DBP-Biozide – Berücksichtigung von Desinfektionsnebenprodukten im Rahmen der Umweltrisikobewertung von Biozid-Produkten – Bestandsaufnahme & Entwicklung von Empfehlungen für die Bewertung

Bei der Anwendung von Desinfektions- und Schutzmitteln in den verschiedensten Bereichen fällt eine Vielzahl von Reaktionsprodukten (Desinfektionsnebenprodukte, DBPs) an. Ziel des Projektes ist, die Bedeutung und Priorisierung dieser Metabolite, Abbau- und Reaktionsprodukte anhand einer Bestandsaufnahme zu beschreiben. Dazu werden Empfehlungen formuliert, wie DBPs im Rahmen der Umweltrisikobewertung von Bioziden zu berücksichtigen sind. Das Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen, kurz ISA, arbeitet zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie, kurz IME, und übernimmt zunächst die Kompilation des aktuellen Wissensstandes zur Bildung von DBPs. Von besonderem Interesse sind dabei Biozide, die durch Reaktion mit anderen organischen und anorganischen Substanzen Metabolite bilden. Diese werden unter der Berücksichtigung der Reaktionsbedingungen wie pH-Wert, Matrix, Bioziddosierung und Temperatur systematisch erfasst. Die Biozide können somit hinsichtlich ihrer Relevanz unterschieden werden.

Das leistungsfähige und gerätetechnisch modern ausgestattete umweltanalytische Labor des ISA ermöglicht die Analyse von Proben aus Substanzen und Umweltmatrizes, welche flüchtige und nichtflüchtige organische und anorganische Bestandteile enthalten. Zur apparativen Ausstattung gehören Hochleistungschromatographieanlagen, die mit UV-Detektoren und MS-Detektoren ausgestattet sind. Zudem steht am ISA ein hochauflösender Gaschromatograph, kurz GC, mit einem Massenspektrometer, kurz MS, GCMS zur Verfügung und deckt die Analyse von halogenierten Kohlenwasserstoffen ab. Eine exakte Ermittlung der Masse und der Fragmentierungsprozesse erhöht die Identifikationssicherheit der einzelnen DBPs. Das ISA verfügt zudem über ein Screening Verfahren (Suspect Screening), mit dem gezielt nach Reaktionsprodukten aus dem oxidativen Abbau organischer Verbindungen gesucht werden kann. Abhängig von Desinfektions- und Schutzmittel und Anwendungsart müssen einige Proben von berufsmäßigen Anwendern bezogen werden. Dafür greift das ISA auf zwei aktuell laufende, die Ozonung von kommunalem Abwasser untersuchende Projekte, DemO3AC und AdOx Köln, zurück. Des Weiteren wird Kontakt zum Universitätsklinikum Aachen und Trinkwassererzeugern aufgebaut.

Die Testung und Umweltbewertung der Desinfektionsmittel basiert auf „worst case“ Annahmen für die maximalen Bildungsraten der DBPs, um eine kritische Betrachtung zu gewährleisten. Bei dieser wird neben der allgemeinen Reaktivität eines Wirkstoffes auch die während der Anwendung vorliegende Matrix, zum Beispiel die Anwesenheit von organischem Material, sowie die Umweltbedingungen, zum Beispiel Strahlung untersucht. Die „worst case“ Annahmen führen zu einer Ableitung von Rahmenbedingungen für die experimentelle Testung der Wirkstoffe/Produkte bezüglich des Umweltrisikos.