Sanfte Ionisationsmethoden erlauben heute das Identifizieren und Quantifizieren von polaren Verbindungen. Tenside, kationische, anionische und nichtionische koennen somit direkt, ohne Derivatisierung dem Massenspektrometer zugefuehrt werden. So lassen sich beispielsweise Produkte des biologischen Abbaus analysieren. Es lassen sich auch metallorganische Komplexe wie Fe(III)-EDTA und dessen Phototransformationsprodukte untersuchen, was wiederum mithelfen soll, das Schicksal dieses Komplexbildners in der Umwelt zu verstehen.Schlussendlich koennen mit Elektrospray direkt Enzyme untersucht werden, insbesondere deren Inhibition durch Umweltgifte, untersucht am Beispiel von META ringspaltenden Dioxygenasen. Diese sind entscheidend fuer den Abbau von Dioxinen und Dibenzofuranen.
Alkylphenolethoxylate (APEO) sind nicht-ionische Tenside, die in Industrie und Technik vielfältig eingesetzt werden Einige ihrer Ausgangs- und Abbauprodukte sind in der Umwelt persistent, bioakkumulierend, endokrin wirksam und hochtoxisch für aquatische Organismen. Seit dem Verzicht der deutschen Industrie auf APEO in Reinigungsmitteln in den Jahren 1986 und 1992 ist die Belastung von Brassen aus Rhein, Elbe und Saar mit APEO und ihren Abbauprodukten deutlich gesunken. Miesmuscheln aus Nord- und Ostsee wiesen im Allgemeinen niedrigere Konzentrationen auf, die im Untersuchungszeitraum weiter abnahmen. Die wirtschaftlich bedeutendsten Alkylphenole und Alkylphenolethoxylate sind die 4-Nonyl- und 4-Octylverbindungen. In Kläranlagen werden die Ethoxylate sukzessive zu kürzerkettigen Homologen und schließlich zu den entsprechenden Alkylphenolen abgebaut. Wegen ihrer negativen Effekte auf die Umwelt verzichtet die deutsche Industrie seit 1986 bzw. 1992 auf den Einsatz von APEO in Haushalts- und Industriereinigern. Auf europäischer Ebene folgten entsprechende Maßnahmen in Bezug auf Nonylphenolethoxylate in den Jahren 1995 (Haushaltsreiniger) und 2000 (Industriereiniger). Darüber hinaus werden seit 2002 europaweit keine APEO-haltigen Flockungsmittel mehr in Kläranlagen eingesetzt. Um die Belastung aquatischer Organismen zu erfassen und die Wirksamkeit der regulatorischen Maßnahmen zu überprüfen, wurden Brassen aus deutschen Fließgewässern und Miesmuscheln aus Nord- und Ostsee auf 4-Nonylphenol (4NP), 4-Nonylphenolmonoethoxylat (4NP1EO), 4-tert-Octylphenol (4tOP)und 4-tert-Octylphenolmonoethoxylat (4tOP1EO) untersucht. Entsprechend dem höheren Marktanteil der NPEO-Produkte im Vergleich zu den OPEO-Produkten war die Belastung der Fische durch Nonylverbindungen höher als durch Octylverbindungen (Faktoren von 5 bis 93). Von den hier untersuchten Flüssen ist die Exposition mit AP und APEO in der Saar am höchsten. Besonders auffällig sind die hohen 4NP1EO-Konzentrationen in Fischen von der Staustufe Güdingen, die sich im Untersuchungszeitraum 1992 bis 2001 über einen Bereich von 29 - 324 ng/g Frischgewicht (FG) erstreckten. Brassen aus Rhein und Elbe wiesen deutlich niedrigere Gehalte auf, die teilweise auch unterhalb der Bestimmungsgrenzen lagen. Im Untersuchungszeitraum nahm die Belastung an allen Probenahmeflächen ab. Miesmuscheln aus der südlichen Nordsee (Eckwarderhörne) wiesen höhere Belastungen auf als Muscheln aus dem Schleswig-Holsteinischen Wattenmeer und der Ostsee. Die 4NP-Gehalte in Muscheln aus Eckwarderhörne lagen im Bereich von unterhalb der Bestimmungsgrenze (< 2 ng/g) bis zu 9,7 ng/g FG. Im Untersuchungszeitraum 1986 bis 2001 konnte eine deutliche Abnahme beobachtet werden: nach 1997 lagen die Konzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze. 4NP1EO wurde bereits seit 1990 nicht mehr in Muscheln nachgewiesen. Die Gehalte an 4tOP waren generell gering (< 0,2 bis 0,5 ng/g FG) und 4tOP1EO konnte zu keinem Zeitpunkt quantifiziert werden. Die Untersuchungen belegen den Erfolg der verschiedenen freiwilligen Maßnahmen zur Verminderung der Alkylphenolethoxylat- und Alkylphenol-Einträge in Oberflächengewässer. Eine Umrechnung der Gewebekonzentrationen auf Wasserkonzentrationen ergibt, dass im Jahr 2001 die Nonylphenol- und Octylphenolkonzentrationen unterhalb der im Rahmen der Wasserrahmenrichtlinie abgeleiteten Umweltqualitätsnormen für 4-Nonylphenol (0,3 µg/L) und für 4-tert-Octylphenol (0,1 µg/L Binnengewässer bzw. 0,01 µg/L sonstige Oberflächengewässer) lagen und somit nicht von einer Gefährdung der aquatischen Umwelt durch diese Stoffe auszugehen war. Aktualisiert am: 12.01.2022 Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche
The aim of this research project is to study the metabolic fate of 13C-labelled nonylphenol in water, sediment and related microbial model systems. The main use of nonylphenol is the production of NP polyethoxilates. These nonionic surfactants have different application such as the production of industrial and household detergents. The most common route of nonylphenol to enter in the environment is through the wastewater. In fact NP polyethoxilates is most used in cleaners and for this reasons is discharged directly in the sewage system. Under anaerobic conditions NP polyetoxilates is degraded to NP. Laboratories studies on NP have demonstrated that NP can be classified as endocrine disrupter compound. Isomers highly branched in the alpha position of the nonyl chain show an higher estrogenic activity and that the para position is favorite as well for estrogenic activity.So far data on the metabolic fate of NP in water and soil are limitated in literature. Several studies have been performed in the laboratories about the metabolic fate of EDC using 14C labelled compounds. But this lead to 2 disadvantages: 1) the complete identification of the metabolites was not possible using GC/MS and 2) problems related with the discharge of radioactive compounds. For the previous reasons isomers of NP (353-NP, 363-NP, 33-NP) will be synthesised and labelled with 13C on the aromatic ring. An equimolar mixture of the labelled compound with the corresponding non labelled compound will yields a characteristic double peak with approximately the same abundance in MS analyses. Taking advantages of this it will be able to follow the degradation of nonylphenol in the experiments. The metabolic fate of NP exposed to different conditions will be studied: exposed to UV light, degraded by a recombinant yeast and in aerobic and anaerobic conditions. The first line of the project is to study the metabolic fate of NP exposed under condition of photo degradation. In fact NP can be exposed to sunlight when present in the aquatic environment. UV rays are of a short wavelength and have the energy to degrade products in sunlights. A lamp that had a ratio of UV-A and UV-B quite similar to the sun light was chosen. The NP degradation will be followed in a water/sediment system and in chlorinated water. The water sediment system and chlorinated water will be spiked with the nonylphenol, than the sample will be exposed to UV light at difference distance from the lamp and for different time. Than the metabolites will be extracted and analyzed via GC/MS. The second line of the project is to study the metabolic fate of NP after degradation with a recombinant yeast. The host used will be the yeast Saccharomyces cerevisiae, because it is well known and the genome of this yeast has been completely sequenced. The yeast will be transformed with an expression vector containing one cytochrome P-450 and the yeast reductase. Etc.