Die Abbaubarkeit hormonell aktiver Substanzen in Abhängigkeit vom Gehalt löslichen organischen Materials (DOM) im Abwasser (UBC)
Projektlaufzeit: 2001-2004
Leitung:
Dr. rer nat. Burkhard Schmidt
Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schäffer
Bearbeitung:
Auftraggeber:
DFG-Graduiertenkolleg AGEESA
Hintergrund:
Organische Fremdstoffe werden in Wasser durch eine Reihe biologischer und abiotischer Prozesse umgewandelt.
Durch Sorption oder Bindung der Fremdstoffe an in natürlichen Gewässern stets vorhandenes lösliches organisches Material (dissolved organic matter, DOM) wird deren Verfügbarkeit für Mikroorganismen und deren physikochemisches Verhalten beeinflußt. Ein Ziel der Untersuchungen ist es, Zusammenhänge zwischen den Bindungsformen hormonaktiver Substanzen wie Bisphenol A oder Alkylphenolen an DOM und deren Abbaurate bzw. -mechanismus in Wasser zu erkennen. Nichtkovalente Wechselwirkungen organischer Kontaminanten mit DOM in Wasser wurden für eine Reihe von Verbindungen beschrieben, z.B. Acenaphthenon, TNT oder Atrazin.
Durch chromatographische Auftrennung und spektroskopische Untersuchungen der DOM-Komplexe sollen die Bindungsart der Fremdstoffe und deren Abbauwege charakterisiert werden. Es ist vorgesehen, die Versuche zunächst in wässrigen, DOM-haltigen Laborsystemen durchzuführen und anschließend auf Abwasser auszudehnen. Dabei sollen die im Institut für Ökologie, Ökotoxikologie und Ökochemie gewonnenen Erkenntnisse bei der Arbeit an Modellkläranlagen verwertet werden. Abwasserproben, die sowohl synthetische als auch natürliche hormonell aktive Substanzen enthalten, sollen anschließend analytisch und bezüglich des Einflusses von DOM auf ihren Verbleib im Abwasser untersucht werden. Die Erfahrung des Instituts für Hygiene und Umweltmedizin in der Analytik natürlicher Östrogene und Kontrazeptiva fließt in die entsprechenden Beprobungen und Untersuchungen ein, die zusammen mit dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt werden.
Die Verwendung 14C-markierter Substanzen soll es ermöglichen, den Abbau der Schadstoffe in aquatischen Modellökosystemen und Kläranlagenmodellen unter aeroben und anaeroben Bedingungen bilanzierend zu untersuchen. Für NMR-Strukturuntersuchungen der Abbauprodukte ist zusätzlich die 13C-Markierung der Fremdstoffe vorgesehen. Weitere Charakterisierungen erfolgen mit massenspektroskopischen Methoden.