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Transport und Verbleib von Mikroplastik in Süßwassersedimenten

Mikroplastik (MP, Plastikteile kleiner als 5 mm) werden als neu aufkommende Schadstoffe betrachtet und neuste Studien belegen die potentielle Gefahr von MP für die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Die Forschung hat sich bisher mehrheitlich auf die Untersuchung von MP in der marinen Umgebung konzentriert. Allerdings konnte MP auch vermehrt Süßwasser und -sedimenten weltweit nachgewiesen werden. Als Primärpartikel oder Sekundärprodukte aus dem Abbau von Makroplastik kann MP entweder direkt toxisch wirken oder als Überträger von sorbierten Schadstoffen fungieren. Neuste Studien belegen außerdem, dass MP in die menschliche Nahrungskette eindringen kann. Weiterhin können die dem MP beigefügten endokrinen Disruptoren wie Bisphenol A (BPA) and Nonylphenol (NP) während der Transportprozesse an das Süßwasser abgegeben werden. Dabei können Flussbettsedimente potentielle Hotspots für die Akkumulation von MP und deren Additive darstellen.Das Hauptziel dieses Projektes ist, die Akkumulation und den Transport von MP in Süßwasser und -sedimenten näher zu untersuchen. Dabei soll den folgenden beiden grundsätzlichen Fragen nachgegangen werden:(i) Welche Prozesse kontrollieren Transport und Akkumulation von MP verschiedener Größe, Dichte und Zusammensetzung und wie bilden sich sogenannte Mikroplastik-Hotspots in der hyporheischen Zone?(ii) Wie können Transport und Akkumulation von MP sowie die Freisetzung von Additiven wie BPA und NP unter variablen Umweltbedingungen beschrieben und vorhergesagt werden? Zwei Arbeitspakete (WP) sollen helfen, diese Fragen zu beantworten:WP1 befasst sich mit den Auswirkungen der grundlegenden Eigenschaften von MP wie Größe, Form, Zusammensetzung, Dichte, Auftrieb auf deren Transport und untersucht systematisch, wie verschiedene Arten von MP in der hyporheischen Zone (hier Flussbettsedimente) unter diversen hydrodynamischen und morphologischen Bedingungen akkumulieren. Dafür sollen Versuche in künstlichen Abflusskanälen (artificial flumes) durchgeführt werden. In diesen Versuchen werden repräsentative hydrodynamische und morphologische Bedingungen geschaffen, um eine Spannbreite an primären und sekundären MP zu testen, ihr Transportverhalten zu beschrieben und die Freisetzung von Additiven näher zu untersuchen. MP wird mit verschiedensten Methoden charakterisiert, z.B. mit single particle ICP-MS zur Bestimmung der Größe oder FT-IR zur Bestimmung des vorherrschenden Polymers. Während der Flume-Experimente werden die Eigenschaften der Sedimente, des Porenwassers und der Biofilme, sowie die Konzentration an BPA und NP gemessen und später analysiert, um die Reaktivität der Akkumulationshotspots zu bestimmen.WP2 beinhaltet die Entwicklung und Anwendung eines Models, um MP-Transport sowie die Freisetzung von Additiven in der hyporheischen Zone vorherzusagen. Da Modelle, die momentan im Bereich Stofftransport verwendet werden nicht für MP ausgelegt sind, soll die Lattice-Boltzmann Methode als neuer Modellansatz verfolgt werden.

Humanbiomonitoring-Analytik III GerES VI: umweltrelevante Phenole, Bisphenole

1) - studienbegleitende Humanbiomonitoring Analytik von GerES VI Proben- aktuelle Belastung der erwachsenen Allgemeinbevölkerung in Deutschland mit umweltrelevanten Phenolen, Bisphenolen erfassen - hohe Relevanz der Bisphenole da hohe toxikologische Relevanz, hohes öffentliches Interesse, neuer TDI für BPA von EFSA festgelegt (1000x niedriger als 2015, 100.000x niedriger als 2006)- hohe Relevanz der sensibilisierend wirkenden BMUV/VCI-Stoffe 2) - bevölkerungsrepräsentative Daten zur Belastung der Erwachsenen in Deutschland mit Parabenen, Benzophenonen, Triclosan, Triclocarban, ortho-Phenylphenol, BPA, BPS, BPF

Recycling von industriellen Polycarbonat-Abfällen durch selektive Pyrolyse, Teilvorhaben: Untersuchung und Optimierung der Pyrolyse von Polycarbonat im Technikumsmaßstab

Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil, Teilvorhaben 1: Rohstofferzeugung und Untersuchung der Materialeigenschaften

Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, und a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden 'duromere Organobleche' zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.

Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil

Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, und a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden 'duromere Organobleche' zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.

Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil, Teilvorhaben 2: Epoxidierung und Härterentwicklung

Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, und a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden 'duromere Organobleche' zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.

Contaminants of emerging concern in Antarctica

Alygizakis, Nikiforos; Ng, Kelsey; Gkotsis, Georgios; Nika, Maria-Christina; Vasilatos, Konstantinos; Kostakis, Marios; Oswald, Peter; Savenko, Oksana; Utevsky, Andriy; Dykyi, Evgen; Sarti, Chiara; Cincinelli, Alessandra; Göckener, Bernd; Koschorreck, Jan; Thomaidis, Nikolaos S.; Slobodnik, Jaroslav J. Environ. Expo. Assess. A holistic investigation of legacy persistent organic pollutants and contaminants of emerging concern was conducted for 14 biota samples collected from Antarctica between 2018 and 2020. The sample set included sea stars, sea urchins, macrophytes, fish muscle, seal muscle and placenta, and penguin muscle and eggs. The four Water Framework Directive heavy metals (lead, cadmium, nickel, and mercury) were present in all samples. Organophosphorus flame retardants and brominated flame retardants were detected sporadically at low concentration levels (below 0.7 ng/g ww). Isomers of Dechlorane Plus were not detected (< 0.01 ng/g ww). In contrast, dioxins, polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and polychlorinated bisphenols (PCBs) were frequently detected. The highest concentration was observed for PCBs, specifically PCB118 (up to 2,478 ng/g ww) and PCB105 (up to 977 ng/g ww). Wide-scope target screening of 2,236 compounds and suspect screening of 65,591 compounds were performed. Thirty-three contaminants from various chemical classes were detected through wide-scope target screening, of which 42% were pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) and 30% were industrial chemicals (ICs) and their transformation products. An additional 55 compounds were identified through suspect screening, with PPCPs and ICs each accounting for 26 compounds. Most of the identified compounds are registered as REACH substances by the European Chemicals Agency, with some produced in very high volumes, exceeding 1,000,000 tonnes. Contaminant levels in Antarctic biota samples were lower than those reported in similar European studies, such as those conducted in the Danube River Basin. doi.org/10.20517/jeea.2025.18

Recycling von industriellen Polycarbonat-Abfällen durch selektive Pyrolyse

Bio-basierte Flammschutzausrüstung für Kartonagen und Textilien auf Basis von Polyphenol-Polyphosphazenen

HBM Messungen in Proben der UPB - Analysen von aktuell relevanten Stoffen aus der BMU/VCI Kooperation und HBM4EU

Die europäische Initiative HBM4EU hat zum Ziel, die Datenlage zum Human-Biomonitoring in der EU anzugleichen und die gesundheitlichen Folgen der Schadstoffbelastung besser zu verstehen - durch Zusammenführung bereits vorhandener Daten und Durchführung gemeinsamer Studien. So sollen Informationen zum sicheren Chemikalienmanagement gewonnen werden, um die Gesundheit der Europäer zu schützen. Im Rahmen der BMU/VCI Kooperation zur Förderung des Human Biomonitorings werden Analysemethoden neu entwickelt, um erstmalig Belastungsdaten zu Stoffen generieren zu können, die bisher nicht untersucht werden konnten. Ziel des Vorhabens ist es, die in der Initiative im Jahr 2018 und 2019 als prioritär benannten Stoffe (hier Bisphenol A/S/F, Benzo(a)pyren und Acrylamid) und Methoden, die in der BMU/VCI Kooperation entwickelt worden sind (hier Uvinul A und Diethylhexyladipat), in Humanproben der Umweltprobenbank des Bundes zu messen. Die Ergebnisse sollen Datenlücken für den europäischen Bereich, die in der Initiative HBM4EU benannt wurden, schließen und länderübergreifende Studien und Auswertungen sollen ermöglicht werden. Die Erstanwendung von BMU/VCI Methoden soll einen ersten Überblick über die Belastungssituation in Deutschland ermöglichen. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist es, einen Beitrag zum Aufbau eines europäischen Systems des Human-Biomonitoring zu leisten, das langfristig der besseren Kontrolle und Unterstützung der Chemikalienregulierung in Europa dient.

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