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Analytik von Chlororganika in biologischen Matrices

Extraktion und Bestimmung von Chlorphenolen, Chlorbenzolen, Lindan, PCP,PCB aus biologischen Proben

Pflanzennaehrstoff- und Schadstoffgehalte von Klaerschlaemmen und anderen organischen Abfallstoffen

Die Zusammenstellung von jaehrlich ca. 1000 Klaerschlammanalysen, getrennt nach Nassschlaemmen bzw. kalkstabilisierten Schlaemmen, ermoeglicht eine Bewertung sowohl des Einsparungspotentials entsprechender Mineralduenger als auch des Belastungsrisikos der mit Klaerschlamm geduengten Flaechen. Ueber die in der Klaerschlammverordnung geregelten Stoffe hinaus werden regelmaessig weitere anorganische Stoffe sowie PAK und Chlorierte Kohlenwasserstoffe analysiert und die betreffenden Schlaemme vergleichend bewertet ( Medianwert- Konzept der Landwirtschaftskammer Hannover). In einzelnen Erhebungen wurden Chlorphenole, Phthalate und Tenside untersucht. In entsprechender Weise werden die Naehr- und Schadstoffgehalte von Komposten ausgewertet, um auch hier differenzierte Anwendungsempfehlungen geben zu koennen.

Mikrobieller Abbau von polychlorierten Phenolen

Isolierung von Chlorphenol-abbauenden Mikroorganismen. Charakterisierung der Abbauleistung. Untersuchungen zum Abbauweg (insbesondere von 2,4,6-Trichlorphenol). Isolierung und Identifizierung von Metaboliten. Reinigung und Charakterisierung von Enzymen aus dem Abbauweg.

2. Phase des Projektes - Entwicklung eines Verfahrens zur fotokatalytischen Aufbereitung industrieller phenol- bzw. chlorphenolhaltiger Abwasserteilströme

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die prosys GmbH hat zum 31. März 2002 erfolgreich ein zwölf Monate dauerndes FuE-Verbundforschungsvorhaben mit dem Institut für Organische und Makromolekulare Chemie Universität Bremen (Prof. Wöhrle) abgeschlossen. Hierbei sollte ein Verfahren entwickeln werden, mit dessen Hilfe Tributhylzinnverbindungen (TBT) aus Abwasserteilströmen entfernt werden können. Mit Hilfe dieses Verfahrens sollen Schadstoffe durch Singulett-Sauerstoff, eine energetisch angeregte Form des Sauerstoffs, oxidiert und in unschädliche Reaktionsprodukte umgewandelt werden. Der Singulett-Sauerstoff soll hierbei photokatalytisch durch Farbstoffe, sogenannte Photosensibilisatoren erzeugt werden. In einem ersten Schritt soll die Anwendbarkeit der Photooxidation von TBT-haltigen, wässrigen Lösungen im Labormaßstab unter verschiedenen Rahmenbedingungen und Einflussgrößen untersucht werden. Aufgrund der bislang gewonnenen Erkenntnisse aus diesem FuE-Pilotprojekt und der diesem Projekt zugrunde liegenden Literatur soll im hier beantragten Forschungsvorhaben die Anwendung dieses Verfahrens auf andere Schadstoffe untersucht und die Entwicklung einer entsprechenden Reaktionstechnik unter praxisrelevanten Bedingungen entwickelt werden. Es sollen insbesondere phenol- und chlorphenol-haltige Abwasserteilströme unter praxisrelevanten Bedingungen untersucht werden, wie sei bspw. in der petrochemischen Industrie im Bereich der Abwasser- als auch der Abluftbehandlung anfallen. Diese Untersuchungen sollen erweitert werden, durch die Überprüfung der Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens auf Sulfide und Sulfonate, wie sie in weiten Bereichen der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung, der Papierindustrie (als Ligninsulfonate) u.ä. zum Einsatz gelangen, die nach wie vor als Problemstoffe anzusehen sind. Ein Teil dieses Forschungsvorhabens soll sich mit der Untersuchung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz einer derartigen Reaktortechnik beschäftigen. Fazit: Die bislang erzielten Erfolge entsprechen voll und ganz den zum Zeitpunkt der Projektbeantragung erwarteten Ergebnissen. Der beantragten Fortsetzung des Projektes kann daher mit Zuversicht auf ein Erfolg versprechendes Gesamtergebnis entgegengesehen werden.

Solare Photochemie: Photooxidation verschiedener organischer Verbindungen

In dem Projekt ist es das Hauptziel, bei Photooxidationen (Gegenwart von Luftsauerstoff und Bestrahlung mit sichtbarem Licht (solare Einstrahlung und kuenstliche Lichtquelle) Abwasserreinigung und Synthese von Feinchemikalien durchzufuehren. Dazu wurden bisher Photooxidationen der toxischen Substrate Thiole, Sulfid und Phenole durchgefuehrt. Durch Verwendung von Photosensibilisatoren, die im sichtbaren Bereich absorbieren, kann eine weitgehende Mineralisierung u.a. von Phenolen (auch chlorierten Phenolen) erreicht werden. Mit der solarphotochemischen Synthese von Feinchemikalien ist jetzt begonnen worden.

Micropolluants organiques dans les ecosystemes terrestres et dans les ecosystemes aquatiques (FRA)

Le projet consiste a etudier le comportement et l'impact de plusieurs micropolluants organiques dans les agro-ecosystemes et dans les systemes aquatiques. On etudie particulierement: les sources de ces produits, leur degradabilite, leur toxicite sur les microorganismes et la faune, leur bioaccumulation. Leurs polluants etudies sont les suivants: PCB, PAH, chlorophenols, organo-etains, LAS et pesticides. (FRA)

Sources de micro-polluants dans l'environnement (FRA)

Origine de la presence de polluants chimiques organiques prioritaires dans les dechets solides et les eaux usees. Role du traitement des eaux, de l'utilisation des boues d'epuration en agriculture et de l'incineration des ordures menageres sur l'impact de ces polluants sur les ecosystemes terrestres et aquatiques. Les principaux polluants etudies sont: les polychlorobiphenyles (PCB), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAH), les tensio-actifs (nonyl-phenol et LAS), les organoetains, les esters phosphoriques et les chloro- et nitro-phenols. (FRA)

GerES V, 2015: TV-2 HBM-Analytik-Chlorphenole und Acrylamid - Bestimmung von Chlorphenolen und der Mercaptursäuren von Acrylamid und Glycidamid in Morgenurin der Kinder und Jugendlichen in Deutschland

Ende 2014 startete die Hauptphase der nächsten Umweltstudie, die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen, GerES 2014-2017, in Kooperation mit dem RKI. Am 21. Januar 2015 begann die Feldphase von GerES V (FKZ 3714622001). Im Rahmen von GerES V werden Blut- und Urinproben von 3-17 jährigen Kindern und Jugendlichen, die bevölkerungsrepräsentativ in 167 Orten ausgewählt wurden, analysiert. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der Eltern bzw. Kinder und Jugendlichen liefern die Analysen der Blut- und Urinproben wesentliche Informationen zur Belastung mit zahlreichen Substanzen. In diesem Teilvorhaben sollen Urinproben auf Chlorphenole und die Mercaptursäuren von Acrylamid und Glycidamid analysiert werden. Chlorpehenole wurden zuletzt vor 10 Jahren im Kinder-Umwelt-Survey (GerES IV, 2003-2006) untersucht und werden - wie auch in GerES IV - in GerES V in einer repräsentativen Unterstichproben der Teilnehmenden bestimmt. Mercaptursäuren von Acrylamid und Glycidamid wurden bisher bevölkerungsrepräsentativ in Deutschland noch gar nicht untersucht, sie werden in der Gesamtstichprobe analysiert.

GerES V, 2015: TV-4 Pretest zur Bestimmung von HBCDD^GerES V, 2015: TV-2 HBM-Analytik-Chlorphenole und Acrylamid - Bestimmung von Chlorphenolen und der Mercaptursäuren von Acrylamid und Glycidamid in Morgenurin der Kinder und Jugendlichen in Deutschland, 5. Umwelt-Surveys (5US) - Vorbereitung und Durchführung der Feldarbeit inklusive Datenlieferung

Ausgangslage: Die Daten zur tatsächlichen Belastung der Kinder in Deutschland mit Umweltschadstoffen wurden vor 10 Jahren letztmalig erhoben; für Jugendliche von 15-17 Jahren wurden diese Daten bisher noch gar nicht erhoben. Zielstellungen: (a) Erhebung bevölkerungsrepräsentativer Daten zur Belastung von Kindern und Jugendlichen in Deutschland mit Umweltschadstoffen als Grundlage für die gesundheitliche Bewertung dieser Belastungen sowie für die Ableitung von Standards für Expositionsanalysen; (b) Untersuchung bevölkerungsrepräsentativer Human-Proben durch weltweit erstmalige Anwendung neu entwickelter HBM-Methoden zur Erfassung der inneren Belastung mit toxikologisch und für die Allgemeinbevölkerung bedeutsamen Schadstoffen, die bisher mangels geeigneter Methoden nicht gemessen werden können; dadurch Einlösung der Verpflichtungen des BMU aus dem BMU/VCI-Kooperationsprojekt zum Ausbau des Human-Biomonitorings (HBM); (c) Identifikation von gesundheitlich relevanten Belastungsquellen (Datenanalyse der Analytikdaten und Daten aus Interviews und Selbstausfüllfragebögen) und ggf. Ableitung von Risikobegrenzungsmaßnahmen; (d) Identifizierung von Belastungstrends und ihren Veränderungen durch Vergleich der gewonnenen Daten mit früheren Survey-Ergebnissen; (e) Bereitstellung von Daten und neuen Erkenntnissen über die innere Belastung des Menschen zur Entwicklung wissenschaftlicher Kriterien zur Kontrolle des Erfolgs von REACH und zur Weiterentwicklung der Anforderungen an eine nachhaltige Chemikalienpolitik. Methodik: umweltepidemiologische Querschnittstudie an Kindern und Jugendlichen aus den Altersgruppen von 3 bis 17 Jahren aus bis zu 180 Orten Deutschlands, in enger Kooperation mit dem Kinder- und Jugend-Gesundheitssurvey des Robert Koch-Instituts und im Verbund mit dem 5. Umwelt-Survey-Projekt aus UFOPLAN 2013.

Pentachlorophenol and nine other chlorophenols in urine of children and adolescents in Germany - Human biomonitoring results of the German Environmental Survey 2014-2017 (GerES V)

Chlorophenols comprise of a large group of chemicals used inter alia for the production of biocides, pharmaceuticals, other industrial products and are used e.g. as antiseptics or wood preservatives due to their biocidal properties. Several of them are classified as toxic to aquatic life and harmful to humans by ingestion, inhalation, or dermal contact, causing skin and eye irritation. Moreover, chlorophenols are possibly carcinogenic to humans. The most prominent chlorophenol - pentachlorophenol - is carcinogenic to humans, was banned in Germany in 1989 and further regulated by the European Commission in 2006 and included in the Stockholm Convention in 2017. Some chlorophenols are persistent in the environment and are also biodegradation products of precursor substances. To evaluate the health-relevance of recent exposure and monitor the effectiveness of regulatory measures, chlorophenols were analysed in the population-representative German Environmental Survey on Children and Adolescents 2014-2017 (GerES V). First-morning void urine samples of 485 3-17-year-old children and adolescents were analysed for ten chlorophenols. Pentachlorophenol was still quantified in 87% of the children and adolescents with a geometric mean (GM) concentration of 0.19 (my)g/L (0.16 (my)g/gcrea) and a maximum concentration of 6.7 (my)g/L (5.4 (my)g/gcrea). The maximum concentration was well below the health-based guidance value HBM-I of 25 (my)g/L (20 (my)g/gcrea). 4-Monochlorophenol was quantified in all samples with a GM concentration of 1.38 (my)g/L (1.14 (my)g/gcrea). 2-Monochlorophenol, 2,4-dichlorophenol, and 2,5-dichlorophenol were quantified in 97%, 98%, and 95% of the samples, with GMs of 0.26 (my)g/L (0.21 (my)g/gcrea), 0.24 (my)g/L (0.20 (my)g/gcrea), and 0.26 (my)g/L (0.21 (my)g/gcrea). 2,6-dichlorophenol, 2,3,4-trichlorophenol, and 2,4,5-trichlorophenol were quantified in 17-25% of the samples with GMs below the limit of quantification (LOQ) of 0.1 (my)g/L 2,4,6-trichlorophenol was quantified in 72% of the samples (GM: 0.13 (my)g/L, 0.11 (my)g/gcrea), 2,3,4,6-tetrachlorophenol in 44% of the samples (GM < LOQ). Comparison to previous cycles of GerES revealed substantially lower exposure to most of the chlorophenols in GerES V. Exposure levels found in Germany were comparatively low in contrast to North American results. © 2021 Published by Elsevier Inc.

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