TY - JOUR A1 - Gartiser, S. A1 - Heisterkamp, I. A1 - Schoknecht, Ute A1 - Bandow, Nicole A1 - Burkhardt, M. A1 - Ratte, M. A1 - Ilvonen, O. T1 - Recommendation for a test battery for the ecotoxicological evaluation of the environmental safety of construction products N2 - The European Construction Products Regulation allows Member States to adopt rules for evaluating the environmental impact of their buildings. The aim of the project was to develop recommendations for a test battery for the ecotoxicological assessment of the environmental impact of construction products for outdoor use and contribute to the European harmonization of test methods. From a shortlist of 39 products 20 products were included in the ecotoxicological testing program. Monolithic and plate-like construction products were eluted in the Dynamic Surface Leaching test (DSLT) in accordance with CEN/TS 16637-2, granular products were eluted in a one stage batch test in accordance with DIN EN 12457-1. The eluates were examined in four aquatic toxicity tests (algae, daphnia, luminescent bacteria, fish eggs), a genotoxicity test (umu test) and in the respirometer test (OECD 301 F). Here, low to very high ecotoxicity was observed (up to a dilution factor of 1536). Six out of 8 eluates, whose TOC exceeded 10 mg L⁻1 showed a good biodegradability above 75%. The intra-laboratory repeatability of the Lowest Ineffective Dilution (LID) usually was within ±1 dilution steps (ecotoxicity tests) and ±2 dilution steps (leaching and ecotoxicity tests). This is acceptable, when considering that the overall variability of sample preparation, leaching test, and bioassays add up. The conclusions lead to practical recommendations for a suitable combination of leaching and ecotoxicity tests. KW - Biodegradability KW - Construction products KW - Leaching tests KW - Exotoxicity PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.12.115 SN - 0045-6535 SN - 1879-1298 VL - 171 SP - 580 EP - 587 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-38861 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bandow, Nicole A1 - Gartiser, S. A1 - Mathies, Helena A1 - Schoknecht, Ute T1 - How to consider bioavailability in the assessment of construction products N2 - Construction products are complex materials and contain a large number of different chemicals, which might be released to the environment during usage. Depending on the compound and on the matrix only a small portion is transferred to environment and therefore a risk assessment should be based on the available portion. Concerning the pathway to soil and groundwater by contact with rain or seepage water leaching tests were developed and standardized by CEN to determine the release potential of construction products. Chemical analysis in the eluates can be combined with eco-toxicological testing. In this presentation an overview about existing leaching methods is given using selected examples of our work. We especially draw the attention to research which is still needed to close the gap between the results of leaching experiments and the subsequent risk assessment of the products. The eluates of 15 paints for outdoor use were used for a screening of organic compounds and the concentration of cations and anions were determined. Concerning the inorganic constituents only a small number of elements were present with concentrations higher than the limit of detection. Thus, leaching of potential hazardous chemicals is probably of higher concern. Several glycol ethers, polyalkylene glycols and some surfactants and coalescing agents have been identified. Among these only the latter are classified as hazardous to aquatic organisms. The identification of the organic compounds is a time consuming and labor-intensive step due to the high number of chemicals produced and used. Using eco-toxicity tests provides information on the environmental risk without the need for of chemical identification of all compounds. The screening of a set of construction products shows that only a part of eluates causes adverse effects in the test and that such screening can be used as a first step in the assessment of construction products. If this kind of testing is included in the evaluation concept an in depth chemical analysis is only needed for products showing adverse effects. Determination of the eluate concentration after leaching enables to determine the potential release to the environment and to focus on the available fraction. However, limit values or other concepts to use this information in risk assessment are still missing. T2 - SETAC Europe CY - Brussels, Belgium DA - 07.05.2017 KW - Bioavailability KW - Leaching KW - Ecotoxicity KW - Standardization KW - Construction products PY - 2017 AN - OPUS4-40210 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bandow, Nicole A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Cadmium in Künstlerfarben Risikoabschätzung des Eintrages auf Böden durch die Ausbringung von Klärschlamm N2 - Cadmiumhaltige Pigmente werden in Künstlerfarben (z.B. Cadmiumgelb PY35) verwendet und können beim Reinigen gebrauchter Pinsel mit Wasser über das Abwasser in die Kläranlagen eingetragen werden, wo sie auf Grund ihrer geringen Wasserlöslichkeit im Klärschlamm verbleiben. Bei landwirtschaftlicher Nutzung des Klärschlamms, kann das Cadmium nach Aufnahme in Pflanzen in die menschliche Nahrungskette gelangen. Aufnahme von Cadmium erhöht die Wahrscheinlichkeit an Brustkrebs zu erkranken und führt durch eine Verringerung der Knochendichte zu einer erhöhten Anzahl an Knochenbrüchen. Daher wurde bei der europäischen Chemikalienbehörde ECHA ein Verbotsantrag nach Annex XV von einem Mitgliedsland gestellt. Mengenmäßig ist der Betrag an Cadmium, der über diesen Expositionsweg auf Agrarflächen eingetragen werden klein: 120 kg im Vergleich zu 120 Tonnen aus anderen Quellen. Zur Abschätzung des Risikos ist allerdings nicht nur die Gesamtmenge entscheidend, sondern auch die Mobilität der Schadstoffe. Um diese zu untersuchen wurden mit Cadmiumpigmenten dotierte Klärschlämme mit Boden gemischt und das Auswaschverhalten mit Hilfe von Säulenperkolationstests untersucht. Das Cadmium liegt in den Pigmenten als Cadmiumsulfid vor, dessen Löslichkeit stark vom Redoxpotential abhängt und dem pH-Wert abhängt. Daher wurden die Versuche unter verschiedenen Redoxbedingungen und mit einem sauren Eluenten durchgeführt. Eluate wurden über einen Zeitraum von 68 h gesammelt und der pH-Wert, die Leitfähigkeit, die Trübung, Konzentration an organischen Kohlenstoff (TOC) und Cd bestimmt. Das Redoxpotential sinkt nach Start der Elution schnell und hängt von dem Gehalt an Kohlenstoff im Boden ab: Je höher der Gehalt ist, um so langsamer sinkt das Redoxpotential. Einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Cadmiumfreisetzung und Redoxpotential konnte aber nicht gefunden werden. Insgesamt wurden maximal 2 % des vorhandenen Cadmiums freigesetzt. Im Vergleich zu Versuchen mit nicht dotierten Böden, der selbst auch geringe Mengen an Cadmium enthielt, konnte keine erhöhte Freisetzung beobachtet werden. Daraus kann geschlossen werden, dass die Cadmiumpigmente im Boden nur in sehr geringen Maß verfügbar sind T2 - SETAC-GLB CY - Neustadt Weinstraße, Germany DA - 12.11.2017 KW - Verfügbarkeit KW - Leaching KW - Düngemittel KW - Schwermetalle PY - 2017 AN - OPUS4-42921 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalbe, Ute A1 - Susset, B. A1 - Bandow, Nicole T1 - Modellierung der Stofffreisetzung und des Stofftransportes aus Materialien in Sportböden auf Kunststoffbasis (Kunststoff- undKunststoffrasenbeläge) auf Sportfreianlagen als Bewertungsgrundlage für die Boden- und Grundwasserverträglichkeit N2 - Für Sportböden in Außenanlagen haben sich Kunststoffbeläge und Kunststoffrasenbeläge als extrem nutzungsoptimierte Bodenbeläge bewährt. Neben der Benutzungsqualität ist auch die Bewertung möglicher negativer Auswirkungen auf die Umwelt durch produktionsbedingt enthaltene Schadstoffe notwendig. Sportböden auf Kunststoffbasis sind durch mehrlagige Aufbauten gekennzeichnet. Schadstoffe können in den oberen Lagen in den dort als Füllstoff verwendeten Gummigranulaten vorhanden sein. Die Gesamthöhe dieser Schichten umfasst in der Regel maximal 10 cm. Inhaltsstoffe können durch Regenwasser mobilisiert und mit dem Sickerwasser in den Boden und in das Grundwasser eingetragen werden. Durch eine Kombination von Elutionstests und numerischer Modellierung kann das Mobilisierungs- und Transportpotential ermittelt werden, um eine Boden- und Grundwassergefährdungsabschätzung auf Basis einer Sickerwasserprognose vorzunehmen. Die hier vorgestellte Studie „Umweltverträglichkeit von Kunststoffbelägen auf Sportfreianlagen- Modellierung der Stofffreisetzung aus Sportböden auf Kunststoffbasis zur Bewertung der Boden- und Grundwasserverträglichkeit“befasst sich ausschließlich mit der Stofffreisetzung und den Pfad Boden-Grundwasser (Boden- und Grundwasserschutz). Der Pfad Boden-Mensch und Belange des Gesundheitsschutzes sind nicht Gegenstand dieser Untersuchungen. T2 - Fachseminar Aktuelles im Sportplatzbau CY - Hennef, Germany DA - 02.03.2017 KW - Sportböden auf Kunststoffbasis KW - Freianlagen KW - Schadstofffreisetzung KW - Stofftransport KW - Gefahrenabschätzung Pfad Boden-Grundwasser PY - 2017 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-42995 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bandow, Nicole A1 - Will, Verena A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Contaminant release from aged microplastic N2 - Recycled plastic granules of high-density polyethylene, polyvinyl chloride and polystyrene the size of microplastics were exposed to artificial aging conditions (2000 h; photooxidative and thermo-oxidative) to simulate their fate outdoors. Their potential to leach into water during the aging process was investigated using column percolation tests. Aging-related changes on the surface of the material were characterised by IR measurements indicating oxidation reactions with the formation of new adsorption bands (C=O, C–O and OH), especially in the case of photooxidative aging. These findings were confirmed by the identification of leachable organic compounds. Leaching of total organic carbon, Cl, Ca, Cu and Zn is clearly affected by changes due to aging, and their release is increased after photooxidative aging. In general, exposure to photooxidative conditions shows a greater influence on aging and thus on leaching and seems to be the more important mechanism for the aging of microplastic in the environment. Comparison with the total content of inorganic species revealed that, for most elements, less than 3% of the total content is released after 2000 h of photooxidative aging. KW - Column percolation tests KW - Heavy metals KW - Photo-oxidation KW - Thermo-oxidation PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1071/EN17064 SN - 1448-2517 SN - 1449-8979 VL - 14 IS - 6 SP - 394 EP - 405 AN - OPUS4-43222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bandow, Nicole A1 - Holm, Olaf T1 - Auswahl von Passivsammlermaterialien für NSO-Heterocyclen im Grundwasser N2 - NSO-Heterocyclen (NSO-H) finden sich zusammen mit polycyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) überwiegend an Teer- und Teeröl kontaminierten Standorten im Boden und Grundwasser. NSO-H sind ähnlich toxisch wie PAK, aber polarer und damit hydrophiler. Da NSO-H an kontaminierten Standorten lediglich einen geringen Anteil des Schadstoffinventars ausmachen, wurde ihnen in der Vergangenheit wenig Aufmerksamkeit zuteil und sie werden im Gegensatz zu PAK nicht routinemäßig erfasst. Aufgrund ihrer teilweise ausgeprägten Persistenz und der vergleichsweisen guten Wasserlöslichkeit bilden sie trotz der eher geringen Anfangskonzentrationen große Schadstofffahnen mit geringen Konzentrationen aus. Mikrobielle Abbauprozesse bewirken dabei im Verlauf der Fahne Veränderungen der Anteile der Einzelsubstanzen zueinander. In der Nähe des Schadensherdes dominieren meist PAK, im Abstrom sinkt deren Konzentration allerdings schneller, so dass hier die NSO-H die dominierende Schadstoffgruppe darstellen. Auf Grund des unterschiedlichen Abbauverhaltens kann die NSO-HBelastung über den PAK Summenparameter nicht zuverlässig bestimmt werden. T2 - Innovationstag Mittelstand 2017 CY - Berlin, Germany DA - 18.05.2017 KW - Passivsammler KW - Adsorbentien KW - NSO-Heterocyclen KW - Grundwasser PY - 2017 AN - OPUS4-40294 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bandow, Nicole A1 - Gartiser, S. A1 - Heisterkamp, I. A1 - Kalbe, Ute T1 - Freisetzung aus reaktiven Brandschutzbeschichtungen N2 - Reaktive Brandschutzbeschichtungen bilden im Brandfall zum Schutz der Stahlträger einen wärmeisolierenden Schaum. Die Systeme beinhalten üblicherweise eine Grundierung, die reaktive Beschichtung und einen Deckanstrich. Jeder Bestandteil enthält eine komplexe Mischung aus verschiedenen Chemikalien wie Additiven, Füllstoffen und Lösungsmitteln, die bei Außenanwendungen in Kontakt mit Regenwasser freigesetzt werden können und negative Auswirkungen auf die Umwelt haben können. Bisher basiert die Bewertung durch das DIBt lediglich auf der Rezeptur der Beschichtungen. Erfahrungen aus dem Bodenschutz oder der Abfallverwertung zeigen, dass Gesamtgehalte alleine für eine Bewertung nicht ausreichen. Die durch Wasser mobilisierbaren Anteile werden mit Elutionsverfahren bestimmt. Ziel der vorgestellten Studie war es, die Eignung von Elutionsverfahren in Kombination mit Ökotoxizitätstests zur Beurteilung der Umweltgefährdung zu untersuchen. T2 - Tagung Bauchemie CY - Weimar, Germany DA - 18.09.2017 KW - Leachingtest KW - Ökotozitätstest KW - Zink PY - 2017 AN - OPUS4-42013 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Kalbe, Ute A1 - Krüger, O. A1 - Bandow, Nicole ED - Brown, R. ED - Gedde, U.W. ED - Hedenqvist, M.S. T1 - Influence of weathering on the leaching behaviour of zinc and PAH from synthetic sports surfaces N2 - Synthetic materials used for outdoor sports grounds consist of a mix of inorganic, organic and polymeric compounds that show ageing due to weathering and a complex leaching behaviour by percolation of rainwater, which can limit its lifetime. Additionally, weathering exposure induces degradation processes in the polymers, which leads to the formation of new surfaces allowing water to access additional reservoirs of leachable compounds. A laboratory test comprising artificial weathering, ozonisation and subsequent leaching was developed to investigate this behaviour in a reproducible and controllable way. The experiments showed a general decline of Zn, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and total organic carbon (TOC) concentrations after an initial increase. Within this general trend, the course of concentration over exposure duration is very specific for individual sample materials and the analyte under investigation. The results indicate that weathering and degradation behaviour cannot be predicted from initial material conditions. Thus, weathering experiments are recommended to fill this gap of knowledge. KW - Athletic tracks KW - Artificial turf KW - Ageing KW - Artificial weathering KW - Polymer degradation KW - Rubber granules KW - Leaching KW - Contamination PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2017.09.021 SN - 0142-9418 SN - 1873-2348 VL - 63 IS - October SP - 621 EP - 631 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam, The Netherlands AN - OPUS4-42205 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -