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- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (2)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (1)
- 1.4 Prozessanalytik (1)
- 1.6 Anorganische Referenzmaterialien (1)
- 1.8 Umweltanalytik (1)
- 4 Material und Umwelt (1)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (1)
- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (1)
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This paper describes Food-MetNet, a coordinated preparatory initiative to establish the European Metrology Network on Food Safety (EMN-FS). Food-MetNet aims to establish a long-term ongoing dialogue between the metrology community and relevant stakeholders, in particular, European Union Reference Laboratories (EURLs), National Reference Laboratories (NRLs) and the Joint Research Centre (JRC). This dialogue is meant to support the collection of needs from stakeholders, the take-up of metrological research output and the development of the roadmaps needed to navigate future research.
The pollution of marine, limnic and terrestrial environments with plastic waste and the potential impact especially on biota and humans has received increasing attention in recent years. Special focus is on particles smaller than 5 mm, the so-called microplastics. Consequently, possible regulations of emission and remediation efforts require sound information on the occurrence and fate of microplastics in the respective environmental compartments.
Microplastics (MP) differ from classical organic pollutants in biota or the environment in that they do not consist of clearly defined low-molecular weight compounds but of polymer particulates with varying sizes and chemical compositions. This leads to specific challenges regarding the analytical techniques to be employed for their identification and quantification.
Microplastics are defined as polymer particle in the size range between 1 µm and 5 mm and cover a wide range of polymers such as polyethylene, polypropylene, polystyrene and polyethylene terephthalate in variable geometric shapes. Properties relevant for environmental microplastics are polymer type, particle form and size distribution, surface morphology (aging status) and total mass fraction contained in a given sample. Polymer identification and particle size estimation using optical methods (IR and Raman spectroscopy) are time consuming and complicated by surface characteristics as a result of weathering, soiling, and microbial colonisation. Total mass fractions of MP in environmental samples can be determined by thermo-analytical methods.
There are currently no standardised methods for sampling, sampling preparation, or detection of MP in environmental samples. So far, qualitative and quantitative investigations are done by research institutes and have not reached the routine laboratory community. The near future will see harmonisation efforts of MP mass fraction determination in environmental matrices by thermo-analytical procedures.
The immediate need for reference materials during method development and comparison is outlined with regard to relevant matrix/polymer compositions, existing regulations and currently achievable detection limits. Examples for solid environmental matrix reference materials are discussed regarding the challenges encountered with matrices and polymer types as well as homogeneity testing and property value characterisation.
Präsentation der Ergebnisse eines Ringversuchs zur Kompetenzbewertung von Prüflaboratorien auf dem Gebiet der anorganischen und organischen Bodenanalytik: Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) in Boden, Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) in Boden, Elemente in Sediment und Gesamtcyanid in Boden.
Ein Vergleich der Gehalte von Difluoressigsäure (DFA) und Trifluoressigsäure (TFA) in Regen- und Oberflächenwässern im Berliner Raum ergab ein TFA/DFA Verhältnis in Regenwasser von 10:1. Im Gegensatz dazu wies Grundwasser aus dem Einzugsbereich einer historischen Kontamination durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) ein TFA/DFA-Verhältnis von 1:3 auf. Dies und die ungewöhnlich hohe DFA-Konzentration an dieser Stelle wird vor dem Hintergrund der beobachteten mikrobiellen Abbauprodukte des ursprünglichen eingetragenen FCKW 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluorethan (R113) diskutiert. Eine mikrobielle Umwandlung des bekannten Abbauproduktes Chlortrifluorethylen (R1113) zur DFA wurde bislang nicht in Umweltkompartimenten beobachtet und wird hier auf Basis bekannter Stoffwechselwege vorgeschlagen.
TFA wurde in Regenwasser, Oberflächenwasser und Grundwasser in vergleichbaren Größenordnungen von ca. 500 ng/L bestimmt. Im Gegensatz dazu wurde DFA in Grundwasserproben im Bereich der Schadstoffquelle der FCKW-Kontamination mit bis zu 2.000 ng/L nachgewiesen. Die Summe von TFA und DFA im Grundwasser korreliert nicht mit dem Eintrag aus Niederschlag und Oberflächenwasser. Darum liegt die Vermutung nahe, dass es für DFA andere Quellen als den direkten Eintrag oder den möglichen Abbauweg über TFA geben muss. DFA ist vermutlich ein Abbauprodukt von R1113. FCKWs, die im ersten Abbauschritt zu 1,1-Difluorethenen metabolisieren, stehen im Verdacht, in der Folge zu DFA zu hydrolysieren. Entscheidend scheint, dass bereits im Ausgangsprodukt ein CF2-Strukturelement enthalten ist, das dann zur Bildung von DFA führen kann. Somit würde aus dem ursprünglichen Eintrag des Kältemittels R113 über schrittweise Dechlorierung via 1,2-Dichlor-1,2,2-Trifluorethan (R123a) und R1113 die Bildung des beobachteten DFA folgen. Es ist also sinnvoll, DFA in die Diskussion zur Regulierung der Endprodukte des Abbaus fluorhaltiger Kälte- oder Lösungsmittel einzubeziehen. Die Ergebnisse wurden im Normausschuss Wasserwesen (NAW) des DIN vorgestellt und es soll ein Arbeitskreis gegründet werden, der ein Normverfahren zur Quantifizierung von TFA und DFA in Wasser erarbeitet. Interessierte Laboratorien sind herzlich eingeladen, die Normungsarbeit zu unterstützen.