Das Projekt "Vorkommen und Verhalten von ausgewaehlten Phthalaten in Wasser und Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachbereich 11 Geowissenschaften, Geologisch-Paläontologisches Institut durchgeführt. Ubiquitaer auftretende organische Schadstoffe stellen eine haeufig unterschaetzte Gefahr fuer Boden und Grundwasser dar, da oft nur wenig ueber die raeumliche und zeitliche Verbreitung dieser Stoffe in den Umweltkompartimenten Luft, Boden oder Wasser bekannt ist. Die Phthalate (Phthalsaeureester) zaehlen zu den auch quellenfern ubiquitaer auftretenden organischen Verbindungen. Den enormen Produktionszahlen der Phthalate (ca. 300000 t/a allein in Deutschland) steht eine verhaeltnismaessig geringe Anzahl von systematischen Arbeiten ueber das Vorkommen und Verhalten dieser Verbindungen in Boden und Wasser gegenueber. Die Toxizitaet der Phthalate, die ueberwiegend als Plastikweichmacher Verwendung finden, wird vor allem in letzter Zeit immer wieder diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wurden drei typische Vertreter der Phthalate, Dimethylphthalat (DMP), Di-n-butylphthalat (DBP) und Di-(2-ethylhexyl)-Phthalat (DEHP), fuer Felduntersuchungen ausgewaehlt. Mit DBP als chemische Testsubstanz fuer die Phthalate wurden zusaetzlich Sorptionsexperimente durchgefuehrt. Zur Extraktion von Phthalaten aus Bodenproben wurde eine neue Extraktionsmethode mit superkritischem CO2 (SFE) entwickelt. Die Sorption von DBP im Boden haengt sowohl vom Gehalt an organischem Material (OM), als auch vom Reifegrad des OM ab. Die Isothermen koennen mit dem Freundlich-Modell beschrieben werden. Eine fuer Proben mit vermutlich kerogenartigem OM zu beobachtende starke Nichtlinearitaet der Isothermen deutet an, dass neben einer Sorption im OM auch eine Adsorption am OM moeglich ist. Diese Aussagen gelten wahrscheinlich fuer alle Phthalate. Mit einem Boden- und Wasserscreening mit Proben aus Baden-Wuerttemberg konnte das ubiquitaere Auftreten von Phthalaten bestaetigt werden, wobei sich die wirtschaftliche Bedeutung des jeweiligen Phthalats in der Hoehe der Konzentrationen widerspiegelt. Die Untersuchungen lassen auf eine Grundbelastung des Wassers mit DBP und DEHP in einer Hoehe von ca. 100 ng/L bzw. 600 ng/L schliessen, waehrend DMP nur sporadisch und untergeordnet auftritt. Die Variation der Bodenkonzentrationen kann lateral und vertikal mehrere Groessenordnungen umfassen. Die beobachteten Phthalatgehalte im Boden liegen im Bereich von wenigen myg/kg bis einigen mg/kg Trockenmasse. Zur Differenzierung der Ursachen fuer die gefundenen Belastungen wurde in drei unterschiedlich belasteten Einzugsgebieten der Stoffeintrag und -austrag bestimmt. Zusaetzlich wurden die Emissionen von zwei Muelldeponien als potentielle Phthalatquellen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass fuer die untersuchten Phthalate der Eintrag in natuerlichen, nur atmogen belasteten Waldgebieten (Schoenbuch bei Tuebingen) deutlich geringer ist als in einem industriell hoch belasteten Gebiet (Neckartal bei Tuebingen), wo lokale Emittenten nicht nur erheblich die atmogene Phthalatdeposition beeinflussen, sondern auch durch direkte Emissionen in das Grundwasser zur Phthalatbelastung des Wassers beitragen.
Das Projekt "Bewertung der Toxizität von Dimethylphthalat in Innenräumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungs- und Beratungsinstitut Gefahrstoffe GmbH (FoBiG) durchgeführt.
Das Projekt "Mobilisierbarkeit, Transportverhalten und Bioabbau umweltrelevanter Schadstoffe in kommunalem Restmuell unter Beruecksichtigung der Reduktion des Biogasanteils" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Fachgruppe Geowissenschaften, Lehrstuhl für Hydrologie durchgeführt. In diesem Anschlussprojekt zum BayFORREST-Vorhaben F23 wurde das Verhalten von Phthalsaeureestern (PAE) waehrend des Abbaus von kommunalem Muell naeher untersucht. PAE sind ueberwiegend als Weichmacher in Kunststoffprodukten vorhanden und wurden/werden auf Deponien abgelagert. Unsere Studien wurden hauptsaechlich an realen Deponiesickerwaessern aus verschieden alten Deponien bzw. Deponiebauabschnitten durchgefuehrt. Die hohen Gehalt an Di-(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) in einzelnen Hausmuellfraktionen konnten bestaetigt werden. Die fast wasserunloeslichen PAE werden durch die loeslichkeitserhoehende Wirkung von huminstoffaehnlichen Inhaltsstoffen des DOC ins Sickerwasser freigesetzt und - an diese Makromolekuele gebunden - transportiert. Die langkettigen PAE (z. B. DEHP) sind unter anaeroben Bedingungen persistent, waehrend das kurzkettige Dimethylphthalat (DMP) bis zur Phthalsaeure transformiert wird. Bei undichten Deponien und unzureichend arbeitenden Sickerwasserbehandlungsanlagen besteht somit besonders bei DEHP die Gefahr einer Verunreinigung angrenzender Umweltkompartimente.
Das Projekt "Vergleich verschiedener Extraktionsmethoden für die Phthalatbestimmung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Gießen-Friedberg, Fachbereich Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik durchgeführt. Phthalate stellen aufgrund der großen jährlichen Produktionsmenge (weltweit ca. 3 Mio t) eine umweltrelevante Chemikaliengruppe dar. Der Eintrag der Phthalate in die Umwelt erfolgt vor allem über Emission in die Atmosphäre. Von dort gelangen sie über trockene und feuchte Deposition in Oberflächenwasser und Boden. Ein zweiter bedeutender Eintragspfad von Phthalaten in Boden und Grundwasser verläuft über das Sickerwasser von Mülldeponien. Aufgrund ihrer langjährigen vielfältigen Verwendung (insbesondere als Weichmacher in PVC-Produkten) sind Phthalate bereits ubiquitär in allen Umweltkompartimenten nachzuweisen. Da sie jedoch sehr langsam in die Umwelt übergehen, ist in den nächsten Jahrzehnten noch mit einer zunehmenden Umweltbelastung durch Phthalate zu rechnen. Obwohl Phthalate nicht als besonders ökotoxisch eingestuft wurden und auch der Verdacht der Kanzerogenität von DEHP nicht erhärtet werden konnte, werden Phthalate aufgrund der großen Produktionsmengen in Zukunft verstärkt Gegenstand von Umweltmonitoringprogrammen sein. Die amerikanische Umweltbehörde EPA hat bereits in den 80er Jahren die 6 am häufigsten in der Umwelt vorkommenden Phthalate in die Liste der 129 prioritären Stoffe aufgenommen. Dabei handelt es sich um die Verbindungen Bis(2-ethylhexyl)-phthalat (DEHP), Butylbenzylphthalat (BBzP), Dibutylphthalat (DBP), Diethylphthalat (DEP), Dimethylphthalat (DMP), Dioctylphthalat (DOP). Die Kommission der Europäischen Gemeinschaften nahm im Jahr 2000 Bis(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) als Leitparameter in die Liste prioritärer Stoffe im Bereich der Wasserpolitik auf. Als genormte Analysenmethoden für die Bestimmung von Phthalaten in Wasserproben existieren bisher nur die EPA-Methode 606 von 1984 und die EPA-Methode 8061A von 1990, die 1996 revidiert wurde. Beide Methoden zielen auf die Bestimmung der 6 Phthalate der 129-Stoffe-Liste. Im Bereich von DIN, CEN und ISO gibt es noch keine genormte Methode zur Phthalat-Bestimmung in Wasserproben. Im Hinblick auf die Entscheidung der Europäischen Kommission, DEPH in die Liste prioritärer Stoffe in der Wasserpolitik aufzunehmen, wird nun eine genormte Methode benötigt. Aus diesem Grund wurde im September 2000 bei der Sitzung des ISO TC 147 'Water Quality' eine neue Arbeitsgruppe installiert, die eine ISO-Norm für die Bestimmung von 11 Phthalaten in Wasser erstellen soll. Neben den 6 EPA-Phthalaten werden nach ISO/WD 18856 die Substanzen Dipropylphthalat (DPP), Di-(2-methyl-propyl)phthalat (DMPP), Dicyclohexylphthalat (DCHP), Didecylphthalat (DDcP), Diundecylphthalat (DUP) mittels GC-MS analysiert. Bei der ersten Sitzung der ISO-Arbeitsgruppe wurde kritisiert, dass als erstes eine ISO-Norm für die GC-MS-Methode erarbeitet wird. Es wurde gefordert, dass insbesondere für die ärmeren Länder auch eine GC-ECD-Methode beschrieben werden sollte. Im Rahmen der Diplomarbeit von Natalia Ladyzheva wurden Voruntersuchungen für die Erstellung dieser GC-ECD-Methode durchgeführt.