Transformation products of micropollutants in the aquatic environment: highly prevalent but commonly overlooked
- The presence of synthetic chemicals in the environment can affect both ecosystems and
human health. In particular, the increasing contamination of the aquatic environment by
complex mixtures of anthropogenic trace substances has become a major global concern.
Once released into the environment, these compounds can undergo diverse
transformation processes to form a wide range of transformation products (TPs), which
are commonly unknown. Transformation inevitably alters the pattern of contamination and
exposure, as new substances are formed with frequently different physicochemical
properties, environmental behavior and toxicity in comparison to their precursor
compounds. For instance, TPs can exhibit significantly greater persistence and mobility in
the aquatic environment, posing a threat to both aquatic ecosystems and drinkingThe presence of synthetic chemicals in the environment can affect both ecosystems and
human health. In particular, the increasing contamination of the aquatic environment by
complex mixtures of anthropogenic trace substances has become a major global concern.
Once released into the environment, these compounds can undergo diverse
transformation processes to form a wide range of transformation products (TPs), which
are commonly unknown. Transformation inevitably alters the pattern of contamination and
exposure, as new substances are formed with frequently different physicochemical
properties, environmental behavior and toxicity in comparison to their precursor
compounds. For instance, TPs can exhibit significantly greater persistence and mobility in
the aquatic environment, posing a threat to both aquatic ecosystems and drinking water
resources. Therefore, TPs need to be considered in the risk assessment and authorization
process of chemicals. However, due to a combination of predictive, analytical, and
regulatory challenges, TPs currently remain largely unrecognized and unregulated. By
addressing these challenges, this thesis comprehensively characterizes the entry paths,
occurrence, fate, and (eco)toxicological relevance of selected TPs in the aquatic system in
Germany. These TPs have been largely overlooked in environmental studies and aquatic
monitoring programs for decades, despite their precursors being produced and used in
large quantities on a global scale.
The highly persistent and mobile substance trifluoroacetate (TFA) has garnered
significant attention in recent years due to its diverse sources, widespread occurrence in
the aquatic environment, and the lack of economically viable options to remove TFA from
contaminated waters. One of the most frequently discussed diffuse sources is the
formation of TFA in the atmosphere through the oxidation of volatile precursors and its
subsequent scavenging from the atmosphere by wet deposition. Despite the previously
reported occurrence of TFA in precipitation, the lack of recent and comprehensive data
has severely limited the understanding of the significance of wet deposition as a source of
TFA to the (aquatic) environment. Thus, in the present work, a nationwide field monitoring
campaign covering all precipitation events over a one-year sampling period was
conducted at eight sites across Germany. Samples were analyzed for TFA using ion
exchange chromatography (IC) coupled to negative-ion electrospray tandem mass
spectrometry (ESI-MS/MS). Of the analyzed samples, 16% exhibited TFA concentrations
≥ 1 μg/L. The precipitation-weighted average TFA concentration of 0.34 μg/L highlighted
that wet deposition alone is responsible for approximately 0.3 to 0.4 μg/L of TFA in
surface waters in Germany. The annual wet deposition fluxes ranged from 91 to
400 μg/m², with the highest fluxes observed in densely populated regions. The annual wet
deposition of TFA for Germany during the observation period was estimated to be 68 t.
The sampling revealed a pronounced seasonality, with the highest concentrations and wet
deposition fluxes of TFA observed in summer. Pearson correlation analyses indicated that
the transformation of TFA precursors in the troposphere is enhanced in summer due to
elevated concentrations of photochemically generated oxidants, primarily •OH, which
ultimately results in increased atmospheric TFA deposition. Overall, the study provided the
first published data on TFA in precipitation in Germany since 1995/96. The derived data
serves as a benchmark for future studies. In addition, it allows for the establishment of
mass balances and can be used to develop models to predict the loads of TFA entering
the aquatic environment from multiple sources.
The lack of robust historical data on the wet deposition fluxes of TFA also impeded long-
term trend analyses. Specifically, a postulated increase in atmospheric formation and
deposition of TFA due to substantial emission increases of numerous volatile TFA
precursors in recent decades remained unquantified. To address this knowledge gap,
archived plant samples were analyzed to evaluate the long-term temporal trends in the
atmospheric deposition of TFA in Germany. A robust and highly sensitive analytical
method for TFA in plant matrices was developed and validated. The method
encompassed a three-step sequential extraction procedure followed by the analysis of the
diluted sample extracts using IC-ESI-MS/MS. Subsequently, archived leaf samples of
various tree species and sampling sites from the German Environmental Specimen Bank
(observation period: 1989−2020) were analyzed for TFA. Statistical analysis revealed
significant (p < 0.05) positive trends in TFA concentrations in plant leaves, which is likely
the result of both phytoaccumulation and increasing emissions of gaseous TFA precursors
over the observation period. The concentrations increased by factors of up to 12 from
1989 to 2020. The highest concentrations (up to ∼1,000 μg/kg dry weight) were found in
Lombardy poplar leaves. Overall, the study presents the first trend analysis of TFA in biota
and raises awareness of the escalating atmospheric deposition of TFA over the past three
decades.
Sulfamate has previously been identified as a TP of the artificial sweeteners cyclamate
and acesulfame in wastewater and drinking water treatment. The preliminary results
indicated that sulfamate concentrations in wastewater treatment plant (WWTP) effluent
are substantially higher than those of other wastewater-borne contaminants. However,
despite its high global production and usage, no information was available on the sources,
occurrence, and environmental significance of sulfamate in the aquatic system in
Germany. To close this knowledge gap, a quantitative monitoring approach of different
urban water cycle compartments was conducted. Target analysis based on IC-ESI-MS/MS
revealed exceptionally high concentrations of sulfamate in wastewater (up to 1,900 μg/L),
surface water (up to 580 μg/L), and finished drinking water (up to 140 μg/L) in Germany.
Considering the limited data on short-term ecotoxicity, approximately 30% of the
sulfamate concentrations detected in groundwater and surface water samples exceeded
the derived predicted no-effect concentration (PNEC) of sulfamate. Therefore, the
potential impact of sulfamate on the aquatic ecosystem in Germany cannot be excluded.
Municipal WWTP effluent was identified as the primary source of sulfamate for the aquatic
system, as its concentrations correlated positively (r > 0.77) with the municipal wastewater
tracer carbamazepine in samples from different waterbodies. Ozonation and activated
sludge experiments demonstrated that sulfamate can be formed through chemical and
biological degradation of various precursors containing a sulfonamide group.
Nevertheless, the transformation of precursors to sulfamate in WWTPs and receiving
waters was found to be quantitatively insignificant, due to the substantial direct use of
sulfamic acid as a descaling agent in domestic and industrial applications. Laboratory
batch experiments, in conjunction with the findings from the sampling conducted at full-
scale waterworks, demonstrated that the commonly applied drinking water treatment
techniques, including ozonation and activated carbon filtration, are largely ineffective in
removing sulfamate. Bank filtration was identified as the only option to efficiently eliminate
sulfamate from contaminated raw water resources (removal: 62% to 99%). Overall, the
study presents the first comprehensive analysis of sulfamate in the urban water cycle and
suggests that there may be other high production volume inorganic chemicals that are
currently overlooked in environmental studies and monitoring programs.
Despite pantoprazole (PPZ) being one of the most widely prescribed human
pharmaceuticals globally, consistently low concentrations of this proton-pump inhibitor in
environmental water samples have been documented. This can be attributed to the
extensive metabolism of PPZ within the human body, with only minor amounts of the
parent compound being excreted. Since environmental monitoring and risk assessment
for regulatory purposes focus on the parent substances of pharmaceuticals, it was
assumed that the current environmental exposure associated with the use of PPZ is
considerably underestimated. In the presented thesis, 4′-O-demethyl-PPZ sulfide (M1)
was identified as the most relevant PPZ metabolite for environmental analysis. This was
achieved by applying reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-
HPLC) coupled to high-resolution mass spectrometry (HRMS) to urine samples of a PPZ
user, as well as to municipal wastewater. M1, which had not been investigated in previous
monitoring studies, was found to be ubiquitous in WWTP influent and effluent (max.:
3 μg/L, detention frequency: 100%) as well as in surface water (max.: 1.2 μg/L; detection
frequency: 97%) in Germany. Its average surface water concentration was approximately
30 times higher than that of the parent compound PPZ. Moreover, quantitative structure-
toxicity relationship (QSTR) modeling indicated a lower preliminary freshwater PNEC for
M1 (4.8 μg/L) compared to PPZ (28 μg/L). The analysis of archived suspended particulate
matter (SPM) samples from the Rhine at Koblenz revealed that the concentrations of M1
increased significantly from 2005 to 2015 and were positively correlated with the
prescription volume of PPZ. Conventional biological wastewater treatment was found to
be insufficient to remove M1 (average removal: 22%). Laboratory-scale experiments and
the analysis of samples taken after different treatment steps of an advanced full-scale
WWTP demonstrated that post-treatment with activated carbon as well as ozonation can
significantly improve the removal of M1 and PPZ during wastewater treatment, thereby
reducing their release to the aquatic environment. During ozonation, a rapid oxidation of
M1 was observed, accompanied by the formation of several ozonation products, which
were proposed for the first time. The identity of the main ozonation TPs of M1 was
confirmed through the synthesis of reference compounds. Their detection in samples
collected after the ozonation step of a full-scale WWTP demonstrated the transferability of
the laboratory-scale ozonation experiments. M1 was found to be sufficiently removed from
contaminated source waters (max. raw water concentration: 0.25 μg/L) by bank filtration
under different redox conditions (removal ≥ 80 %) and by other commonly applied
purification processes in drinking water production. In summary, this study revealed that
the environmental exposure and risk associated with the use of PPZ have been previously
underestimated, which likely extends to other human pharmaceuticals. Therefore, these
findings call for more sophisticated approaches to environmental monitoring and risk
assessment of pharmaceuticals that take TPs into account.
This thesis provides an in-depth understanding of the entry paths, occurrence, fate, and
environmental significance of selected TPs in the aquatic system in Germany. It
significantly advances our understanding of the introduction of TFA into the water cycle,
by characterizing the source of wet deposition and elucidating long-term temporal trends
of atmospherically deposited TFA. Additionally, the thesis gives comprehensive insights
into the formation, behavior, removability, and potential (eco)toxicological risks of
sulfamate, PPZ and its TPs. The thesis addresses key challenges in assessing and
integrating TPs into chemical management and presents solutions to overcome these
challenges. Finally, it highlights the urgent need for increased focus on TPs in research,
aquatic monitoring, and regulation to safeguard the environment and human health.…


- Das Vorkommen synthetischer Chemikalien in der Umwelt kann sowohl Ökosysteme als
auch die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Insbesondere die zunehmende
Belastung der aquatischen Umwelt durch komplexe Mischungen anthropogener
Spurenstoffe gibt Anlass zur Sorge. Nach ihrer Freisetzung in die Umwelt können diese
Verbindungen verschiedene Transformationsprozesse durchlaufen und eine Vielzahl von
Transformationsprodukten (TPs) bilden, die weitgehend unbekannt sind. Die
Transformation verändert unweigerlich das Kontaminations- und Expositionsmuster, da
neue Stoffe gebildet werden, die sich häufig in ihren physikalisch-chemischen
Eigenschaften, ihrem Umweltverhalten und ihrer Toxizität von ihren
Vorläuferverbindungen unterscheiden. So können TPs beispielsweise eine deutlich
höhere Persistenz und Mobilität in der aquatischenDas Vorkommen synthetischer Chemikalien in der Umwelt kann sowohl Ökosysteme als
auch die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Insbesondere die zunehmende
Belastung der aquatischen Umwelt durch komplexe Mischungen anthropogener
Spurenstoffe gibt Anlass zur Sorge. Nach ihrer Freisetzung in die Umwelt können diese
Verbindungen verschiedene Transformationsprozesse durchlaufen und eine Vielzahl von
Transformationsprodukten (TPs) bilden, die weitgehend unbekannt sind. Die
Transformation verändert unweigerlich das Kontaminations- und Expositionsmuster, da
neue Stoffe gebildet werden, die sich häufig in ihren physikalisch-chemischen
Eigenschaften, ihrem Umweltverhalten und ihrer Toxizität von ihren
Vorläuferverbindungen unterscheiden. So können TPs beispielsweise eine deutlich
höhere Persistenz und Mobilität in der aquatischen Umwelt aufweisen, was sowohl für
aquatische Ökosysteme als auch für Trinkwasserressourcen eine potenzielle Gefährdung
darstellt. Daher müssen TPs bei der Risikobewertung und Zulassung von Chemikalien
berücksichtigt werden. Aufgrund einer Kombination von prädiktiven, analytischen und
regulatorischen Herausforderungen bleiben TPs derzeit jedoch weitgehend unerkannt und
unreguliert. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, werden in dieser Arbeit die
Eintragspfade, das Vorkommen, der Verbleib und die (öko)toxikologische Relevanz
ausgewählter TPs im aquatischen System in Deutschland umfassend charakterisiert.
Diese TPs blieben jahrzehntelang in Umweltstudien und aquatischen
Monitoringprogrammen weitestgehend unberücksichtigt, obwohl ihre Vorläufersubstanzen
weltweit in großen Mengen produziert und verwendet werden.
Die sehr persistente und mobile Substanz Trifluoracetat (TFA) hat in den letzten Jahren
aufgrund ihrer vielfältigen Quellen, ihrer weiten Verbreitung in der aquatischen Umwelt
und des Mangels an wirtschaftlich vertretbaren Möglichkeiten zur Entfernung von TFA aus
kontaminierten Wasserkörpern große Aufmerksamkeit erregt. Eine der am häufigsten
diskutierten diffusen Quellen ist die Bildung von TFA in der Atmosphäre durch die
Oxidation gasförmiger Vorläufersubstanzen und die anschließende Auswaschung von
TFA aus der Atmosphäre durch nasse Deposition. Obgleich das Vorkommen von TFA im
Niederschlag bekannt ist, besteht nach wie vor ein eingeschränktes Verständnis
hinsichtlich der Relevanz der nassen Deposition als Quelle für TFA in der (aquatischen)
Umwelt. Dies ist insbesondere auf eine unzureichende Datenbasis zurückzuführen. Daher
wurde in dieser Arbeit eine bundesweite Monitoring-Kampagne an acht Standorten in
Deutschland durchgeführt, die alle Niederschlagsereignisse während eines einjährigen
Beobachtungszeitraums umfasste. Die Proben wurden mittels
Ionenaustauschchromatographie (IC) gekoppelt mit negativer Elektrospray-Ionisation-
Tandem-Massenspektrometrie (ESI-MS/MS) auf TFA untersucht. 16 % der Proben wiesen
TFA-Konzentrationen ≥ 1 μg/L auf. Die niederschlagsgewichtete mittlere TFA-
Konzentration betrug 0,34 μg/L. Dies verdeutlicht, dass allein die nasse Deposition für
etwa 0,3 bis 0,4 μg/L an TFA in Oberflächengewässern in Deutschland verantwortlich ist.
Die jährliche nasse Deposition lag zwischen 91 und 400 μg/m², wobei die höchsten Werte
in dicht besiedelten Regionen beobachtet wurden. Die jährliche nasse Deposition von
TFA in Deutschland während des Beobachtungszeitraums wurde auf 68 t geschätzt. Die
Probenahmen zeigten eine ausgeprägte Saisonalität, wobei die höchsten TFA-
Konzentrationen und -Depositionen im Sommer beobachtet wurden. Pearson-
Korrelationsanalysen deuteten darauf hin, dass die Umwandlung von TFA-Vorläufern in
der Troposphäre im Sommer durch erhöhte Konzentrationen photochemisch erzeugter
Oxidationsmittel, insbesondere •OH, verstärkt wird, was letztlich zu einer erhöhten
atmosphärischen TFA-Deposition führt. Insgesamt liefert die Studie die ersten publizierten
Daten zu TFA im Niederschlag in Deutschland seit 1995/96. Die gewonnenen Daten und
Erkenntnisse dienen als Referenzpunkt für zukünftige Studien. Darüber hinaus
ermöglichen sie die Erstellung von Massenbilanzen und können für die Entwicklung von
Modellen zur Vorhersage von TFA-Frachten, die aus verschiedenen Quellen in die
aquatische Umwelt gelangen, verwendet werden.
Das Fehlen zuverlässiger historischer Daten über die nasse Deposition von TFA
erschwerte auch die Analyse langfristiger Trends. So konnte die postulierte Zunahme der
atmosphärischen Bildung und Deposition von TFA infolge des starken Anstiegs der
Emissionen zahlreicher gasförmiger TFA-Vorläufersubstanzen in den letzten Jahrzehnten
nicht quantifiziert werden. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurden archivierte
Pflanzenproben analysiert, um langfristige zeitliche Trends der atmosphärischen
Deposition von TFA in Deutschland zu bestimmen. Eine robuste und hochsensitive
Analysemethode für TFA in Pflanzenmatrices wurde entwickelt und validiert. Die Methode
bestand aus einer dreistufigen sequenziellen Extraktion und der Analyse der verdünnten
Probenextrakte mittels IC-ESI-MS/MS. Anschließend wurden archivierte Blattproben
verschiedener Baumarten und Probenahmestellen aus der Umweltprobenbank des
Bundes (Beobachtungszeitraum: 1989−2020) auf TFA untersucht. Die statistische
Analyse ergab einen signifikanten (p < 0,05) positiven Anstieg der TFA-Konzentrationen in
Blättern, der vermutlich das Ergebnis sowohl von Phytoakkumulation als auch von
erhöhten Emissionen gasförmiger TFA-Vorläufersubstanzen innerhalb des
Beobachtungszeitraums ist. Die Konzentrationen stiegen zwischen 1989 und 2020 um
einen Faktor von bis zu 12 an, wobei die höchsten Konzentrationen (bis zu ∼1.000 μg/kg
Trockengewicht) in den Blättern der Schwarz-Pappel gefunden wurden. Insgesamt stellt
die Studie die erste Trendanalyse von TFA in Biota dar und macht auf die starke
Zunahme der atmosphärischen Deposition von TFA in den letzten drei Jahrzehnten
aufmerksam.
Sulfamat wurde in der Vergangenheit als TP der künstlichen Süßstoffe Cyclamat und
Acesulfam in der Abwasser- und Trinkwasseraufbereitung identifiziert. Die vorläufigen
Ergebnisse wiesen darauf hin, dass die Sulfamatgehalte im Abwasser kommunaler
Kläranlagen wesentlich höher sind als die anderer abwasserbürtiger Schadstoffe. Trotz
der weltweit hohen Produktion und Verwendung von Sulfamat waren jedoch keine
Informationen über die Quellen, das Vorkommen und die toxikologische Bedeutung von Sulfamat in deutschen Gewässern verfügbar. Um diese Wissenslücke zu schließen,
wurde ein quantitatives Monitoring verschiedener Kompartimente des urbanen
Wasserkreislaufs durchgeführt. Die Analyse mittels IC-ESI-MS/MS offenbarte
außergewöhnlich hohe Gehalte von Sulfamat in Abwasser (bis zu 1.900 μg/L),
Oberflächenwasser (bis zu 580 μg/L) und Trinkwasser (bis zu 140 μg/L) in Deutschland.
In Anbetracht der begrenzten ökotoxikologischer Daten überstiegen etwa 30 % der in
Grundwasser- und Oberflächenwasserproben nachgewiesenen Sulfamatkonzentrationen
die abgeleitete PNEC-Konzentration (PNEC: abgeschätzte Nicht-Effekt-Konzentration)
von Sulfamat. Daher können potenzielle Effekte von Sulfamat auf das aquatische
Ökosystem abwasserbeeinflusster Gewässer in Deutschland nicht ausgeschlossen
werden. Kommunale Kläranlagenabwässer wurden als Hauptquelle von Sulfamat für das
aquatische System identifiziert, da ihre Konzentrationen positiv (r > 0,77) mit dem
kommunalen Abwassertracer Carbamazepin in Proben aus verschiedenen
Wasserkörpern korrelierten. Ozonungs- und Belebtschlammversuche bestätigten, dass
Sulfamat beim chemischen und biologischen Abbau verschiedener Vorläufersubstanzen,
die eine Sulfonamidgruppe enthalten, gebildet werden kann. Die Umwandlung von
Vorläufersubstanzen zu Sulfamat in Kläranlagen und Gewässern stellte sich jedoch als
quantitativ unbedeutend heraus, was auf die direkte Verwendung von Sulfamidsäure als
Entkalkungsmittel in Haushalt und Industrie zurückzuführen ist. Laborversuche in
Verbindung mit den Ergebnissen von Probenahmen in Wasserwerken zeigten, dass die
meisten üblicherweise eingesetzten Trinkwasseraufbereitungstechniken, einschließlich
Ozonung und Aktivkohlefiltration, nicht in der Lage sind, Sulfamat zu entfernen. Die
Uferfiltration erwies sich als einzige Möglichkeit, Sulfamat effizient aus kontaminierten
Rohwasserressourcen zu entfernen (Entfernung: 62 % bis 99 %). Insgesamt stellt die
Studie die erste umfassende Analyse von Sulfamat im urbanen Wasserkreislauf dar und
deutet darauf hin, dass möglicherweise weitere anorganische Chemikalien mit hohen
Produktionsvolumina existieren, die derzeit in Umweltstudien und
Überwachungsprogrammen übersehen werden.
Obwohl Pantoprazol (PPZ) eines der weltweit am häufigsten verschriebenen
Humanarzneimittel ist, wurden in Gewässern nur sehr geringe Konzentrationen dieses
Protonenpumpenhemmers nachgewiesen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass PPZ im
menschlichen Körper in hohem Maße metabolisiert wird und nur geringe Mengen der
Ausgangsverbindung ausgeschieden werden. Da sich das Umweltmonitoring und die
Risikobewertung für regulatorische Zwecke auf die Muttersubstanzen von
Arzneimittelwirkstoffen konzentrieren, wurde angenommen, dass die derzeitige aus der
Verwendung von PPZ resultierende Umweltexposition erheblich unterschätzt wird. In der
vorliegenden Arbeit wurde 4′-O-Demethyl-PPZ-Sulfid (M1) als der für Umweltstudien
relevanteste PPZ-Metabolit identifiziert. Dies wurde durch die Analyse von Urinproben
eines PPZ-Konsumenten und Abwasserproben mittels Umkehrphasen-
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (RP-HPLC) in Verbindung mit hochauflösender
Massenspektrometrie (HRMS) erreicht. M1, das bisher in Studien keine Berücksichtigung fand, war sowohl im Zu- und Ablauf der Kläranlage (max.: 3 μg/L, Nachweishäufigkeit:
100 %) als auch in Oberflächengewässern (max.: 1,2 μg/L, Nachweishäufigkeit: 97 %) in
Deutschland weit verbreitet. Die mittlere Konzentration in Oberflächengewässern war
etwa 30-mal höher als die der Ausgangsverbindung PPZ. Darüber hinaus ergab die
Modellierung mittels quantitativer Struktur-Toxizitäts-Beziehung (QSTR) einen niedrigeren
vorläufigen Süßwasser-PNEC für M1 (4,8 μg/L) im Vergleich zu PPZ (28 μg/L). Die
Analyse von archivierten Schwebstoffproben aus dem Rhein bei Koblenz offenbarten,
dass die Konzentrationen von M1 zwischen 2005 und 2015 deutlich angestiegen sind und
positiv mit der Menge an PPZ korrelierten. Die konventionelle biologische
Abwasserbehandlung erwies sich als unzureichend, um M1 ausreichend zu entfernen
(durchschnittliche Entfernung: 22%). Laborexperimente und die Analyse von Proben nach
verschiedenen Reinigungsstufen einer Kläranlage zeigten, dass die Behandlung mit
Aktivkohle und die Ozonung die Elimination von M1 und PPZ deutlich verbessern und
damit deren Freisetzung in die aquatische Umwelt reduzieren können. Während der
Ozonung wurde eine schnelle Oxidation von M1, aber auch die Bildung mehrerer bisher
nicht beschriebener Ozonungsprodukte beobachtet. Die Identität der wichtigsten
Ozonungsprodukte wurde durch die Synthese von Referenzsubstanzen bestätigt. Ihr
Nachweis in Proben, die nach der Ozonung in einer großtechnischen Kläranlage
genommen wurden, bestätigte die Übertragbarkeit der Ergebnisse des Laborversuchs.
Ferner konnte gezeigt werden, dass M1 durch Uferfiltration unter verschiedenen
Redoxbedingungen (Entfernung ≥ 80 %) und andere üblichen
Trinkwasseraufbereitungsverfahren aus kontaminiertem Rohwasser (max. Konzentration:
0,25 μg/L) entfernt werden kann. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die aus
der PPZ-Applikation resultierende Umweltexposition erheblich unterschätzt wird. Dies
dürfte auch für andere Humanarzneimittel zutreffen. Für das Umweltmonitoring und die
Risikobewertung von Arzneimitteln sind daher Ansätze erforderlich, die neben der
Muttersubstanz auch TPs berücksichtigen.
Diese Dissertation liefert eine umfassende Untersuchung der Eintragspfade, des
Vorkommens, des Verbleibs sowie der Umweltrelevanz ausgewählter TPs im aquatischen
System in Deutschland. Die Arbeit trägt wesentlich zum Verständnis des Eintrags von
TFA in den Wasserkreislauf bei, indem sie die Quelle der nassen Deposition
charakterisiert und langfristige zeitliche Trends des atmosphärisch deponierten TFA
aufzeigt. Darüber hinaus liefert sie belastbare Erkenntnisse über die Bildung, das
Verhalten, die Entfernbarkeit und die potenziellen (öko)toxikologischen Risiken von
Sulfamat, PPZ und dessen TPs. Es werden die wichtigsten Herausforderungen bei der
Bewertung und Integration von TPs in das Chemikalienmanagement aufgezeigt und
Lösungsansätze zu deren Bewältigung präsentiert. Die Dissertation verdeutlicht, dass
eine stärkere Berücksichtigung von TPs in der Forschung, der Gewässerüberwachung
sowie der Regulatorik erforderlich ist, um den Schutz der Umwelt und der menschlichen
Gesundheit zu gewährleisten.…


| Author: | Finnian Freeling |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:kob7-25911 |
| DOI: | https://doi.org/10.82549/opus4-2591 |
| Place of publication: | Koblenz |
| Referee: | Thomas A. Ternes, Wolfgang Imhof, Werner Manz |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2025/08/25 |
| Date of first Publication: | 2025/08/25 |
| Publishing Institution: | Universität Koblenz, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Universität Koblenz, Fachbereich 3 |
| Date of final exam: | 2025/07/14 |
| Release Date: | 2025/09/04 |
| Page Number: | 75 |
| Note: | Aus lizenzrechtlichen Gründen wird die Dissertation hier ohne die darin enthaltenen Aufsätze veröffentlicht. |
| Institutes: | Fachbereich 3 / Institut für Integrierte Naturwissenschaften / Institut für Integrierte Naturwissenschaften, Abt. Chemie |
| Licence (German): | Es gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG |

