Rüdel, Heinz; Böhmer, Walter; Schröter- Kermani, Christa J. Environ. Monit. 8 (2006), 812-823 The polycyclic musk compounds HHCB (Galaxolide) and AHTN (Tonalide) are commonly used as synthetic fragrances in personal care products and household cleaners. These and other synthetic musk fragrances were quantified in different aquatic samples from the German Environmental Specimen Bank (ESB). While HHCB and AHTN were found in almost all samples, most of the other musk fragrances were detected only in a few samples and mostly at lower concentration levels. Blue mussels from the North Sea showed varying levels of 0.5-1.7 ng g(-1) ww for HHCB and 0.4-2.5 ng g(-1) ww for AHTN (ww, wet weight) in the period from 1986 to 2000, while blue mussels from the Baltic Sea were only slightly contaminated with synthetic musk fragrances. Lipid weight-related concentrations of synthetic musk compounds in blue mussels were higher than in eelpout muscles, bladder wrack and herring gull eggs. In comparison to the marine specimens, muscles of bream from German rivers had higher concentrations of HHCB and AHTN. The ranges of HHCB and AHTN concentrations in bream from the Elbe River were 545-6400 ng g(-1) lw and 48-2130 ng g(-1) lw, respectively (lw, lipid weight; five sampling sites, period 1993-2003). In the Rhine River, HHCB and AHTN levels of bream muscles were highest at the Iffezheim site (up to 9750 ng g(-1) lw HHCB, 1998). Even higher synthetic musk levels were detected in bream from the rivers Saale and Saar. In recent years, levels of both compounds determined in bream from most sampling sites have decreased from maximum values in the 1990s. As the concentrations of AHTN have decreased faster, the ratio of HHCB to AHTN increased from 2-4 in the 1990s to 10-20 in recent years. Zur Veröffentlichung (Volltext) | DOI:10.1039/B602389B
Subedi, Bikram; Du, Bowen; Chambliss, C. Kevin; Koschorreck, Jan; Rüdel, Heinz; Quack, Markus; Brooks, Bryan W.; Usenko, Sascha Environmental Science & Technology 46 (2012), 16, 9047–9054 German Environment Specimen Bank (GESB) fish tissue samples, collected from 14 different GESB locations, were analyzed for 15 pharmaceuticals, 2 pharmaceutical metabolites, and 12 personal care products. Only 2 pharmaceuticals, diphenhydramine and desmethylsertraline, were measured above MDL. Diphenhydramine (0.04-0.07 ng g -1 ww) and desmethylsertraline (1.65-3.28 ng g -1 ww) were measured at 4 and 2 locations, respectively. The maximum concentrations of galaxolide (HHCB) (447 ng g -1 ww) and tonalide (AHTN) (15 ng g -1 ww) were measured at the Rehlingen sampling site in the Saar River. A significant decrease in HHCB and AHTN fish tissue concentrations was observed from 1995 to 2008 at select GESB sampling sites (r 2 = 0.69-0.89 for galaxolide and 0.89-0.97 for tonalide with p < 0.003). Galaxolide and tonalide fish tissue concentrations in Germany were ~19× and ~28× lower, respectively, as compared to fish tissue concentrations measured in a United States nationwide PPCP study conducted in 2006. Proximity of the sampling locations to the upstream wastewater treatment plant discharging point and mean annual flow at the sampling location were found to significantly predict galaxolide and tonalide fish tissue concentrations (HHCB: r 2 = 0.79, p = 0.021 and AHTN: r 2 = 0.81, p = 0.037) in Germany. doi:10.1021/es301359t
Polyzyklische Moschusverbindungen sind synthetische Duftstoffen, die in Körperpflegemitteln, Wasch- und Reinigungsmitteln, Papier und Textilien eingesetzt werden. Über Abwässer und Klärschlämme gelangen sie in die Umwelt. Einige Moschusverbindungen sind bioakkumulierend, endokrin wirksam und toxisch für aquatische Organismen. In Brassen aus deutschen Fließgewässern und Miesmuscheln aus Nord- und Ostsee dominierten die polyzyklischen Moschusverbindungen HHCB (Handelsname: Galaxolid) und AHTN (Handelsname:Tonalid). Im Untersuchungszeitraum 1986-2003 waren Brassen deutlich stärker belastet als Miesmuscheln. Generell ist eine Abnahme der Belastung seit Mitte der 1990er Jahre zu beobachten. Zu den wirtschaftlich wichtigsten polyzyklischen Moschusverbindungen gehören HHCB und AHTN. Beide Verbindungen werden nur zum Teil in Kläranlagen abgebaut, und können in Kläranlagenabläufen nachgewiesen werden. AHTN, nicht aber HHCB, wird durch UV-Strahlung weiter abgebaut. Da beide Stoffe lipophil sind, können sie sich in Organismen anreichern. Um die Belastung aquatischer Organismen in deutschen Gewässern zu erfassen, wurden Brassen aus verschiedenen deutschen Fließgewässern und Miesmuscheln aus Nord- und Ostsee im Rahmen eines retrospektiven Monitorings auf AHTN und HHCB untersucht. HHCB und AHTN wurden in allen Muschelproben aus der südlichen Nordsee (Eckwarderhörne) nachgewiesen. Die Konzentrationen lagen bei 0,52 - 1,7 ng HHCB/g Frischgewicht (FG) und 0,39 - 2,5 ng AHTN/g FG. Bis Mitte der 1990er Jahre dominierte AHTN, in den Folgejahren lagen die HHCB-Konzentrationen höher. Miesmuscheln aus der Ostsee wiesen generell niedrigere AHTN- und HHCB-Gehalte auf. Verglichen mit Miesmuscheln waren Brassen bis zu 1000 Mal stärker mit HHCB und AHTN belastet. Der Grund hierfür dürfte die höhere Exposition von Brassen durch Kläranlagenabläufe sein (geringere Verdünnung). Die Konzentrationen von HHCB waren dabei durchgehend höher als von AHTN (um Faktoren von 2 bis 17). Die höchsten Gehalte fanden sich Mitte der 1990er Jahre bei Brassen aus der Saar (bis 2005 ng HHCB/g FG und 605 ng AHTN/g FG). An allen Probenahmeflächen nahmen die Belastungen mit polyzyklischen Moschusverbindungen seit Mitte der 1990er Jahre ab. Die Belastung von Miesmuscheln und Brassen durch die polyzyklischen Moschusverbindungen HHCB und AHTN nahm bis 2003 ab. Dies ist wahrscheinlich auf rückläufige Verbrauchssmengen durch den Einsatz von Ersatzstoffen zurückzuführen. Aber was bedeutet die Anwesenheit dieser Stoffe im Gewässer für aquatische Organismen? Die aus den Fischgewebekonzentrationen extrapolierten Wasserkonzentrationen lagen bis 2003 unterhalb der jeweiligen für aquatische Organismen kritischen Konzentrationen (PNEC - predicted no effect concentration). Für deutsche Fließgewässer wurden im Rahmen dieser Studie maximale Wasserkonzentrationen von 3,2 µg HHCB/L und 1,0 µg AHTN/L errechnet, während die PNEC für Süßwasserorganismen bei 4,4 µg HHCB/L und 2,8 µg AHTN/L liegt. Damit ist eine direkte Gefährdung der aquatischen Umwelt durch diese Verbindungen im Untersuchungszeitraum unwahrscheinlich. Aktualisiert am: 12.01.2022 Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche
Das Projekt "Untersuchung des Stoffverhaltens von polycyclischen Moschusverbindungen in Klaerschlaemmen und in Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Entsprechend des Expositionspfades erscheinen polycyclische Moschusverbindungen im kommunalen Abwasser und damit auch im Klaerschlamm bzw. in Vorflutern und Sedimenten. Wie Untersuchungen von Eschke (1996) zeigen, liegen die Zulaufkonzentrationen in kommunalen Klaeranlagen fuer Moschus-Keton zwischen 0,6-2,4 myg/l, fuer Galaxolide zwischen 4-27 myg/l und Ablauf bei 0,2-1,3 bzw. bei 1,2-9 myg/l. Dies bedeutet, dass 1/3 bis 1/2 der eingetragenen Menge im Klaerschlamm verbleibt und der Rest in die Vorfluter und Fluesse gelangt (Rimkuss und Wolf 1993, Geyer et. al., 1994, Eschke et.al., 1995). In kommunalen Klaeranlagen (Fooken et. al., 1997) wurden die HHCB/AHTN-Konzentration mit 12-21 mg/kg m tief r angegeben. Dies sind sehr hohe Gehalte, die angesichts der hohen Persistenz und der vermuteten starken Sorption an Klaerschlamm zwingend naeher untersucht werden muessten. Folgende Forschungsaufgaben ergeben sich daraus: 1. Untersuchungen von Klaeranlagenzu- und ablaeufen und Klaerschlaemmen auf HHCB/AHTN, - 2. Untersuchungen des Abbauverhaltens dieser Stoffe in verschiedenen Boeden und Klaerschlammanwendung nach Anpassung der analytischen Bestimmungsverfahren fuer Boeden, - Untersuchung des Verbleibs in Pflanzen und Beurteilung des Versickerungsverhaltens. Es sollenca. 20 verschiedene Klaeranlagen untersucht werden, um einen begrenzten Ueberblick ueber die Belastungssituation zu erhalten. Weiterhin sollen von fuenf Klaeranlagen der Zulauf sowie der Ablauf gemessen werden. Anhand von 3 verschiedenen Boeden, einem humusreichen, einem sandigen und einem tonreichen, soll das Stoffverhalten in Boeden nach Klaerschlammausbringung d.h. der Abbau und die Verlagerung, untersucht werden. Mittels eines Lysimeterversuches an einem Grosslysimeter im Rahmen einer Worst-case-Betrachtung, soll das Versickerungsverhalten unter natuerlichen Bedingungen untersucht werden.
Das Projekt "Nitromoschus- und polyzyklische Moschusverbindungen: Untersuchungen zur Mutagenitaet, Gentoxizitaet, SOS-Induktion, Klastogenitaet und Aneugenitaet in pro- und eukaryontischen Testsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Zentrum Umwelt- und Arbeitsmedizin, Abteilung Allgemeine Hygiene und Umweltmedizin durchgeführt. Unter den Nitromoschus- und den polyzklischen Moschusverbindungen ist eine Anzahl synthetischer Stoffe zusammengefasst, die aufgrund ihres Geruchs den natuerlichen Moschusstoffen aehnlich sind. Die dominierenden Vertreter aus der Gruppe der Nitromoschusverbindungen sind Moschus Xylol und Moschus Keton; daneben wurden Moschus Ambrette, Moschus Mosken und Moschus Tibeten verwandt. Bekannte Vertreter der polyzyklischen Moschusverbindungen sind die Galaxolide, Tonalide, Celestolide, Phantolide, Cashmeran und die Traseolide. Diese Verbindungen werden/wurden als Duftstoffe in Parfuems, Seifen, Waschmitteln, Lotionen, Cremes, etc. eingesetzt. Als Folge seiner Persistenz werden bei den Nitromoschusverbindungen regelmaessig Moschus Xylol und Moschus Keton im tierischen und menschlichen Fettgewebe (Koerperfett, Frauenmilch) nachgewiesen. Das gleiche Persistenzverhalten wird bei den polyzyklischen Moschusverbindungen, der mengenmaessig bedeutendsten Gruppe von Moschusduftstoffen, beobachtet. Diese Bioakkumulation der synthetischen Duftstoffe erfordert in besonderem Masse eine gute toxikologische Datenbasis der Stoffe, um eine moegliche Gefaehrdung der menschlichen Gesundheit zu vermeiden. Zu den genannten Duftstoffen sind/waren bisher kaum toxikologische Daten zur Gentoxizitaet/Mutagenitaet verfuegbar. Zur Bewertung der Gentoxizitaet/Mutagenitaet der genannten Duftstoffe sind die beiden mikrobiellen Kurzzeittestsysteme, der Amestest und der SOS Chromotest eingesetzt worden. Als eukaryonte Systeme wurden der Schwesterchromatidaustauschtest wie auch der Mikrokerntest mit humanen Zellen verwandt.
Wenzel, Andrea; Lepper, Peter Schmallenberg, Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie Teil II: Bewertung der Analysen von Nitro- und polycyclischen Moschusverbindungen in Umweltproben Polycyclische Moschusverbindungen und Nitro-Moschusverbindungen zählen zu den wichtigsten Duftstoffen und werden in einer Vielzahl von Kosmetika sowie Reinigungs- und Pflegeprodukten verwendet. Es handelt sich dabei um synthetische Substanzen, die mit dem aus dem Drüsensekret von Moschustieren gewonnenen Moschus und einer Reihe weiterer Naturprodukte mit moschusartigem Geruch keine strukturelle Verwandtschaft haben. In marinen (Blasentang, Miesmuschel, Aalmuttermuskulatur, Silbermöwenei) und limnischen (Dreikantmuschel, Brassenmuskulatur) Biotaproben der UPB wurde eine geringe Kontamination mit Nitro-Moschusverbindungen festgestellt, die zudem einen rückläufigen Trend aufweist. Im Gegensatz dazu konnten z.T. extrem hohe Belastungen der Proben mit polycyclischen Moschusverbindungen nachgewiesen werden, wobei die Galaxolide (HHCB) und die Tonalide (AHTN) dominierten. Dieser Befund entspricht Erhebungen, wonach innerhalb der synthetischen Moschusverbindungen die polycyclischen Moschus-Duftstoffe am Weltmarkt mit derzeit ca. 85% den größten Anteil stellen. Der Anteil der Nitro-Moschus-Duftstoffe liegt mit ca. 12% deutlich niedriger. In Deutschland wird zudem Moschus-Xylol aufgrund einer Selbstverpflichtung des Industrieverbandes Körperpflege und Waschmittel (IKW) seit 1994 nicht mehr in neuen Produkten eingesetzt. Bedingt durch den Eintrag in die aquatische Umwelt, der überwiegend aus Kläranlagenabläufen erfolgt, ist ein deutliches Gefälle in den Duftstoff-Gehalten der Organismen aus dem limnischen hin zum marinen Bereich festzustellen. Miesmuscheln des niedersächsischen Wattenmeeres wiesen im Untersuchungszeitraum 1986 bis 2000 schwankende Werte von 0,5-1,7 μg/kg FG HHCB und 0,4-2,5μg/kg FG AHTN auf; die Belastung mit Nitro-Moschusverbindungen war durchweg niedrig und liegt seit 1996 immer unter der BG von 0,1μg/kg FG. Miesmuscheln der deutschen Ostseeküste sind nur geringfügig mit Duftstoffen kontaminiert, die gefundenen Werte lagen im Zeitraum 1992 bis 2000 knapp oberhalb oder unter der BG. Anhand der Untersuchungen von Brassenmuskulatur des aktuellsten Probenahmejahres 2003 ergibt sich folgende Reihung der Probenahmegebiete in Bezug auf die der Belastung limnischer Systeme mit synthetischen Moschusverbindungen: Belauer See << Mulde < Donau < Elbe < Rhein < Saale << Saar. Elbefische wiesen 2003 über den deutschen Flussabschnitt Gehalte an HHCB von 10-75 μg/kg FG und an AHTN von 0,8-8,7 μg/kg FG auf. In den Jahren davor war die Belastung der Brassen an allen Probenahmestellen mit Ausnahme Blankenese höher. An letztgenannter Probenahmestelle scheint die HHCBBelastung nach einem deutlichen Rückgang 1998 auf niedrigerem Niveau zu stagnieren während im Oberlauf der Elbe an der PNF Prossen die HHCB-Gehalte steigende Tendenz aufweisen. An den anderen Elbe-Probenahmestellen sanken die HHCB-Belastungen im Beobachtungszeitraum ab. Die AHTN Gehalte zeigen dagegen ein einheitlicheres Bild, das an allen Probenahmestellen an der Elbe auf ein stetiges Sinken der AHTN-Belastung mit fortschreitender Zeit schließen lässt. Auch in den Elbe-Nebenflüssen Saale und Mulde sind die HHCB- und AHTN-Belastungen gesunken. Allerdings ist für HHCB seit 2000 eher ein Stagnieren der Konzentrationen als ein Absinken ersichtlich. Die Gehalte an synthetischen Moschusverbindungen in Brassen aus dem Rhein sind an der Probenahmestelle Iffezheim am höchsten. Sowohl flussaufwärts als auch abwärts von diesem Probenahmeort sinken die Gehalte in der Brassenmuskulatur. An den Probenahmeorten selbst ist der zeitliche Verlauf der Belastung uneinheitlich. Während die AHTN-Gehalte im Beobachtungszeitraum an allen PNF des Rheins beständig absinken stagnieren die HHCB-Werte an den PNF Weil, Koblenz und Bimmen seit ca. 1999 nach einem auf die Vorjahre bezogenen deutlichen Rückgang bzw. zeigen allenfalls eine ganz leichte Tendenz zum sinken. In Iffezheim steigen die HHCB-Konzentrationen seit 2000 sogar wieder an. Die HHCB-Konzentrationen in Brassenmuskulatur aus dem Rhein lagen in den Jahren 1995-2003 in einem Bereich von 29-419 μg/kg FG und die AHTN-Konzentrationen bei 3,2-65,3 μg/kg FG. Für die Donau liegen nur Messungen aus den Jahren 2002 und 2003 vor. Diese zeigen hinsichtlich der HHCB- und AHTN-Belastung ein mit dem Rhein bei Koblenz bzw. Bimmen vergleichbares Bild. Die auf Frischgewicht bezogenen Messwerte liegen zwischen ca. 38 und 78 μg HHCB/kg und 3-5 μg AHTN/kg. Alle drei Probenahmeorte entlang der Donau weisen in etwa das gleiche Belastungsprofil auf. In der Saar ist die Exposition von Fischen mit synthetischen Moschusverbindungen mit Abstand am höchsten; im Zeitraum 1994-2003 wurden HHCB-Konzentrationen von 366-2005 μg/kg FG und AHTNKonzentrationen von 22-605 μg/kg FG nachgewiesen. Auch relativ wenig im Gebrauch befindliche Duftstoffe (ADBI, AHDI, ATII) konnten in den Saarbrassen in Konzentrationen bis zu 50 μg/kg FG nachgewiesen werden. Dieses Ergebnis steht in klarem Gegensatz zu den Befunden von allen anderen PNF, wo nur Spuren dieser Substanzen analysiert werden konnten. In allen Fischproben stieg im Beobachtungszeitraum die Belastung mit HHCB relativ zu AHTN an. Hinsichtlich der ökotoxikologischen Relevanz der im Fischkörper nachgewiesenen Duftstoff-Gehalte können keine definitiven Aussagen getroffen werden, da entsprechende Untersuchungen zu Langzeitwirkungen fehlen und zudem die Gewebekonzentrationen in ökotoxikologischen Tests in der Regel nicht bestimmt werden. Eine vorsichtige Abschätzung mittels publizierter BCFs deutet aber darauf hin, dass die Expositionskonzentration der Fische in „Hot Spots“ (hier ist vor allem die Saar zu nennen) oberhalb der PNEC für HHCB und AHTN liegen könnte. Abschlussbericht Teil II: Bewertung der Analysen von Nitro- und polycyclischen Moschusverbindungen in Umweltproben (PDF, 3919 KB) Zum Abschlussbericht Teil I: Analytische Bestimmung von Nitro- und polycyclischen Moschusverbindungen in Umweltproben