Das Projekt "Comparison of sediment and water ecotoxicity data and test methods (II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Hydrobiologie durchgeführt. Heute bekannte ökotoxikologische Daten für Chemikalien weisen ein großes Ungleichgewicht zwischen den Kompartimenten Wasser und Sediment auf. Im Rahmen dieses Projektes sollen ökotoxikologische Daten für organische Umweltchemikalien für das Kompartiment Sediment mit bekannten Daten für das Kompartiment Wasser verglichen werden. Dabei sollen die Wechselwirkungen der Umweltchemikalien an den Kompartimentgrenzen Wasser/Sediment untersucht werden. Ziel ist der Vergleich der Bioverfügbarkeit über das Sediment mit der über die Wasserphase. Der Hauptschwerpunkt liegt auf organischen Chemikalien, die einerseits persistent sind und andererseits ein Bioakkumulationspotential aufweisen. Dabei werden Modellsubstanzen untersucht, die einen großen Lipophiliebereich (log Kow 1-6) abdecken, ein Schwermetall (Cadmium) und 3,4-Dichloranilin, das kovalente Bindungen eingehen kann. Als Testorganismen für das Sediment werden Chironomus riparius (Diptera) und Lumbriculus variegatus (Oligochaete) eingesetzt.
Das Projekt "METLEN (P1.1) - Methyltertiärbutylether - Leuna als Referenzstandort zur Implementierung des ENA-Ansatzes - Teilprojekt 2: Anaerober und chemisch induzierter MTBE-Abbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Forstwissenschaften, Institut für Forstnutzung und Forsttechnik, Professur für Forstnutzung durchgeführt. Es wurde gezeigt, dass der Bioabbau von MTBE vor allem unter aeroben Bedingungen verläuft. Unter anaeroben Bedingungen wurde Benzen mikrobiell abgebaut, während ein Abbau von MTBE im Versuchszeitraum nicht nachgewiesen wurde. Da vielfach auch ein aerober Abbau von MTBE durch anwesende Monoaromaten gehemmt sein kann ist der anaerobe Abbau der BTEX als wichtiger erster Schritt im Hinblick auf den späteren Bioabbau von MTBE zu sehen. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass der aerobe MTBE-Bioabbau über TBA als Zwischenprodukt verläuft, welches seinerseits sehr schnell weiter abgebaut wird. Die Versuche zum chemisch induzierten Abbau von MTBE ergaben, dass diese Reaktion normalerweise nur im stark sauren Bereich (ca. pH 1) abläuft. Versuche mit katalytisch aktiven Materialien ergaben z.T. eine deutliche Steigerung der Abbauraten, auch bei pH-Werten von ca. 4,5. Versuche zur Wasserlöslichkeit von MTBE ergaben, dass sich MTBE bei Grundwassertemperaturen (10 Grad C) besser in Wasser löst als bei Raumtemperatur. Dies steht im Einklang mit dem Henry-Koeffizienten von MTBE, der mit niedrigeren Temperaturen sinkt, d.h. bei Grundwassertemperaturen ist die Ausgasung von MTBE viel geringer als bei Raumtemperatur. Alle bisher durchgeführten Experimente zeigten, dass das Verhalten von MTBE in der Umwelt stark temperaturabhängig ist, so dass dies bei den künftigen Versuchen berücksichtigt werden muss, besonders im Hinblick auf die Übertragbarkeit der Laborergebnisse auf Feldbedingungen.
Das Projekt "Themenverbund 1: Verbund 'Methyltertiärbutylether - Leuna als Referenzstandort zur Implementierung des ENA-Ansatzes (METLEN)'. Teilprojekt 4: Untersuchung umweltrelevanter Einflüsse von MTBE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Geowissenschaften, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften durchgeführt. Am Standort LEUNA soll ein Referenztestfeld zur Untersuchung beschleunigter natürlicher Schadstoff-Rückhalte- und Abbauvorgänge (Enhanced Natural Attenuation) für die refraktäre Substanz MTBE eingerichtet werden. Im Vordergrund stehen die Fragen der praktischen Implementierung des 'Enhanced-Natural-Attenuation'-Konzepts, für welches Empfehlungen erarbeitet werden sollen. Im Projekt wird untersucht, inwieweit natürliche Abbauprozesse die Selbstreinigung von Grundwasserleitern bei refraktären Substanzen unterstützen können und welche effektiven Eingriffe notwendig sind, um einen hinreichenden Schutz des Grundwassers zu gewährleisten. Durch die gezielte Zudosierung von Stoffen geht es darum, die natürlich ablaufenden Prozesse im Grundwasserleiter zu unterstützen und zu beschleunigen. Dabei wird der Grundwasserleiter als Reaktionsraum genutzt. Im beantragten Projekt wird MTBE gewissermaßen als refraktäre Modellsubstanz genutzt, jedoch sind die Ansätze zur Problemlösung auch auf andere refraktäre Substanzen und somit andere Schadensfälle, wo der Enhanced-Natural-Attenuation-Ansatz möglich ist, anwendbar.
Das Projekt "Untersuchungen zur Praxistauglichkeit nichtinvasiver Methoden im Biomonitoring - Entwicklung eines Analysenverfahrens zur Bestimmung von Tetrachlorethen in der Ausatemluft mittels Festphasenmikroextraktion - Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin durchgeführt. Ausatemluft hat als Probenmaterial für biomonitorische Untersuchungen im Vergleich zu den derzeit häufig genutzten Probenmaterialien Blut und Urin deutliche Vorzüge: keine invasive oder unangenehme Probenahme, hohe Akzeptanz der Probenahme bei den zu Untersuchenden, keine potentiell infektiösen Abfälle, analytisch einfache Matrix. Trotz dieser Vorteile hat die Analytik der Ausatemluft bisher keine breite Anwendung im Routinebiomonitoring gefunden. Einer der möglichen Gründe hierfür ist die ungenügende Praktikabilität der gegenwärtigen Analysenverfahren. Neue technische Entwicklungen, wie z.B. die Festphasenmikroextraktion, können die Methoden zur Analytik der Ausatemluft verbessern und vereinfachen. In dieser Studie wird deshalb versucht ein Analysenverfahren zur Bestimmung der Modellsubstanz Tetrachlorethen in der Ausatemluft unter Nutzung der Festphasenmikroextraktion zu entwickeln.
Das Projekt "Transformation und Festlegung antibiotischer pharmazeutischer Substanzen in Gegenwart von Huminstoffmonomeren und organischen Bodensubstanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Fachbereich Landeskultur und Umweltschutz, Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung durchgeführt. Antibiotische pharmazeutische Substanzen werden nach Medikation zu großen Anteilen unverändert oder als aktive Metabolite ausgeschieden. Die Substanzen gelangen über Klärschlamm bzw. tierische Exkremente in die Umwelt, wo sie z.T. persistieren. Unklar ist, ob die Persistenz auf einer Festlegung evtl. nach Transformation unter Verlust der Mobilität und Bioverfügbarkeit beruht oder ob die Antibiotika bioaktiv persistieren. Daher sollen die Festlegung sowie ein ggf. stattfindender biologischer oder rein chemisch katalysierter Um- oder Abbau ausgewählter Sulfonamid-Antibiotika in Böden aufgeklärt werden. Die Aufklärung der Bindungsmechanismen und Transformationspfade ausgewählter Sulfonamid-Antibiotika in Böden erfolgt, indem Metabolite, sequestrierte und gebundene Rückstände mittels chromatographischer und spektroskopischer Verfahren bestimmt werden. Aus den Ergebnissen werden die Reaktionspfade und -kinetiken abgeleitet. Die Spurenanalyse der heterogenen Matrix Boden wird jedoch durch zahlreiche Störgrößen erschwert. Um diese Störungen zu minimieren, werden Modellversuche durchgeführt. Es werden Phenole als Modellsubstanzen für organische Bodenkomponenten mit Enzymen kombiniert und deren Einfluss auf die Transformation der Antibiotika bestimmt. Die Verfügbarkeit der extrahierbaren Antibiotika sowie sequestrierte Anteile werden mittels sequentieller Extraktionsverfahren quantitativ erfasst. Zur Übertragung der Ergebnisse auf die Bodensituation werden nachfolgend analoge Experimente mit Bodenproben aus dem Projekt Th 678/3-1 durchgeführt. Durch das Projekt wird untersucht ob und inwieweit Substanzen aus der Klasse der Sulfonamide unter Bodenbedingungen einer Umwandlung oder Fixierung unterliegen. Dazu werden moderne chromatographische und spektroskopische Analysenverfahren eingesetzt. Dabei sind analytische Methoden fort zu entwickeln. Aufgrund des im ersten Projektteil strikt chemisch modellhaften Charakters der Untersuchungen sind deutlichere quantitative Struktur/Eigenschaftsbeziehungen (QSPR) zu erwarten, als dies im Rahmen von Untersuchungen mit Bodenproben möglich wäre. Durch die geplanten nachfolgenden Untersuchungen mit Bodenproben wird die Übertragbarkeit der Modellergebnisse auf die Bodensituation abgesichert.