TY - RPRT A1 - Altmann, Korinna A1 - Abusafia, A A1 - Bannick, C-G A1 - Braun, U A1 - Crasselt, Claudia A1 - Dittmar, S A1 - Fuchs, M A1 - Gehde, M A1 - Hagendorf, C A1 - Heller, C A1 - Herper, D A1 - Heymann, S A1 - Kerndorff, A A1 - Knefel, M A1 - Jekel, M A1 - Lelonek, M A1 - Lunkenbein, T A1 - Obermaier, N A1 - Manhart, M A1 - Meurer, Maren A1 - Miclea, P-T A1 - Paul, A A1 - Richter, S A1 - Ricking, M A1 - Rohner, C A1 - Ruhl, A A1 - Sakai, Y A1 - Saravia Arzabe, C A1 - Scheid, C A1 - Schmitt, M A1 - Schnarr, M A1 - Schwertfirm, F A1 - Steinmetz, H A1 - Wander, Lukas A1 - Wiesner, Yosri A1 - Zechmeister, L T1 - RUSEKU - Repräsentative Untersuchungsstrategien für ein integratives Systemverständnis von spezifischen Einträgen von Kunststoffen in die Umwelt : Abschlussbericht N2 - Im Verbundprojekt RUSEKU wurde die Probenahme von Wasserproben entscheidend weiterentwickelt. Wichtig ist hierbei zu gewährleisten, dass genügend Merkmalsträger in jeder Probe untersucht werden. Es muss daher eine für den Probenahmeort repräsentative Beprobung hinsichtlich des Wasservolumens in Abhängigkeit der Partikelanzahl gewährleistet sein. Das Hauptaugenmerk lag im vorliegenden Projekt auf einer praxisnahen Beprobungsstrategie. Es wurden verschiedene Konzepte ausprobiert. • Grundsätzlich hat sich gezeigt, dass eine Stichprobe eine Momentaufnahme des MP-Massengehaltes zeigt. Es wird eine hohe Statistik, also eine Vielzahl an Messungen am gleichen Probenahmeort, benötigt, um eine valide Aussage über den MP-Gehalt zu machen. • Es zeigt sich, dass eine integrale Probenahme über mehrere Wochen mit dem SK routinemäßig möglich ist. Die erfassten MP-Massen sind reproduzierbar und robust. • Die DFZ ist für Stichproben geeignet. Partikel < 50 µm werden eventuell unterschätzt • Die fraktionierte Filtration kann für Stich- und Mischproben direkt im Feld genutzt werden. Fraktionen von 10 und 5 µm werden später im Labor Vakuum filtriert. Es erfolgt eine Fraktionierung der Probe mit Siebmaschenweiten von 1000, 500, 100, 50, 10 und 5 µm. • Die fraktionierte Filtration kann auch anschließend an die Beprobung mit dem SK zur Anwendung kommen. Wird die mit dem SK gewonnene Wasserprobe fraktioniert filtriert, kann neben einem MP-Gesamtgehalt auch eine Einschätzung über die Partikelgrößen gewonnen werden. • Für Wässer mit geringen Partikelzahlen wurde ein Messfiltertiegel entwickelt. Dieser hat eine Maschenweite von 6 µm. Seine Anwendung kann mögliche Verluste beim Transferieren vom Probenahmetool zum Messgefäß und mögliche Kontaminationen reduzieren. Die Optimierung der Probenahmestrategie wurde durch Modellversuche und Simulationen unterstützt. Modellversuche zum Sinkverhalten und Simulationen von MP in realen Gewässern verdeutlichten das komplexe Verhalten der Partikel. Es konnte gezeigt werden, dass Partikel ab einer bestimmten Größe (und kleiner) bei genügend starker Turbulenz sich in der Wassersäule unabhängig von ihrer Dichte verhalten und so auch MP mit kleiner Dichte (z.B. PE) in der gesamten Wassersäule zu finden sind. Es konnte mit dem TEM die Existenz von NP gezeigt werden. Ein wesentlicher Aspekt des RUSEKU Projektes war die Beprobung realer Kompartimente. Beprobt wurde neben Oberflächengewässern, das urbane Abwassersystem der Stadt Kaiserslautern, Waschmaschinenabwasser und Flaschenwasser. • In Oberflächengewässern wurde hauptsächlich PE gefunden. Je nach Probe und Gewässer konnten auch PP, PS, PET, PA, SBR und Acrylate nachgewiesen werden. • Im urbanen Abwassersystem der Stadt Kaiserslautern konnte an allen Probenahmestandorten MP nachgewiesen werden. Es wurde hauptsächlich PE, neben geringeren Mengen an PP, PS und SBR gefunden. Nach einem Regenereignis war der SBR Anteil deutlich erhöht. • Die Beprobung eines realen Wäschepostens, bestehend aus T-Shirts und Hemden mit PA/CO oder PES/CO Mischgewebe, zeigte einen PA- und PES-Austrag im Waschwasser. Der überwiegende Teil der detektierten Fasern ist aber auf Baumwolle zurückzuführen. Reine gravimetrische Messungen zur Detektion von MP führen zu einer starken Überschätzung. • In Flaschenwasser (PET-Flaschen) konnte MP detektiert werden. PET wurde nur im stillen Mineralwasser, nicht in Mineralwasser mit Kohlensäure gefunden werden. Teilweise wurde auch das MP-Material des Verschlusses im Wasser detektiert. • Für Luftproben konnte ein Aufbau zur größenselektiven Beprobung getestet werden. Neben der Probenahme hat das Projekt auch gezeigt, dass die TED-GC/MS geeignet für die MP-Detektion im Routinebetrieb ist. Die TED-GC/MS konnte weiter optimiert werden. Es wurden MP-Massen bestimmt. Im Projekt wurden erste realitätsnahe Referenzmaterialien für die MP Detektion hergestellt. Die Herstellung von realitätsnahen Polymeren in ausreichender Homogenität und Menge hat sich als große Herausforderung herausgestellt. KW - Mikroplastik KW - Probennahme KW - TED-GC/MS KW - Fraktionierte Filtration KW - Mikroplastikreferenzmaterial PY - 2022 SP - 1 EP - 201 AN - OPUS4-57800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Afantitis, A. A1 - Melagraki, G. A1 - Isigonis, P. A1 - Tsoumanis, A. A1 - Varsou, D. D. A1 - Valsami-Jones, E. A1 - Papadiamantis, A. A1 - Ellis, L.-J. A. A1 - Sarimveis, H. A1 - Doganis, P. A1 - Karatzas, P. A1 - Tsiros, P. A1 - Liampa, I. A1 - Lobaskin, V. A1 - Greco, D. A1 - Serra, A. A1 - Kinaret, P. A. S. A1 - Saarimäki, L. A. A1 - Grafström, R. A1 - Kohonen, P. A1 - Nymark, P. A1 - Willighagen, E. A1 - Puzyn, T. A1 - Rybinska-Fryca, A. A1 - Lyubartsev, A. A1 - Jensen, K. A. A1 - Brandenburg, J. G. A1 - Lofts, S. A1 - Svendsen, C. A1 - Harrison, S. A1 - Maier, D. A1 - Tamm, K. A1 - Jänes, J. A1 - Sikk, L. A1 - Dusinska, M. A1 - Longhin, E. A1 - Rundén-Pran, E. A1 - Mariussen, E. A1 - El Yamani, N. A1 - Unger, Wolfgang A1 - Radnik, Jörg A1 - Tropsha, A. A1 - Cohen, Y. A1 - Lesczynski, J. A1 - Hendren, C. O. A1 - Wiesner, M. A1 - Winkler, D. A1 - Suzuki, N. A1 - Yoon, T. H. A1 - Choi, J.-S. A1 - Sanabria, N. A1 - Gulumian, M. A1 - Lynch, I. T1 - NanoSolveIT Project: Driving nanoinformatics research to develop innovative and integrated tools for in silico nanosafety assessment N2 - Nanotechnology has enabled the discovery of a multitude of novel materials exhibiting unique physicochemical (PChem) properties compared to their bulk analogues. These properties have led to a rapidly increasing range of commercial applications; this, however, may come at a cost, if an association to long-term health and environmental risks is discovered or even just perceived. Many nanomaterials (NMs) have not yet had their potential adverse biological effects fully assessed, due to costs and time constraints associated with the experimental assessment, frequently involving animals. Here, the available NM libraries are analyzed for their suitability for integration with novel nanoinformatics approaches and for the development of NM specific Integrated Approaches to Testing and Assessment (IATA) for human and environmental risk assessment, all within the NanoSolveIT cloud-platform. These established and well-characterized NM libraries (e.g. NanoMILE, NanoSolutions, NANoREG, NanoFASE, caLIBRAte, NanoTEST and the Nanomaterial Registry (>2000 NMs)) contain physicochemical characterization data as well as data for several relevant biological endpoints, assessed in part using harmonized Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) methods and test guidelines. Integration of such extensive NM information sources with the latest nanoinformatics methods will allow NanoSolveIT to model the relationships between NM structure (morphology), properties and their adverse effects and to predict the effects of other NMs for which less data is available. The project specifically addresses the needs of regulatory agencies and industry to effectively and rapidly evaluate the exposure, NM hazard and risk from nanomaterials and nano-enabled products, enabling implementation of computational ‘safe-by-design’ approaches to facilitate NM commercialization. KW - Nanoinformatics KW - Hazard assessment KW - (Quantitative) Structure-Active Relationships KW - Safe-by-design KW - Predictive modelling PY - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-505952 VL - 18 SP - 583 EP - 602 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-50595 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dittmann, Daniel A1 - Eisentraut, Paul A1 - Goedecke, Caroline A1 - Wiesner, Yosri A1 - Jekel, M A1 - Ruhl, A S A1 - Braun, Ulrike T1 - Specific adsorption sites and conditions derived by thermal decomposition of activated carbons and adsorbed carbamazepine N2 - The adsorption of organic micropollutants onto activated carbon is a favourable solution for the treatment of drinking water and wastewater. However, these adsorption processes are not sufficiently understood to allow for the appropriate prediction of removal processes. In this study, thermogravimetric analysis, alongside evolved gas analysis, is proposed for the characterisation of micropollutants adsorbed on activated carbon. Varying amounts of carbamazepine were adsorbed onto three different activated carbons, which were subsequently dried, and their thermal decomposition mechanisms examined. The discovery of 55 different pyrolysis products allowed differentiations to be made between specific adsorption sites and conditions. However, the same adsorption mechanisms were found for all samples, which were enhanced by inorganic constituents and oxygen containing surface groups. Furthermore, increasing the loadings led to the evolution of more hydrated decomposition products, whilst parts of the carbamazepine molecules were also integrated into the carbon structure. It was also found that the chemical composition, especially the degree of dehydration of the activated carbon, plays an important role in the adsorption of carbamazepine. Hence, it is thought that the adsorption sites may have a higher adsorption energy for specific adsorbates, when the activated carbon can then potentially increase its degree of graphitisation. KW - Aktivkohle KW - TED-GC/MS KW - Adsorption KW - Thermoanalytik PY - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-506946 VL - 10 IS - 1 SP - 6695 PB - Nature Publishing Group AN - OPUS4-50694 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -