Der weit verbreitete Kunststoffzusatzstoff Bisphenol A (BPA), ein bekannter Hormonstörer, wird in belüfteten Reisfeldböden rasch in nicht extrahierbare Rückstände (NERs) umgewandelt und bleibt dort langfristig persistent. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie chinesischer Forscher, die am 20. November 2025 in der Fachzeitschrift „Science of the Total Environment“ (Elsevier) veröffentlicht wird. Die Untersuchung mit radioaktiv markiertem BPA zeigt, dass 86,6 Prozent des Stoffes nach nur 22 Tagen in stabile NERs eingebunden sind – ein Prozess, der durch Mikroben gesteuert wird und die Bioverfügbarkeit von BPA stark einschränkt.
BPA, das in Polycarbonat-Kunststoffen, Epoxidharzen und Alltagsprodukten wie Trinkflaschen vorkommt, gilt als endokriner Disruptor. Es kann bereits in niedrigen Dosen Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Fortpflanzungs- und Entwicklungsstörungen auslösen, wie die Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) 2023 bestätigte. Trotz zunehmender Alternativen bleibt BPA der dominanteste Bisphenol in Böden, mit Nachweisen bis zu 174 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht in Agrarflächen.
Die Studie, geleitet von Yanan Zhao und Yongfeng Wang von der Nanjing University sowie Koautoren aus mehreren chinesischen Instituten, nutzte ¹?C-markiertes BPA in einem oxischen Reisboden aus Jiangsu-Provinz (pH 7,2, organischer Kohlenstoff: 23,7 mg/kg). Unter kontrollierten Laborbedingungen dissipierte BPA mit einer Halbwertszeit von nur einem Tag. Statt vollständiger Mineralisierung zu CO? (nur 8 Prozent) oder löslichen Abbauprodukten wandelte sich der Großteil in NERs um – ein kinetisch schneller Prozess mit einer Rate von 0,60 pro Tag, gesteuert durch mikrobielle Aktivität.
Charakterisierung der NERs:
- 66,6 Prozent der NERs sind an die Humin-Fraktion der Bodenorganik gebunden, die stabilste Komponente.
- 50,5 Prozent bestehen aus kovalent gebundenen Rückständen (Typ II), die enzymatisch spaltbar, aber recalcitrant sind.
- 34,5 Prozent sind physikalisch eingeschlossen (Typ I), reversibel und bioverfügbar.
- Biogene NERs (Typ III) aus mikrobieller Biomasse machen nur 1,6 Prozent aus.
Nur 2,1 bis 5,1 Prozent der NERs wurden bei Reinkubation in frischem Boden freigesetzt. Künstliche Wurzelexsudate, die mikrobielle Aktivität in der Rhizosphäre simulieren, hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Remobilisierung. Dies unterstreicht die Persistenz der Rückstände, die durch Störungen wie Bodenbearbeitung oder Mikrobenumsatz nur begrenzt mineralisiert werden.
Die Autoren warnen vor langfristigen Risiken: Obwohl NERs die akute Bioverfügbarkeit von BPA reduzieren, könnten sie bei Bodenveränderungen freigesetzt werden und in die Nahrungskette gelangen. „Die schnelle Bildung stabiler NERs ist der dominante Verbleib von BPA in Böden und schränkt seine Abbaubarkeit ein“, betont Koautor Rong Ji. Die Studie widerlegt die Annahme rascher vollständiger Elimination und fordert erweiterte Risikobewertungen für Agrarökosysteme.
Finanziert wurde die Arbeit durch die Fujian-Provinz und die Nationale Wissenschaftsstiftung Chinas. Die Ergebnisse bauen auf früheren Untersuchungen zu Bisphenolen in Böden auf und unterstreichen die Notwendigkeit strengerer Regulierungen für BPA in Landwirtschaft und Abfallmanagement.
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2025.180827
