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Substitution von PFOS in der galvanischen Hart- und Glanzverchromung durch umweltfreundliche Netzmittel auf der Basis ionischer Flüssigeiten und verwandter Verbindungen

Das Projekt "Substitution von PFOS in der galvanischen Hart- und Glanzverchromung durch umweltfreundliche Netzmittel auf der Basis ionischer Flüssigeiten und verwandter Verbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IoLiTec Ionic Liquid Technologies GmbH und Co. KG durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, bei der galvanischen Hart- und Glanzverchromung geeignete Ersatzstoffe für PFOS (giftiger, bioakkumulierender, persistenter Stoff) als Sprühnebelverhinderer zu finden. Im Rahmen des Projektes werden die gefundenen Ersatzstoffe in ausgewählten ökotoxikologischen Gefahrenpotenzials untersucht.

Prioritaets-Tenside und ihre toxischen Metaboliten in Abwasser-Ableitungen: Eine integrierte Studie (PRSITINE)

Das Projekt "Prioritaets-Tenside und ihre toxischen Metaboliten in Abwasser-Ableitungen: Eine integrierte Studie (PRSITINE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ESWE-Institut für Wasserforschung und Wassertechnologie durchgeführt. The project ist a part of the Waste Water Cluster, which is a focused approach involving three European research projects within the area environmental technologies in the EU Environment & Climate programme. The objective is to improve the understanding of the transformation, fate and toxicity of selected groups of industrial pollutants discharged into the water resources by using complementary sampling and advanced measuring techniques. The expected results should provide better monitoring data for risk assessment of waste water and should in the long run lead to a cleaner, healthier, and sustainable environment for the European citizen. PRISTINE wants to improve the knowledge of pollution by surfactants and decrease the contamination level adopting an ecological compromise between industry and policy makers. Surfactants are surface-active compounds, which are used in industrial processes as well as in trade and households. They have one of the highest production rate of all organic chemicals. Commercial mixtures of surfactants consist of several tens to hundreds of homologues, oligomers and isomers of anionic, nonionic, cationic and amphoteric compounds. Therefore their identification and quantification in the environment is complicated and cumbersome. Detection, identification and quantification of these compounds in aqueous solutions, even in the form of matrix-free standards, still faces the analyst with considerable problems.The project combines researchers in the field of analytical environmental chemistry, toxicology and industry that needs to treat wastewater heavily contaminated with surfactants as well as industry that produces surfactants and that is interested in improving their knowledge on fate and toxicity data on surfactants and metabolites formed. An analytical methodology, that permits to determine the various surfactants and identify new metabolites, will be developed. Multistep sample preparation methods together with advanced techniques like LC-MS (including various types of interfacing systems) will be used for the final identification. Unknown metabolites will be synthesized to unequivocally confirm their presence in the environment. The analytical data of the various surfactants will be correlated with toxicity as eg endocrine disruptor effects. In this respect there is especially a lack of metabolite information, their toxicity and their levels in the aquatic environment. The levels of relevant surfactants will be monitored in biota and the degradation pathway studied in waste water treatment plants and in model studies in order to determine their possible impact on the health of the ecosystem. Different aquatic environments in Europe will be investigated and a common analytical and toxicological protocol for the environmental fate of surfactants and their metabolites in urban and industrial waste water treatment plants achieved.The information obtained by the completion of these objectives will ....

Screening the baseline fish bioconcentration factor of various types of surfactants using phospholipid binding data

Fish bioconcentration factors (BCFs) are commonly used in chemical hazard and risk assessment. For neutral organic chemicals BCFs are positively correlated with the octanol-water partition ratio (KOW), but KOW is not a reliable parameter for surfactants. Membrane lipid-water distribution ratios (DMLW) can be accurately measured for all kinds of surfactants, using phospholipid-based sorbents. This study first demonstrates that DMLW values for ionic surfactants are more than 100â€č000 times higher than the partition ratio to fish-oil, representing neutral storage lipid. A non-ionic alcohol ethoxylate surfactant showed almost equal affinity for both lipid types. Accordingly, a baseline screening BCF value for surfactants (BCFbaseline) can be approximated for ionic surfactants by multiplying DMLW by the phospholipid fraction in tissue, and for non-ionic surfactants by multiplying DMLW by the total lipid fraction. We measured DMLW values for surfactant structures, including linear and branched alkylbenzenesulfonates, an alkylsulfoacetate and an alkylethersulfate, bis(2-ethylhexyl)-surfactants (e.g., docusate), zwitterionic alkylbetaines and alkylamine-oxides, and a polyprotic diamine. Together with sixty previously published DMLW values for surfactants, structure-activity relationships were derived to elucidate the influence of surfactant specific molecular features on DMLW. For 23 surfactant types, we established the alkyl chain length at which BCFbaseline would exceed the EU REACH bioaccumulation (B) threshold of 2000 L kg-1, and would therefore require higher tier assessments to further refine the BCF estimate. Finally, the derived BCFbaseline are compared with measured literature in vivo BCF data where available, suggesting that refinements, most notably reliable estimates of biotransformation rates, are needed for most surfactant types. © Royal Society of Chemistry 2021

ANTIPARAM: Antifoulingkonzepte für Mehrparameter-Analysenmess- und Wasserentkeimungssysteme

Das Projekt "ANTIPARAM: Antifoulingkonzepte für Mehrparameter-Analysenmess- und Wasserentkeimungssysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) - Jena Center for Soft Matter durchgeführt. Ziele des Teilvorhabens sind die Synthese und Materialentwicklung von Spezialpolymeren für die Herstellung von ultradünnen transparenten Hydrogelfilmen für die Antifouling-Beschichtung optischer Sensoroberflächen und UV-Lampen zur Brauchwasserbehandlung. Im Projekt sollen Kombinatiosschichtsysteme aus hydrophilen und zwitterionischen Polymeren zur kovalenten Anbindung an Bauteile und Sensoren für die Trink- und Brauchwasseraufbereitung sowie für das Gewässermonitoring erzeugt und optimiert werden. Als Materialien für Antifoulingbeschichtungen von Sensoren und UV-Lampen sollen zwei Polymerklassen im Projekt untersucht werden, Polyethylenglykole (PEG) und Poly(2-oxazoline) (POx). Um die Eigenschaften der PEG- bzw. POx-Beschichtungen weiter zu verbessern, sollen im Projekt chemisch modifizierte PEGs bzw. POxs hergestellt werden. Dabei werden neben der Variation der Molmasse gezielt Start-, Seiten- und Endgruppen eingeführt, welche einerseits eine bessere Anbindung an die jeweilige Substratoberfläche und andererseits die Möglichkeit einer zusätzlichen Modifizierung der Schichten (z.B. mit Tetraetherlipiden oder für die Einführung von zwitterionischen Gruppen) gewährleisten. Zusätzlich können bei Bedarf Co-Monomere mit vernetzbaren Seitengruppen eingeführt, wodurch die mechanische Stabilität der Hydrogelfilme gesteuert werden kann.

ANTIPARAM: Antifoulingkonzepte für Mehrparameter-Analysenmess- und Wasserentkeimungssysteme

Das Projekt "ANTIPARAM: Antifoulingkonzepte für Mehrparameter-Analysenmess- und Wasserentkeimungssysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. durchgeführt. Im Rahmen der am iba Heiligenstadt geplanten Projektarbeiten sollen anti-adhäsive Schichtsysteme auf Glas- und Stahlwerkstoffen etabliert werden. Diese Substrate (planar und gekrümmt) sollen im Projekt mit einer passiven und effektiven Antifoulingbeschichtung funktionalisiert werden, die erstmals definiert polyhydrophile Funktionspolymere (PEG, POx) mit polyzwitterionischen Funktionspolymeren (wie z.B. Carboxy- oder Sulfobetaine) durch Aufpfropfen oder Interkalieren in einer Kombinationsschicht beinhaltet. Für die Substratkopplung wird hierbei eine membrananaloge Immobilisierungsmatrix auf der Basis von Tetraetherlipiden eingesetzt.

ANTIPARAM: Antifoulingkonzepte für Mehrparameter-Analysenmess- und Wasserentkeimungssysteme

Das Projekt "ANTIPARAM: Antifoulingkonzepte für Mehrparameter-Analysenmess- und Wasserentkeimungssysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von '-4H- JENA engineering GmbH durchgeführt. Als GESAMTZIEL fokussiert das geplante Projekt auf die Entwicklung einer nicht-toxischen funktionalen Beschichtung von Komponenten und Baugruppen für das Gewässermonitoring in der Trink- bzw. Brauchwasseraufbereitung. Im Einzelnen sollen anti-adhäsive Schichtsysteme auf Glas- und Stahlwerkstoffen etabliert werden. Diese Substrate (planar und gekrümmt) sollen im Projekt mit einer effektiven Antifoulingbeschichtung funktionalisiert werden, die erstmals definiert polyhydrophile Funktionspolymere (PEG, POx) mit polyzwitterionischen Funktionspolymeren (Betaine) kombiniert (Kombinationsschichtsystem). Für die Substratkopplung bzw. Interkalierung wird hierbei eine membrananaloge Immobilisierungsmatrix auf der Basis von Tetraetherlipiden eingesetzt. Folgende Zielparameter sollen durch das o.g. Kombinationsschichtsystem erreicht werden: - Verminderung der Biofilmbildung um 70% - UV-Transparenz: min. 70% im Wellenlängenbereich von 185 - 280 nm - Thermowechselstabilität: 5 - 50 °C - Mechanisch stabil gegenüber Sandfrachten (Anströmgeschwindigkeit: 2 m/s und Partikelfracht: 150 mg/L) Die Arbeiten sind zu Arbeitspaketen zusammengefasst und orientieren sich am Verbundantrag: - Erstellung Pflichtenheft - Definition Anforderungsprofil - Bereitstellung von Substraten zu Beschichtungs- und Testzwecken - Biofunktionalität, biologische Testung von Schichten, Biofilmen - Applikationstests und Feldversuche - Stabilitätsuntersuchungen in Demonstratoren für Durchflussmesssysteme und Mesokosmen im Gewässermonitoring - Aufbau und Betrieb eines Demonstrationssystems - Systemintegration beschichteter Komponenten und Praxiserprobung - Konzeption gerätetechn. Anlagen - Aufbau eines Mess- und Analysesystems zum Feldtest der Beschichtungen - Verifizierung und Validierung der Ergebnisse - Ergebnisbewertung, Projektmanagement.

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