chemikalien stiegen Flammen und Rauch auf, während sich ein beißender Geruch vom Entgleisungsort ausbreitete. Chemikalien gelangten in die Luft und liefen in einen nahe gelegenen Bach.

Drei Tage später ließ die Bahngesellschaft Norfolk Southern auf ihr Drängen hin etwa 1 Million Pfund Vinylchlorid – rund 454 Tonnen einer Substanz, die für Menschen in hohen Dosen giftig sein kann – aus den beschädigten Kesselwagen ab. Anschließend wurde die Chemikalie entzündet.

Bundesermittler kamen später zu dem Schluss, dass diese offene Verbrennung und die dadurch entstandene schwarze Pilzwolke nicht erforderlich gewesen waren. Zu diesem Zeitpunkt hatten sich die Chemikalien aus den Waggons jedoch bereits in Ohio und Pennsylvania ausgebreitet.

Als Umweltingenieure werden meine Kolleginnen, Kollegen und ich von Behörden und Gemeinden nach Katastrophen häufig um Unterstützung bei Entscheidungen zum Gesundheitsschutz gebeten. Nachdem die Evakuierungsanordnung aufgehoben worden war, baten uns Mitglieder der Gemeinschaft um Hilfe.

In einer neuen Studie schildern wir die von uns festgestellte Kontamination. Zudem benennen wir Probleme bei den Reaktions- und Reinigungsmaßnahmen, die in einigen Fällen die Wahrscheinlichkeit erhöhten, dass Menschen gefährlichen Chemikalien ausgesetzt wurden. Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse dafür, wie Gemeinschaften künftig besser geschützt werden können.

Wie Chemikalien in Häuser und Wasser gelangen

Werden große Mengen Chemikalien in die Umwelt freigesetzt, kann die Außenluft giftig werden. Die Stoffe können außerdem in Gewässer gespült werden oder in den Boden einsickern und dadurch Grundwasser sowie Brunnen verunreinigen. Manche Chemikalien wandern unterirdisch in nahe gelegene Gebäude und können die Innenraumluft gefährlich machen.

Über Risse, Fenster, Türen und andere Öffnungen gelangen Luftschadstoffe in Gebäude. Dort können sich die Chemikalien in Gegenständen wie Teppichen, Vorhängen, Möbeln, Arbeitsflächen und Kleidung ablagern. Wird die Luft bewegt, können diese Stoffe erneut freigesetzt werden.

Evakuierung aufgehoben, doch Gebäude in East Palestine waren kontaminiert

Drei Wochen nach der Entgleisung begannen wir, die Sicherheit im Umfeld von 17 Gebäuden in Ohio und Pennsylvania zu untersuchen. Die höchste Konzentration an Luftschadstoffen trat innerhalb der 1,6-Kilometer-Evakuierungszone sowie in einem weiteren, 1,6 Kilometer breiten Bereich auf, in dem die Menschen in ihren Häusern bleiben sollten. Die Chemikalienwolke zog jedoch auch über diese Gebiete hinaus.

Sowohl in East Palestine als auch außerhalb des Ortes deuteten Hinweise darauf hin, dass Chemikalien aus den Waggons in Gebäude eingedrungen waren. Viele Bewohner berichteten nach ihrer Rückkehr in die Gebäude über Kopfschmerzen, Hautausschläge und andere gesundheitliche Beschwerden.

In einem Gebäude, das nur 0,3 Kilometer vom Entgleisungsort entfernt lag, war die Innenraumluft mehr als vier Monate später weiterhin belastet.

Neun Tage nach dem Unfall ergaben aufwendige Luftmessungen eines Geschäftsinhabers, dass die Innenraumluft seines Gebäudes mit Butylacrylat und weiteren Chemikalien aus den Waggons verunreinigt war. Die gemessene Butylacrylat-Konzentration lag über dem Grenzwert für eine zweiwöchige Exposition, bei dem Maßnahmen zum Schutz der menschlichen Gesundheit ergriffen werden sollten.

Als von der Bahngesellschaft beauftragte Auftragnehmer das Gebäude 11 Tage nach dem Unglück aufsuchten, verließ ihr Team es bereits nach 10 Minuten. Obwohl die von Behörden zugelassenen tragbaren Luftmessgeräte keine Chemikalien erfassten, meldeten sie einen „überwältigenden/unangenehmen Geruch“. Das Gebäude befand sich unmittelbar über dem Sulphur-Run-Bach, der durch die Freisetzung stark verunreinigt worden war. Wahrscheinlich gelangten Chemikalien sowohl über die anfänglichen Rauchwolken als auch aus dem Bach in das Gebäude.

Unsere Wochen später durchgeführten Messungen zeigten, dass Chemikalien aus den Waggons sogar in die im Geschäft ausgestellten Silikon-Armbandprodukte eingedrungen waren. Darüber hinaus stellten wir mehrere weitere Chemikalien fest, die möglicherweise mit der Freisetzung zusammenhingen.

Wochen nach der Entgleisung fanden Behördenvertreter heraus, dass auch die Luft im etwa 1,1 Kilometer vom Unfallort entfernten Rathaus von East Palestine belastet war. Chemikalien in der Luft waren durch ein offenes Abflussrohr vom Sulphur Run in dieses Gebäude gelangt.

Mehr als einen Monat nach dem Ende der Evakuierungsanordnung räumte die Umweltschutzbehörde von Ohio ein, dass mehrere Gebäude in East Palestine kontaminiert wurden, während Auftragnehmer belastete Durchlässe unter und neben Gebäuden reinigten. Dabei drangen Chemikalien in die Gebäude ein.

Verunreinigtes Wasser kann die Luft belasten

Der Bach, der durch den Ort floss, wurde durch die Freisetzung stark verunreinigt. Flussabwärts starben mehr als 43.000 Fische, und Chemikalien gelangten 435 Kilometer weit den Ohio River hinab.

Während das belastete Wasser flussabwärts strömte, entwichen leichte Chemikalien wie Butylacrylat auf natürliche Weise aus dem Bach in die Luft. Dieser Vorgang wird Verflüchtigung genannt.

Die zur Reinigung der Bäche eingesetzten Geräte übertrugen Chemikalien jedoch auf unnatürliche Weise aus dem Wasser in die Luft. Anwohner in der Nähe von Belüftungsanlagen, die Luft in das Wasser einbringen und unter anderem das Überleben von Fischen unterstützen sollen, berichteten über Gerüche, die in ihre Häuser eindrangen, sowie über gesundheitliche Probleme. Unsere Studie zeigt, dass die Konzentration von Chemikalien in der Luft in der Nähe dieser Belüfter 2- bis 25-mal höher gewesen sein könnte.

Während des viermonatigen Untersuchungszeitraums wirbelten Regenfälle und die Maßnahmen von Auftragnehmern, die den Wasserfluss verstärkten oder verringerten, die Bäche zusätzlich auf. Dadurch wurden weitere Chemikalien in die Luft freigesetzt.

Maßnahmen zum Schutz der Gesundheit bei künftigen Katastrophen

Wie frühere Katastrophen zeigt auch das Geschehen in East Palestine, dass Gemeinden daraus zahlreiche Lehren ziehen können.

Besonders wichtig ist, dass Gemeinden unmittelbar nach einem Chemieunfall eine Darstellung der Expositionswege verlangen. Eine solche Grafik kann dabei helfen, mögliche Gefahren zu erkennen – sei es durch die Luft oder durch Durchlässe unter ihren Gebäuden – und sichtbar zu machen, wo Messungen und Handlungsempfehlungen erforderlich sind.

Ebenso entscheidend ist es, die Gesundheit der Menschen zu überwachen, die den Chemikalien ausgesetzt waren. Da in und um East Palestine so viele Menschen erkrankten und die von Behörden beaufsichtigten Untersuchungen die genauen Bedingungen hinter den Erkrankungen nicht bestimmen konnten, empfehlen wir für die Betroffenen eine langfristige medizinische Überwachung.

Die stärkste Belastung erlebten vermutlich diejenigen, die dem Unfallort am nächsten waren: Menschen, die in kontaminierten Gebäuden lebten, arbeiteten oder sie besuchten. Beschäftigte der Bahn, Behördenmitarbeiter, Reinigungskräfte, Besucher sowie Einwohner von Ohio und Pennsylvania gehörten zu den Personen, die gesundheitliche Probleme meldeten. Norfolk Southern und ein Auftragnehmer wurden wegen unzureichenden Schutzes der Beschäftigten vor Expositionen belangt.

Eine Kontamination von Innenräumen kann langfristig bestehen bleiben. Ähnlich wie bei Rauch von Waldbränden müssen betroffene Gebäude professionell gereinigt werden, weil die Chemikalien über Monate hinweg vorhanden bleiben können.

Auch die Außenflächen von Gebäuden müssen dekontaminiert werden. Von Oberflächen können weiterhin Chemikalien in die Luft gelangen.

Zudem werden bessere Methoden und wissenschaftlich fundierte Vorgaben benötigt, um Chemikalienexpositionen schnell festzustellen. Monate nachdem die US-Umweltschutzbehörde den Einsatz tragbarer Luftmessgeräte zur Untersuchung von Wohnhäusern genehmigt hatte, stellte sie fest, dass diese Detektoren Butylacrylat nicht bei allen Konzentrationen, die gesundheitliche Probleme verursachen können, zuverlässig hätten anzeigen können. Zudem wurde in Gebäuden nicht nach allen freigesetzten Chemikalien gesucht.

Bei komplexen Katastrophen empfehlen wir, externe Fachleute hinzuzuziehen, die nicht den beteiligten Einsatzbehörden oder Unternehmen angehören und das erforderliche Spezialwissen bereitstellen können.

Andrew J. Whelton, Professor für Bau-, Umwelt- und Ökosystemtechnik, Purdue University

Dieser Artikel wird unter einer Creative-Commons-Lizenz erneut von The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.