Spurenstoffe aus der Abwasserwiederverwendung: Aufnahme, Transport und Transformation in bewässerten Pflanzen - PECtake

Description: Angesichts des in ariden und semiariden Regionen bestehenden Wasser-Mangels wird in diesen Regionen, wie zum Beispiel dem Nahen Osten, behandeltes Abwasser (TWW) zur Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen eingesetzt. In Israel und Jordanien wird 85% des TWW zur Bewässerung verwendet und macht insgesamt 50% des Bewässerungswassers aus. In den vergangenen Jahren ist gezeigt worden, dass auf diesem Wege organische Spurenstoffe (PEC) in das landwirtschaftliche System eingetragen werden und von Pflanzen aufgenommen werden können. Zu diesen Stoffen zählen Pharmaka, Körperpflegemittel, Haushaltschemikalien und andere. Insbesondere für schlecht abbaubare nicht-ionische PEC konnten wir eine messbare Aufnahme aus zur Bewässerung eingesetztem Abwasser in landwirtschaftliche Pflanzen und deren essbare Anteile nachweisen. Vor diesem Hintergrund widmet sich dieses Folge-Projekt folgenden Fragen: Für welche Verbindungen ist der Boden und, insbesondere, die Wurzelzone kein effektiver Filter? Wie beeinflussen die physikalisch-chemischen Eigenschaften der PEC den Grad der Aufnahme und Verteilung in Pflanzen? Zu welchem Anteil erreichen PEC nach der Aufnahme dann die essbaren Anteile der Pflanzen? In welchem Maße werden PEC in Pflanzen transformiert und zu welchen Produkten? Bei welchen Stoffen wird die Aufnahme in Pflanzen und später die Aufnahme mit den essbaren Anteilen unterschätzt? Welche Auswirkungen hat die Bewässerung mit TWW auf das Grundwasser, das auch zur Bewässerung verwendet wird? Welchen Beitrag liefert PEC in landwirtschaftlichen Produkten zur Humanexposition des Menschen? Das Projekt wird diese Fragen mit einer abgestimmten Strategie in Gewächshäusern, in Lysimetern und auf Feldern untersuchen, auf denen Bewässerung mit TWW praktiziert wird. Blatt- und Wurzelgemüse von besonderer Bedeutung für die landwirtschaftliche Produktion in Israel und Jordanien stehen im Fokus der Untersuchungen. Die quantitative Bestimmung der Konzentrationen von PEC in Wasser, Boden und Pflanzenteilen sowie die Identifizierung von Transformationsprodukten wird mit neuesten massenspektrometrischen Techniken durchgeführt, einschließlich des screenings mit hochauflösender Massenspektrometrie (LC-HRMS).Vor dem Hintergrund, dass die Wiederverwendung von TWW zur Bewässerung in der Landwirtschaft in ariden und semiariden Gebieten unvermeidlich ist, wird das Konsortium auf der Basis seiner erzielten wissenschaftlichen Ergebnisse abschätzen, ob die gegenwärtige Praxis der Bewässerung mit TWW so fortgesetzt werden kann, oder ob empfohlen werden sollte, bei der Bewässerung bestimmte Kombinationen von PEC, Böden und Pflanzen zu vermeiden.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Wasserwiederverwendung ? Wurzelgemüse ? Messgerät ? Wiederverwendung ? Körperpflegemittel ? Arzneimittel ? Gewächshaus ? Israel ? Jordanien ? Lysimetrie ? Hydrogeologie ? Massenspektrometrie ? Abwasserverwertung ? Rhizosphäre ? Spurenstoff ? Haushaltschemikalien ? Abbaubarkeit ? Kosmetisches Mittel ? Limnologie ? Produktionstechnik ? Quantitative Analyse ? Siedlungswasserwirtschaft ? Agrarprodukt ? Agrarproduktion ? Abwasser ? Bewässerung ? Trockengebiet ? Pflanze ? Grundwasser ? Pflanzenorgan ? Chemikalien ? Hydrochemie ? Wasserknappheit ? Hydrologie ? Landwirtschaft ? Wasserressourcen ? Wasserwirtschaft ? Landwirtschaftliche Fläche ? Filtermaterial ?

Region: Sachsen

Bounding boxes: 10.96785° .. 10.96785° x 47.85761° .. 47.85761°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Department of Geology, University of Jordan (Mitwirkende)
• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Analytik (Betreiber*in)
• The Hebrew University of Jerusalem, Faculty of Agricultural, Department of Plant Pathology and Microbiology, Food and Enviromental Qualtiy Sciences (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• University Jerusalem Rehovot, Faculty of Agricultural, Food and Environmental Quality Sciences, Seagram Center for Soil and Water Sciences (Mitwirkende)
• University of Jordan, Water, Energy and Environment Center (WEEC) (Mitwirkende)

Time ranges: 2013-01-01 - 2018-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Pollutants of emerging concern originating from reclaimed wastewater: plant uptake, translocation and transformation - PECtake
  Description: Due to the shortage of fresh water in semiarid and arid zones such as the Middle-East, treated municipal wastewater (TWW) is increasingly used for crop irrigation. In Israel and Jordan about 85% of the TWW is used for crop irrigation; this comprises about 50% of the total irrigation water. Investigations of the last years have outlined that the use of TWW in agriculture introduces pollutants of emerging concern (PEC) into the agro-ecosystem and that these PEC may be taken up by the plants. Among these compounds are pharmaceuticals, personal care products, household chemicals and others. Namely for some poorly degradable non-ionic pharmaceuticals measurable uptake from TWW used for irrigation into plants and occurrence in edible parts has been proven, in lysimeter studies as well as on regular field sites. This project focusses on the following issues:For which PEC from TWW is the soil or the root zone not an effective filter? How do physico-chemical properties of PEC affect plant uptake and translocation in plants? To which extent do PEC entering the agricultural plants reach its edible parts? To which extent are PEC transformed in the plants and to which products? For which PEC is plant uptake and human exposure underestimated if transformation products are not considered? What is the effect of irrigation on groundwater quality underneath the agricultural fields? What is the contribution of PEC in agricultural produce to the exposure to humans?The project will tackle these issues with coordinated studies in greenhouse, in lysimeters and on field sites where irrigation with TWW is practiced. Leafy and root vegetables of importance for production in Israel and Jordan will be primarily investigated. For the quantification of PEC in water, soil and plant material as well as for the identification of transformation products most recent mass spectrometric instrumentation will be used, including screening by liquid chromatography-high resolution-mass spectrometry (LC-HRMS).Considering that the use of TWW for irrigation purposes is inevitable the consortium will eventually use the scientific results of its studies to assess whether the present practice of irrigation of edible plants with TWW can be continued or whether recommendations should be given to avoid certain critical combinations of pollutants, soils and crops. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1068441

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/239063652 (Webseite)

Status

Aktiv

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