Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
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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.
The total petrol hydrocarbon (TPH) content in soil is determined by gas chromatographic separation and flame ionisation detection according to ISO 16703 in routine laboratories for about 20 years. The development of the interlaboratory variability observed with this analytical procedure over 15 years in a proficiency testing scheme conducted annually with more than 170 participants is evaluated in detail. A significant improvement of the reproducibility standard deviation among participants is observed over the years and attributed to an increasing familiarity with the procedure. Nevertheless, the determination of TPH in the environmentally relevant mass fraction range between 500 mg/kg and 10 000 mg/kg in soils or sediments is far from reaching the reproducibility standard deviations predicted by the Horwitz curve. It is seen that laboratories with sporadic participation tend to report higher bias, while a core group of laboratories participating on a regular basis arrived at reproducibility standard deviations below 20 %. Results from a given laboratory obtained on two different samples tend to be highly correlated in the same PT round indicating a sound repeatability. Expectedly, the within-laboratory correlation between results from consecutive rounds was considerably lower. However, results from consecutive rounds with a temporal distance of 1, 2 or 3 years revealed largely similar correlations which suggests that the within-laboratory reproducibility adjusts to a constant level at least after a period of 1 year.
Microplastics can affect biophysical properties of the soil. However, little is known about the cascade of events in fundamental levels of terrestrial ecosystems, i.e., starting with the changes in soil abiotic properties and propagating across the various components of soil−plant interactions, including soil microbial communities and plant traits. We investigated here the effects of six different microplastics (polyester fibers, polyamide beads, and four fragment types: polyethylene, polyester terephthalate, polypropylene, and polystyrene) on a broad suite of proxies for soil health and performance of spring onion (Allium fistulosum). Significant changes were observed in plant biomass, tissue elemental composition, root traits, and soil microbial activities. These plant and soil responses to microplastic exposure were used to propose a causal model for the mechanism of the effects. Impacts were dependent on particle type, i.e., microplastics with a shape similar to other natural soil particles elicited smaller differences from control. Changes in soil structure and water dynamics may explain the observed results in which polyester fibers and polyamide beads triggered the most pronounced impacts on plant traits and function. The findings reported here imply that the pervasive microplastic contamination in soil may have consequences for plant performance and thus for agroecosystems and terrestrial biodiversity.
Evidence for the formation of difluoroacetic acid in chlorofluorocarbon-contaminated ground water
(2019)
The concentrations of difluoroacetic acid (DFA) and trifluoroacetic acid (TFA) in rainwater and surface water from Berlin, Germany resembled those reported for similar urban areas, and the TFA/DFA ratio in rainwater of 10:1 was in accordance with the literature. In contrast, nearby ground water historically contaminated with 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane (R113) displayed a TFA/DFA ratio of 1:3. This observation is discussed versus the inventory of microbial Degradation products present in this ground water along with the parent R113 itself. A microbial Transformation of chlorotrifluoroethylene (R1113) to DFA so far has not been reported for environmental media, and is suggested based on well-established mammalian metabolic pathways.