Neue Chemikalien-Stoffdatenbank hilft WasserqualitÀt sichern

Arzneien, Kosmetika oder Waschmittel: Aus Produkten des tĂ€glichen Lebens gelangen kontinuierlich unterschiedliche Chemikalien ins Abwasser. Viele von ihnen können bislang nicht erfasst werden – ein Risiko fĂŒr die WasserqualitĂ€t. Wissenschaftler der Technischen UniversitĂ€t MĂŒnchen (TUM) wollen bislang nicht erkannte Spurenstoffe nun dingfest machen.

Gemeinsam mit Partnern aus Behörden, Wissenschaft und Wirtschaft entwickeln sie neue Verfahren, um die „FingerabdrĂŒcke“ der Schadstoffe systematisch zu erfassen und in einer neuen Datenbank zu veröffentlichen. Um die ZuverlĂ€ssigkeit der neuen Analyseverfahren zu prĂŒfen, bittet die TUM deutschlandweit Labore um Beteiligung an einem Ringversuch.
Etwa 100.000 verschiedene Chemikalien sind innerhalb der EuropĂ€ischen Union auf dem Markt. Sie befinden sich in vielen Produkten des tĂ€glichen Lebens: in Arzneien und Kosmetika, in Waschpulver und Farben sowie Desinfektionsmitteln und Pestiziden. Viele der chemischen Verbindungen sind noch nicht analytisch erfasst, ĂŒber das Auftreten und die Wirkung vieler Abbauprodukte ist bislang wenig bekannt. Klar ist allerdings, dass schon kleinste Mengen bestimmter Chemikalien eine große Wirkung auf Umwelt und Gesundheit haben können. Werden die Spurenstoffe in KlĂ€ranlagen nicht vollstĂ€ndig abgebaut, können sie Wasserpflanzen und Fische schĂ€digen oder sich in den Lebewesen anreichern – mit Folgen fĂŒr die Ökosysteme in FlĂŒssen oder Seen. Gelangen toxische oder hormonell wirksame Verbindungen darĂŒber hinaus in die Nahrungskette oder in das Trinkwasser, können sie auch fĂŒr den Menschen problematisch werden.
Wissenschaftler der Technischen UniversitĂ€t MĂŒnchen (TUM) und des Bayerischen Landesamtes fĂŒr Umwelt (LfU) wollen diese bislang nicht erkannten Spurenstoffe nun dingfest machen. Im Rahmen des Verbundprojektes RISK-IDENT entwickeln sie gemeinsam mit Experten aus Behörden, Hochschulen und Unternehmen neue Verfahren, um die „FingerabdrĂŒcke“ der Schadstoffe, ĂŒber deren unverwechselbare molekulare Eigenschaften, im Wasser systematisch zu erfassen. „Zwar wird im Rahmen der ‚normalen’ Reinigung und Aufbereitung von Abwasser ein Großteil der Schadstoffe entfernt“, sagt Dr. Thomas Letzel, Dozent an der Technischen UniversitĂ€t MĂŒnchen. “Dennoch können diejenigen Verbindungen, die nicht abgebaut werden, die WasserqualitĂ€t beeintrĂ€chtigen, trotz ihrer teilweise geringen Konzentration. Gerade diesen Spurenstoffen kann man nur mit modernsten analytischen Verfahren auf die Spur kommen, und auch nur wenn sie auf ‚das MolekĂŒl genau‘ arbeiten.“
Suspected-Target-Screening ist der Fachbegriff fĂŒr die Detektivarbeit, die Thomas Letzel und seine Projektpartner durchfĂŒhren. Wie in der klassischen Analytik werden die in einer Wasserprobe gelösten chemischen Substanzen zunĂ€chst chromatographisch getrennt. In einem zweiten Schritt kann mittels Massenspektrometrie die jeweils spezifische Masse der einzelnen MolekĂŒle bestimmt werden. Im Projekt RISK-IDENT geht das Konsortium nun noch einen Schritt weiter: Neben der jeweiligen Molekularmasse (und der Bruchteile) werden die Retentionszeiten der MolekĂŒle, also ihre Fließgeschwindigkeit, bestimmt und normiert. Wie ein „Fingerabdruck“ erlaubt es dieser zusĂ€tzliche Parameter, chemische Stoffe eindeutig zu identifizieren – und das ĂŒber verschiedene Laboratorien hinweg. Die so gewonnenen „FingerabdrĂŒcke“ fließen in eine öffentliche Datenbank (STOFF-IDENT) ein.
„Ziel ist es, bislang nicht erkannte Spurenstoffe mit den neu erfassten Daten abzugleichen und sie so zu â€šĂŒberfĂŒhren’“, sagt Letzel. Möglich wird dieser Abgleich u.a. durch die Einbindung der Stoffdaten aus der europĂ€ischen Verordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und BeschrĂ€nkung chemischer Stoffe (REACH) in die Datenbank. REACH verpflichtet Hersteller und Importeure von Chemikalien dazu, deren physikalische und chemische Eigenschaften zu veröffentlichen und Umwelt- und Gesundheitsgefahren aufzufĂŒhren. „Auf dieser Grundlage lĂ€sst sich in Zukunft schneller und mit grĂ¶ĂŸerer Sicherheit sagen, welche Wasserschadstoffe sich hinter einigen wenigen MolekĂŒlen verbergen“, ist sich Letzel sicher.
Projektinformation: Das Bundesforschungsministerium unterstĂŒtzt mit der Fördermaßnahme „Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf (RiSKWa)“ 12 Verbundprojekte mit ca. 30 Mio. Euro Fördermitteln. Ziel ist es, innovative Technologien und Konzepte zum Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern fĂŒr den vorsorgenden Gesundheits- und Umweltschutz zu entwickeln. Das Verbundprojekt RISK-IDENT soll bislang nicht identifizierte anthropogene Spurenstoffe bewerten und Handlungsstrategien zum Risikomanagement im aquatischen System entwickeln. Koordiniert wird das Projekt vom Bayerischen Landesamt fĂŒr Umwelt; Partner sind: Technische UniversitĂ€t MĂŒnchen, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Zweckverband Landeswasserversorgung Stuttgart, CONDIAS GmbH. (http://risk-ident.hswt.de)
Aufruf zum Ringversuch zu Retentionszeitindex:
Um die ZuverlĂ€ssigkeit der neuen Analyseverfahren zu gewĂ€hrleisten, bittet die TUM deutschlandweit LC-MS-Labore um die Teilnahme an einem Ringversuch. Beteiligen können sich alle Labore, die Trennungen basierend auf C18-Umkehrphasenmaterial durchfĂŒhren. Dabei mĂŒssen die Labore nicht zwingend im Abwasserbereich tĂ€tig sein. Ein Referenzmix (mit verschiedenen organischen Substanzen) und einer Lösung mit „unbekannten“ Substanzen sollen dabei mit der etablierten LC-MS Methode vermessen werden. Zudem sollen die Retentionszeiten softwaregestĂŒtzt normiert werden (Software unter „openMASP.hswt.de“).
Kontakt:
Technische UniversitĂ€t MĂŒnchen
PD Dr. Thomas Letzel
Leiter der Analytischen Forschungsgruppe am Wissenschaftszentrum Weihenstephan
E-Mail: letzel@wzw.tum.de

Weitere Informationen:
http://www.afg.wzw.tum.de/index.php?id=11&tx_ttnews[tt_news]=7&cHash=457... Weitere Informationen zum Ringversuch



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