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Belastung der Umwelt mit Bioziden realistischer erfassen - Schwerpunkt Einträge über Kläranlagen
(Umweltbundesamt, 2020) Fuchs, Stephan; Toshovski, Snezhina; Kaiser, Maria; Karlsruher Institut für Technologie. Institut für Wasser und Gewässerentwicklung; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Deutschland. Umweltbundesamt; Meier, Christiane; Pohl, Korinna
In Ablaufproben von 29 kommunalen Kläranlagen wurden 26 Biozidwirkstoffe und Transformationsprodukte analysiert. An fünf Standorten wurden zusätzlich Zulauf- und Schlammproben sowie die konventionellen Abwasserparameter analysiert, um die Auswerte- und Interpretationssicherheit zu erhöhen. Weiterhin wurden zwei Regenklärbecken und sechs Regenüberlaufbecken beprobt. Über eine angepasste Probenahmestrategie (Langzeitmischproben, großvolumige Feststoffsammler) wurde die Variabilität der Einzelbefunde deutlich reduziert und aufgrund der Anwendung sensitiver Analyseverfahren konnten für die meisten der betrachteten Stoffe Bestimmungsgrenzen im Bereich der stoffspezifischen Umweltqualitätsnorm (UQN) oder der vorausgesagten Konzentrationen ohne Effekte auf die Umwelt (PNEC) erreicht werden. Aus dem Projekt resultierten über 450 Proben, in denen die Biozidwirkstoffe und Transformationsprodukte analysiert wurden. Die meisten der betrachteten Stoffe konnten oberhalb der Bestimmungsgrenzen nachgewiesen werden. Sechs Biozide wurden nie in Konzentrationen oberhalb der Bestimmungsgrenze gemessen, so dass für diese Stoffe keine fundierte Aussage über die Relevanz von Kläranlagen für die Gewässerqualität getroffen werden kann. Mittlere Rückhalteleistungen konnten für 16 Stoffe abgeleitet werden. Für 12 Einzelstoffe wurden repräsentative mittlere/mediane Konzentrationen und Emissionsfaktoren abgeleitet, die es erlauben die mittlere Emissionssituation in Deutschland zuverlässig zu erfassen. Erstmalig konnten valide mittlere Konzentrationen in Beziehung zu Umweltqualitätskriterien, wie UQN oder PNEC, gesetzt werden. Quelle: Forschungsbericht
Das Water-Safety-Plan-Konzept
(2014) Deutschland. Umweltbundesamt; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe)
Die Leitlinien für Trinkwasserqualität der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind das maßgebliche internationale Referenzwerk für die Trinkwasserhygiene. Sie empfehlen die Anwendung eines systematischen und vorbeugenden, speziell auf die Wasserversorgung zugeschnittenen Managementansatzes: des WSPKonzepts. Es zielt auf die maßgeschneiderte Analyse,
Bewertung und Beherrschung von Risiken in einem Versorgungssystem durch eine Kontrolle der Prozesse im Einzugsgebiet sowie bei Gewinnung, Aufbereitung, Speicherung und Verteilung ab. Das WSP-Konzept kann von "großen" und "kleinen" Wasserversorgern erfolgreich eingesetzt werden.
Quelle: www.umweltbundesamt.
Das Water-Safety-Plan-Konzept
(2014) Deutschland. Umweltbundesamt; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe)
Die Leitlinien für Trinkwasserqualität der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind das maßgebliche internationale Referenzwerk für die Trinkwasserhygiene. Sie empfehlen die Anwendung eines systematischen und vorbeugenden, speziell auf die Wasserversorgung zugeschnittenen Managementansatzes: des WSPKonzepts. Es zielt auf die maßgeschneiderte Analyse,
Bewertung und Beherrschung von Risiken in einem Versorgungssystem durch eine Kontrolle der Prozesse im Einzugsgebiet sowie bei Gewinnung, Aufbereitung, Speicherung und Verteilung ab. Das WSP-Konzept kann von "großen" und "kleinen" Wasserversorgern erfolgreich eingesetzt werden.
Quelle: www.umweltbundesamt.de
Development of an analytical method for the quantification of surfactants and its application to wastewater treatment plant effluents
(2019) Scheurer, Marco; Freeling, Finnian; Alygizakis, Nikiforos A.; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Environmental Institute, s.r.o. (Kos); von der Ohe, Peter C.
Zur Bestimmung der Konzentrationen linearer Alkylbenzolsulfonate (LAS) und Alkylethersulfate (AES) in Kläranlagenabläufen wurden 7-Tagesmischproben (n=33) an Abläufe von 33 konventionellen Kläranlagen in Deutschland genommen. Zudem wurden an vier der untersuchten Kläranlagen die Zuläufe beprobt und ebenfalls auf LAS und AES untersucht, um Rückschlüsse auf die Entfernung dieser Tenside in konventionellen Kläranlagen ziehen zu können. Insgesamt umfasste die Studie die Analyse von vier LAS-Homologen (C10-C13) sowie von jeweils 10 Ethoxymeren zweier Homologe von AES (C12 und C14, jeweils mit 0-9 Ethoxygruppen). Die Probenvorbereitung bestand aus der Entfernung der wässrigen Phase mit Hilfe eines Rotations-Vakuum-Konzentrators und anschließender Resolvatisierung des Trockenrückstandes in einer definierten Menge Reinstwasser und Acetonitril. Die Identifikation und Quantifizierung der Zielanalyten erfolgte mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie mit Tandem-Massenspektrometrie-Kopplung (HPLC-MS/MS). Die Leistungsfähigkeit der analytischen Methoden wurde in Leitungswasser und Kläranlagenablauf evaluiert. Die Analysemethoden zeigten für beide Matrices eine allgemein gute Richtigkeit sowie Präzision. Basierend auf den geschätzten mittleren Konzentrationen einzelner LAS-Homologe wurde eine mittlere Gesamtkonzentration von 14,4 (mikro)g/L in Kläranlagenabläufen ermittelt. Verglichen mit LAS, wurden für AES stets geringere Gesamtkonzentrationen im Ablauf gemessen: Die mittlere AES-Gesamtkonzentration in den Abläufen betrug 0,57 (mikro)g/L. Zwischen den Gesamtkonzentrationen von AES und LAS bestand keine Korrelation. In den Zuläufen beprobter Kläranlagen wurden im Mittel 3.200 (mikro)g/L LAS detektiert. Damit betrug die mittlere Entfernung für LAS 99,6 %. Die mittlere AES-Konzentration im Kläranlagenzulauf belief sich auf 680 (mikro)g/L, was einer mittleren AES-Entfernung von >99.9% entspricht. Retrospektives Screening von 1.564 Tensiden und deren Transformationsprodukte (TPs) erfolgte durch ein zweites Labor unter Anwendung der Ultrahochleistungsflüssigkeitschromatographie mit Flugzeitmassenspektrometer-Kopplung (UHPLC-QTOF-MS). In vielen Fällen wurde die Konzentration von LAS von der Summe der Konzentrationen der Neben- und Transformationsprodukte von LAS überstiegen. Für die LAS-Nebenprodukte Dialkyltetralinsulfonate (DATS) lag die maximale Summenkonzentration bei 19 (mikro)g/L, für die Sulfophenylalkylcarbonsäuren (SPACs) bei 17 (mikro)g/L und für die Sulfotetralinalkylcarbonsäuren (STACs) bei 5,3 (mikro)g/L. Hohe Konzentrationen von bis zu 7,4 (mikro)g/L wurden für Polyethylenoglycole in den Abwasserproben bestimmt. Die Gesamtkonzentration aller quantifizierten Tenside, TPs und Nebenprodukte in einer einzelnen Probe betrug bis zu 82 (mikro)g/L. Quelle: Forschungsbericht
Erarbeitung von fachlichen Grundlagen für die Ableitung von Bewertungsmaßstäben für weitere bodenrelevante, bisher nicht in der BBodSchV enthaltenen Schadstoffe und Schadstoffgruppen in Böden (Schwerpunkt PFAS) im Wirkungspfad Boden-Pflanze (FLUORTRANSFER)
(Umweltbundesamt, 2022) Scheurer, Marco; Lesmeister, Lukas; Breuer, Jörn; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg; Universität Stuttgart. Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft; Deutschland. Umweltbundesamt; Giese, Evelyn; Biegel-Engler, Annegret
Durch ihr ubiquitäres Vorkommen, ihre Persistenz und ihre umweltschädlichen Einflüsse gilt die Relevanz von per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) und polybromierten Diphenylethern (PBDE) als gesichert. Im Falle konkreter Schadensfälle konnte auch der Transfer ver-schiedener Vertreter dieser Stoffgruppen vom Boden in Pflanzen und daraus gewonnen Lebensmitteln nachgewiesen werden. Bislang besteht jedoch kein bundeseinheitliches Konzept zur Bewertung und Ableitung von Prüf- und Maßnahmenwerten von PFAS (und PBDE) im Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze gemäß BBodSchG und BbodSchV. Im Projekt FLUORTRANSFER wurden Möglichkeiten überprüft, ein entsprechendes Test- und Bewertungskonzept basierend auf der aktuellen Datenlage unter der Prämisse des präventiven Verbraucherschutzes zu entwickeln. Des Weiteren sollten bestehende Kenntnisse zum Ausmaß des Transfers von Böden in Pflanzen bzw. bestimmte Pflanzenkompartimente erweitert und Forschungslücken identifiziert werden. Zu diesem Zweck wurden eine ausführliche Literaturrecherche für beide Stoffgruppen, und für PFAS zusätzlich Gefäßversuche im Gewächshaus mit drei verschiedenen Kulturen und Böden sowie neun Testsubstanzen und unterschiedlichen Belastungsniveaus durchgeführt. In Ergänzung dazu fand eine ausgedehnte Länderabfrage zum Datenbestand von PFAS in Böden und Pflanzen in den Bundesländern statt. Die Studie ergab, dass der Boden-Pflaze-Transfer von zahlreichen Einflussfaktoren im Boden, den Pflanzen und der Umgebung abhängt, die räumlich wie zeitlich variabel und in verschie-denen Kontaminationssituationen unterschiedlich relevant sein können. Daher wird die Entwicklung eines in jeder Situation zuverlässigen, einheitlich anwendbaren und zugleich praktikablen Bewertungskonzepts für den PFAS-Transfer in Nutzpflanzen in naher Zukunft nur schwer realisiert werden können. Mittelfristig wird ein Vor-Ernte-Monitoring empfohlen, das sich in Baden-Württemberg beim Umgang mit belasteten Ackerflächen bewährt hat. Forschungsbedarf besteht vor allem im Bereich nicht extrahierbarer Rückstände in Böden und Pflanzen. Quelle: Forschungsbericht
Joint effects of pharmaceuticals and chemicals regulated under REACH in wastewater treatment plant effluents
(Umweltbundesamt, 2017) Coors, Anja; Vollmar, Pia; Sacher, Frank; ECT Oekotoxikologie GmbH (Flörsheim am Main); Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Deutschland. Umweltbundesamt
Die Umweltrisikobewertung (ERA) bezieht sich üblicherweise auf einzelne Chemikalien, während Organismen in der Umwelt einer Vielzahl verschiedener Substanzen aus unterschiedlichen Quellen gleichzeitig ausgesetzt sind. Kläranlagenabläufe stellen einen Haupteintragspfad für unbeabsichtigte Mischungen von Chemikalien dar. Die Umweltwirkungen solcher Mischungen wurden in dem vorliegenden Projekt näher untersucht. Basierend auf einer Literaturrecherche und eigenen Daten zum Vorkommen von Arzneimitteln und anderen Chemikalien in Kläranlagenabläufen wurden 20 Substanzen für das Projekt ausgewählt. Insgesamt wurden 33 Einzelsubstanzen und 24 Mischungen in chronischen Toxizitätsstudien mit Cyanobakterien, Grünalgen, der Wasserpflanze Lemna minor und dem Süßwasser-Kleinkrebs Daphnia magna untersucht. Die Ergebnisse der Mischungstests belegen, dass die aquatische Toxizität von Mischungen im Hinblick auf chronische Endpunkte mit dem Konzept der Konzentrations-Additivität mit einer weniger als dreifachen Abweichung vorhergesagt werden kann. Es wurden Hinweise für eine synergistische Interaktion zwischen den zwei Antibiotikawirkstoffen Sulfamethoxazol und Trimethoprim in Primärproduzenten gefunden, die weitere Untersuchungen notwendig erscheinen lassen. Weiterhin wurde gezeigt, dass ein Anteil von 50% Kläranlagenablauf (v:v) in der Testlösung die Vorhersagbarkeit der Mischungstoxizität nicht beeinträchtigt. In Bezug auf die typischerweise schwankenden Mischungskonzentrationen in Kläranlagenabläufen, zeigten die Untersuchungen, dass die Mischungsvorhersage basierend auf mittleren Konzentrationen zu einer Unterschätzung der chronischen Effekte auf die Reproduktion von D. magna führen kann, während die Annahme der maximalen Konzentrationen zu einer besseren Vorhersage führt. Umweltrisikoabschätzungen auf Einzelstoff-Ebene wurden mit denen verschiedener Mischungsszenarien verglichen, basierend auf den verschiedenen Konzepten. Ein Sicherheitsfaktor für Mischungen, der in der Einzelstoffbewertung anzuwenden wäre, und seine angemessene Größe wird diskutiert als prospektiver Ansatz zur Berücksichtigung der Risiken von unbekannten Umweltmischungen. Quelle: Forschungsbericht
Langzeittrends für Trifluoressigsäure in terrestrischen Umweltproben - Untersuchung von Pflanzenproben der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) auf Trifluoressigsäure
(Umweltbundesamt, 2023) Freeling, Finnian; Käberich, Merle; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Deutschland. Umweltbundesamt; Hoffmann, Gabriele
Dieser Bericht beschreibt die Gehalte und zeitliche Entwicklungen der persistenten und mobilen Substanz Trifluoracetat (TFA), dem Anion der Trifluoressigsäure, in archivierten pflanzlichen Proben der Umweltprobenbank des Bundes (UPB). Der Bericht stellt eine Ergänzung zu der im November 2021 erschienenen Studie (TEXTE 177/2021; Freeling und Scheurer (2021)) dar, in der Zeitreihen der TFA-Gehalte in Blattproben von Laubbäumen erhoben wurden. Der hier vorliegende Bericht befasst sich mit den zeitlichen Trends von TFA in den Proben von Nadelbaumarten und umfasst den Zeitraum von 1985 bis 2022. Die TFA-Gehalte in den Proben der Gemeinen Fichte und der Waldkiefer bewegten sich im zwei- bis dreistelligen (mikro)g/kg-Bereich (bezogen auf das Trockengewicht). Die höchsten TFA-Gehalte (bis zu knapp 1000 (mikro)g/kg Trockengewicht) wurde in Proben der Gemeinen Fichte gefunden. Für beide Baumarten bzw. Probenahmestandorte konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden. Ferner zeigten beide Zeitreihen einen ähnlichen zeitlichen Verlauf der TFA-Gehalte. Die zeitlichen Entwicklungen der TFA-Gehalte der Nadelbaumproben deckten sich gut mit den in der vorangegangenen Studie erhobenen Gehalten der Laubbaumproben. Diese Untersuchungen sind ein weiterer Hinweis für einen deutlichen Anstieg der atmosphärischen TFA-Deposition innerhalb der letzten Jahrzehnte in Deutschland. Quelle: Forschungsbericht
Langzeittrends für Trifluoressigsäure in terrestrischen Umweltproben - Untersuchung von Pflanzenproben der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) auf Trifluoressigsäure
(Umweltbundesamt, 2021) Freeling, Finnian; Scheurer, Marco; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Deutschland. Umweltbundesamt; Hoffmann, Gabriele
Dieser Bericht beschreibt die Gehalte und zeitliche Entwicklungen der persistenten und mobilen Substanz Trifluoracetat (TFA), dem Anion der Trifluoressigsäure, in archivierten pflanzlichen Proben der Umweltprobenbank des Bundes. Die erhobenen Zeitreihen der TFA-Gehalte umfassen den Zeitraum von 1989 bis 2020. Der Bericht beschreibt zudem die analytische Methode zur Quantifizierung von TFA in den untersuchten pflanzlichen Matrices und gibt Angaben zur Methodenperformance. Die TFA-Gehalte untersuchter Blatt- und Nadelproben bewegten sich überwiegend im zwei- bis dreistelligen (mikro)g/kg-Bereich (bezogen auf das Trockengewicht). Proben unterschiedlicher Standorte derselben Baumart lagen jeweils in einem ähnlichen Konzentrationsbereich. Die höchsten TFA-Gehalte (bis zu ca. 1000 (mikro)g/kg Trockengewicht) wurde in Proben der Pyramidenpappel gefunden. Für beide Standorte der Pyramidenpappel und für drei der vier untersuchten Standorte der Rotbuche konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden. Die Ergebnisse der Nadelproben deuten ebenfalls auf einen Anstieg der TFA-Gehalte hin, wenngleich für diese, aufgrund der geringen Anzahl von Proben, keine statistische Trendbetrachtung möglich war. Quelle: Forschungsbericht
Methoden und Kriterien zur Bewertung der Ökotoxizität von Produkten
(Umweltbundesamt, 2022) Heisterkamp, Ines; Gartiser, Stefan; Kretzschmar, Martina; Hydrotox GmbH (Freiburg); Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Deutschland. Umweltbundesamt; Ilvonen, Outi
Die Umweltverträglichkeit von Bauprodukten, die in Kontakt mit Regen- oder Sickerwasser kommen, wurde durch Kombination normierter Elutions- (DSLT, Perkolationstest) und Ökotoxizitätstests (Algen, Daphnien, Fischeier, Leuchtbakterien) sowie Gentoxizitätstests (Ames, umu) untersucht. Ziel des Projektes war es einerseits, einen Beitrag zur Harmonisierung der Prüfmethoden unter CEN/TC 351 zu leisten und andererseits potentielle Produktgruppen, die sich für die Umweltzeichenvergabe des Blauen Engels eignen würden, zu erkennen. Durch umfangreiche qualitative und quantitative chemische Analysen (u. a. GC-MS- sowie LC-MS-Screening) wurden einige der freigesetzten Stoffe identifiziert und anhand von Literaturdaten ökotoxikologisch charakterisiert. Insgesamt wurden 34 Bauprodukte (Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites, Pflasterfugenmörtel, Korkgranulate, Schaumglasschotter, Wegedecken, Dichtmassen) untersucht. Hierbei wurden insbesondere bei den Fugenmörteln und Korkgranulaten sehr hohe Ökotoxizitäten (bis LID = 16384 bei den Fugenmörteln und LID = 24578 bei den Korkgranulaten) beobachtet. Algen- und Leuchtbakterientests waren in der Regel deutlich empfindlicher als der Daphnien- und Fischeitest. Die untersuchten Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites und Schaumglasschotter zeigten hingegen keine oder nur sehr geringe Ökotoxizitäten. Zur Qualitätssicherung und Validierung wurde ein Europäischer Ringversuch gemäß den Vorgaben der DIN ISO 5725 organisiert, durchgeführt und ausgewertet. Hierzu wurde ein Fugenmörtel als flächiges Produkt im DSLT und als gebrochenes körniges Produkt im Perkolationstests eluiert und die Eluate nachfolgend in den 29 teilnehmenden Laboren hinsichtlich ihrer Ökotoxizität untersucht. Hierbei wurden insgesamt plausible Ergebnisse und gute (<50 %) bis sehr gute (<20 %) Reproduzierbarkeiten erzielt. Es wird empfohlen, für die Produktgruppen Dachbahnen, Kunstrasen und Sportböden sowie Fugenmörtel Vergabekriterien für den Blauen Engel zu entwickeln. Quelle: Forschungsbericht
Phosphonate in Wasch- und Reinigungsmitteln und deren Verbleib in der Umwelt - Entwicklung von Analyseverfahren und deren praktische Anwendung bei Proben von Oberflächenwasser, Abwasser und Sediment
(Umweltbundesamt, 2021) Happel, Oliver; Armbruster, Dominic; Brauch, Heinz-Jürgen; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Universität Stuttgart. Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft; Deutschland. Umweltbundesamt; Gast, Marcus
Im Verlauf eines Jahres wurden 10 Beprobungen zweier kommunaler Kläranlagen in Stuttgart-Möhringen an der Körsch und in Stuttgart-Mühlhausen am Neckar vorgenommen. Dabei wurden jeweils folgende Matrices zur Quantifizierung der Phosphonate ATMP, EDTMP, DTPMP, HEDP und PBTC entnommen: Kläranlagenzulauf, Ablauf der Vorklärung, Ablauf der Nachklärung und, im Falle der Kläranlage Stuttgart-Mühlhausen, auch Ablauf des Sandfilters und Ablauf des Aktivkohlefilters. Weiterhin wurden Flusswasser, Flusssediment und Flussschwebstoffe vor und hinter der Einleitstelle beprobt. Zusätzlich zur Phosphonatanalytik erfolgte die Erfassung der Kenngrößen Temperatur, Kläranlagendurchfluss, pH, Leitfähigkeit, Feststoffgehalt, chemischer Sauerstoffbedarf und Phosphorgehalt. Die Schwerpunkte der Methodenentwicklung lagen auf der Extraktion von Phosphonaten aus Feststoffproben, der Anpassung der Chromatographie zur Analyse matrixbelasteter Proben und der Etablierung einer automatischen Anreicherung zur Quantifizierung von Oberflächenwasserproben. Im Rahmen dieses Projekts wurde die etablierte ionenchromatographische Trennung erstmals erfolgreich mit einem empfindlichen Tandem-Massenspektrometer gekoppelt. Diese Technik erlaubte die Quantifizierung aus Oberflächenwasserproben bis zu einer Bestimmungsgrenze von 0,1 (my)g/L. Durch Eigensynthese isotopenmarkierter Interner Standards wurde die Empfindlichkeit und Spezifität der Analyse erheblich verbessert. Nach der Etablierung einer robusten Analysemethode erfolgte die Bilanzierung der Phosphonate innerhalb und im Umfeld der beiden Kläranlagen. Dabei zeigte sich, dass HEDP und PBTC in der Regel die höchsten Gehalte aufwiesen. Hohe Eliminierungsraten von 80-90 % nach dem Durchlaufen der Nachklärung wurden festgestellt. Die gegenwärtigen Daten zeigen, dass Phosphonate in der Kläranlage und im Fließgewässer zu hohem Anteil adsorbiert an Feststoffpartikel (unterer bis mittlerer mg/kg-Bereich) vorliegen. Sowohl im Neckar als auch in der Körsch wurden der Einleitstelle signifikant erhöhte Sedimentbeladungen und, abhängig von der Größe des Gewässers, auch erhöhte Schwebstoffbeladungen festgestellt. Die im Oberflächenwasser detektierten Konzentrationen befanden sich, abhängig von der Belastung, im unteren (my)g/L-Bereich und darunter. Quelle: Forschungsbericht
Trifluoracetat (TFA): Grundlagen für eine effektive Minimierung schaffen - Räumliche Analyse der Eintragspfade in den Wasserkreislauf
(Umweltbundesamt, 2023) Sturm, Sebastian; Freeling, Finnian; Bauer, Friederike; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Schneider, Franziska; Adlunger, Kirsten; Banning, Helena
Trifluoracetat (TFA; CF3COO-) ist ein sehr persistenter und sehr mobiler Stoff, der sich in bestimmten Umweltkompartimenten anreichern kann. Mit herkömmlichen Wasseraufbereitungsmethoden ist TFA nicht zu entfernen. Daher stellt TFA eine Herausforderung für den Gewässerschutz im Allgemeinen und den Schutz von Trinkwasserressourcen im Speziellen dar. Obwohl nach bisherigem Kenntnisstand die akute Toxizität von TFA gering ist, sollten Einträge von TFA in Gewässer daher möglichst vermieden werden. Die Herkunft von TFA in der Umwelt ist seit langem ein kontrovers diskutiertes Thema: Der Nachweis von TFA in vorindustriellen Wasserproben in Studien, die Ende der 1990er bis Anfang der 2000er Jahre durchgeführt wurden, deutet darauf hin, dass TFA in geringem Umfang auch auf natürliche Weise entstehen kann. Bislang hat die Forschung jedoch keine ausreichenden wissenschaftlichen Beweise für diese Hypothese erbracht. Im Gegensatz dazu haben beispielsweise Eis-bohrkerne aus der Arktis und archivierte Biota-Proben aus Deutschland bewiesen, dass zumindest die überwiegende Menge an TFA in der nicht-marinen Umwelt auf anthropogene Quellen zurückzuführen ist. Aufgrund der Vielzahl möglicher Quellen und Vorläufersubstanzen, zu denen häufig nur unzureichende Informationen vorliegen, ist es jedoch oft schwierig, TFA-Belastungen auf eine bestimmte Eintragsquelle zurückzuführen. In diesem Projekt wurden deutschlandweit TFA-Belastungen sowie deren Quellen räumlich und mengenmäßig analysiert, um so den Beitrag der verschiedenen, möglichen Eintragspfade abzuschätzen. Auf diese Weise wurde eine fachlich fundierte Basis für koordinierte, effektive und konsistente Minderungsmaßnahmen abgeleitet. Im Projektverlauf bestätigte sich, dass die Datenlage - sowohl die TFA-Belastungen als auch die TFA-Emissionen betreffend - mangelhaft ist, wodurch teilweise Unsicherheiten bei den Projektergebnissen nicht ausgeräumt werden können. Es kann davon ausgegangen werden, dass flächenhaft bedeutende Einträge vor allem durch die Anwendung von Pflanzenschutzmitteln und leichtflüchtigen TFA-Vorläufersubstanzen (z. B. Kältemittel) erfolgen, während Industriebetriebe teilweise lokal sehr hohe Belastungen verursachen. Minimierungsstrategien, die unter anderem im Rahmen eines Workshops diskutiert wurden, umfassen: - Auftrag an Politik und Behörden, sich verstärkt für die Aufnahme von TFA und anderen sehr persistenten und sehr mobilen Substanzen in rechtliche Regelwerke, sowohl auf nationaler wie auch auf EU-Ebene, einzusetzen - insbesondere, wenn diese Stoffe zudem noch toxische Effekte beim Menschen oder Umweltorganismen bereits bei niedrigen Konzentrationen hervorrufen. - Stärkung bestehender Ansätze zur Minimierung von Belastungen durch Pflanzenschutzmit-tel, wie z. B. der Fundaufklärung mit Unterstützung der Hersteller, - Weiterführung und Ausweitung der Monitoringprogramme auf Länderebene, um Ursachen und Trends zu erkennen und ggf. konkrete Maßnahmen einleiten und überprüfen zu können. Informationen zu TFA sowie ausgewählte Projektergebnisse wurden in Form einer interaktiven Karte (https://gis.uba.de/maps/TFA-Herkunft-und-Belastungen) sowie einer StoryMap für die interessierte Öffentlichkeit aufbereitet und online zur Verfügung gestellt (https://gis.uba.de/maps/Trifluoracetat). Quelle: Forschungsbericht
Trifluoroacetate (TFA): Laying the foundations for effective mitigation
(2023) Sturm, Sebastian; Freeling, Finnian; Bauer, Friederike; Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Schneider, Franziska; Adlunger, Kirsten; Banning, Helena
Trifluoracetat (TFA; CF3COO-) ist ein sehr persistenter und sehr mobiler Stoff, der sich in bestimmten Umweltkompartimenten anreichern kann. Mit herkömmlichen Wasseraufbereitungsmethoden ist TFA nicht zu entfernen. Daher stellt TFA eine Herausforderung für den Gewässerschutz im Allgemeinen und den Schutz von Trinkwasserressourcen im Speziellen dar. Obwohl nach bisherigem Kenntnisstand die akute Toxizität von TFA gering ist, sollten Einträge von TFA in Gewässer daher möglichst vermieden werden. Die Herkunft von TFA in der Umwelt ist seit langem ein kontrovers diskutiertes Thema: Der Nachweis von TFA in vorindustriellen Wasserproben in Studien, die Ende der 1990er bis Anfang der 2000er Jahre durchgeführt wurden, deutet darauf hin, dass TFA in geringem Umfang auch auf natürliche Weise entstehen kann. Bislang hat die Forschung jedoch keine ausreichenden wissenschaftlichen Beweise für diese Hypothese erbracht. Im Gegensatz dazu haben beispielsweise Eis-bohrkerne aus der Arktis und archivierte Biota-Proben aus Deutschland bewiesen, dass zumindest die überwiegende Menge an TFA in der nicht-marinen Umwelt auf anthropogene Quellen zurückzuführen ist. Aufgrund der Vielzahl möglicher Quellen und Vorläufersubstanzen, zu denen häufig nur unzureichende Informationen vorliegen, ist es jedoch oft schwierig, TFA-Belastungen auf eine bestimmte Eintragsquelle zurückzuführen. In diesem Projekt wurden deutschlandweit TFA-Belastungen sowie deren Quellen räumlich und mengenmäßig analysiert, um so den Beitrag der verschiedenen, möglichen Eintragspfade abzuschätzen. Auf diese Weise wurde eine fachlich fundierte Basis für koordinierte, effektive und konsistente Minderungsmaßnahmen abgeleitet. Im Projektverlauf bestätigte sich, dass die Datenlage - sowohl die TFA-Belastungen als auch die TFA-Emissionen betreffend - mangelhaft ist, wodurch teilweise Unsicherheiten bei den Projektergebnissen nicht ausgeräumt werden können. Es kann davon ausgegangen werden, dass flächenhaft bedeutende Einträge vor allem durch die Anwendung von Pflanzenschutzmitteln und leichtflüchtigen TFA-Vorläufersubstanzen (z. B. Kältemittel) erfolgen, während Industriebetriebe teilweise lokal sehr hohe Belastungen verursachen. Minimierungsstrategien, die unter anderem im Rahmen eines Workshops diskutiert wurden, umfassen: - Auftrag an Politik und Behörden, sich verstärkt für die Aufnahme von TFA und anderen sehr persistenten und sehr mobilen Substanzen in rechtliche Regelwerke, sowohl auf nationaler wie auch auf EU-Ebene, einzusetzen - insbesondere, wenn diese Stoffe zudem noch toxische Effekte beim Menschen oder Umweltorganismen bereits bei niedrigen Konzentrationen hervorrufen. - Stärkung bestehender Ansätze zur Minimierung von Belastungen durch Pflanzenschutzmit-tel, wie z. B. der Fundaufklärung mit Unterstützung der Hersteller, - Weiterführung und Ausweitung der Monitoringprogramme auf Länderebene, um Ursachen und Trends zu erkennen und ggf. konkrete Maßnahmen einleiten und überprüfen zu können. Informationen zu TFA sowie ausgewählte Projektergebnisse wurden in Form einer interaktiven Karte (https://gis.uba.de/maps/TFA-Herkunft-und-Belastungen) sowie einer StoryMap für die interessierte Öffentlichkeit aufbereitet und online zur Verfügung gestellt (https://gis.uba.de/maps/Trifluoracetat). Quelle: Forschungsbericht