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Flammschutzmittel in Oberflächenwässern, Grundwässern und Abwässern - Eintragspfade und Gehalte

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Beschreibung

Im Rahmen dieses Projektes wurden zehn phosphororganische Flammschutzmittel hinsichtlich ihres Auftretens in der aquatischen Umwelt in Baden-Württemberg untersucht. Es wurden 20 Kläranlagen, 11 Vorfluter, 4 Deponiesickerwässer und 3 Grundwässer beprobt, wobei zwei der Grundwässer von einem hochbelasteten Standort entnommen wurden. Die Beprobung der Kläranlagenabläufe fand annähernd flächendeckend verteilt über das Bundesland statt. Die Beprobung der Oberflächengewässer wurde vor und nach der Einleiterstelle der jeweiligen Kläranlage durchgeführt. Des Weiteren wurden Sedimente aus den Flüssen Donau, Neckar und Rhein untersucht, die im Rahmen des jährlichen Monitorings der Landesanstalt für Umweltschutz in Baden-Württemberg im Jahr 1999 genommen wurden. Vorwiegend wurden die chlororganischen Phosphorverbindungen TCEP, TCPP und TDCP in Spurenkonzen-trationen gefunden. TCEP wurde teilweise in nicht unerheblichen Konzentrationen sowohl im Wasser als auch im Sediment nachgewiesen, obwohl laut Angaben der Industrie seit mehreren Jahren auf die Verwendung von TCEP verzichtet wird. Durch die Langlebigkeit von TCEP und der Produkte, die diese Substanz beinhalten, ebenso wie durch einen eventuellen Einsatz in wenigen Produktionsstätten wird TCEP, ähnlich wie das schon seit langem verbotene Pflanzenschutzmittel Atrazin, auch in der Zukunft ein Stoff sein, der ubiquitär in Spurenkonzentrationen nachweisbar ist. Die Anwendung und somit der allgemeine Verbrauch von phosphorhaltigen FSM wird lt. Industrieangaben in den nächsten Jahren steigen und nicht zurückgehen [Jabs, 2000]. Als Weichmacher mit Flammschutzwirkung in Kunststoffen erfolgt die Bedarfsentwicklung entsprechend der Polymere. Weltweit wächst der Verbrauch von Kunststoffen. Er stieg von 60 im Jahr 1985 auf 130 Millionen Tonnen im Jahr 1998. Für das Jahr 2005 werden 185 Millionen Tonnen geschätzt [VKE, 2000]. Durch den Ersatz der bromierten FSM durch die Phosphorsäureverbindungen und die gleichzeitige Zunahme der Informationstechnologie wird ein erheblicher Zuwachs an Phosphatestern von der Industrie erwartet. Da einige der FSM gesundheitlich nicht unbedenklich und zudem langlebig sind, sollte man versuchen, den Eintrag dieser Stoffe in die aquatische Umwelt zu minimieren. Die Schwierigkeit liegt allerdings in der Lokalisierung der Eintragspfade für diese Verbindungen. Bei der in letzter Zeit rege diskutierten Arzneimittelproblematik ist der Eintrag der Einzelverbindungen nicht dementsprechend diffus. Als Eintragspfad kann der Eintrag in das Abwasser über die menschlichen Ausscheidungen oder die unsachgemäße Entsorgung von Altarzneimitteln über die Toilette nachvollzogen werden. Auch beim Eintrag von Pflanzenschutzmitteln ist der Eintrag durch die Aufbringung der Pflanzenschutzmittel auf den Boden und somit über den Run-off in die Gewässer nachvollziehbar. Bei den Flammschutzmittel ist dies nicht so leicht zu lokalisieren, da diese Verbindungen in zahlreichen Verbrauchsgegenständen des alltäglichen Lebens eingesetzt werden, wo aber kein direkter Zusammenhang zum Eintrag in die Gewässer ersichtlich ist. Allerdings konnte an Hand der Untersuchungen gezeigt werden, dass die Konzentration der nachgewiesenen FSM vor der Einleiterstelle der Kläranlage in den Vorfluter geringer sind als nach der Einleitung, was auf einen Eintrag dieser Substanzen in die Oberflächengewässer über den Ablauf der Kläranlage schließen lässt. In der Arbeit von Prösch u. a. [Prösch, Puchert u.a., 2000] wird ein Eintrag von TCEP und TCPP über Waschlaugen in das kommunale Abwasser vermutet. Kein eindeutiger Zusammenhang konnte jedoch, mit Ausnahme von TBEP, zwischen den nachgewiesenen Konzentrationen und der Größe der Anlage, der Reinigungsverfahren bzw. den Einleitern in die Kläranlage festgestellt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es sich bei den hier aufgeführten Untersuchungen um Einzelbeprobungen der Wässer und Sedimente handelt, wodurch zwar die Aussage des ubiquitären Auftretens einzelner phosphororganischen Flammschutzmittel in Spurenkonzentrationen in den Sedimenten, Oberflächen- und Abwässern unabhängig von den oben erwähnten Parametern gemacht werden kann, dass aber für weitere Aussagen noch Einzeluntersuchungen über einen längeren Zeitraum notwendig sind. Besonders beachtenswert sind die verhältnismäßig hohen Konzentrationen an TCPP im Sediment von Rhein, Donau und Neckar. Dies zeigt, dass es zu einer Anreicherung dieser Verbindung im Sediment kommt. Konzentrationen im mg/l-Bereich wurden für TCPP im Deponiesickerwasser gefunden. Eine Belastung der nachgeschalteten kommunalen Kläranlage und letztendlich des Oberflächengewässers kann hier nur ausgeschlossen werden, wenn das Deponiesickerwasser entsprechend aufgearbeitet wird. Die ökotoxikologische Relevanz des Nachweis der einzelnen Flammschutzmittel in der aquatischen Umwelt ist noch nicht ausreichend geklärt. Somit besteht weiterhin erheblicher Forschungsbedarf, zumal gerade der Verbrauch an TCPP in den nächsten Jahren noch zunehmen wird. Die Datenlage zu TCPP im Sediment ist bei weitem nicht ausreichend. Daher sollten die hier begonnenen Untersuchungen durch Mehrfach- und flächendeckendere Beprobungen vor allem für die halogenhaltigen phosphororganischen Flammschutzmittel fortgesetzt und erweitert werden.

Metadaten

TitelFlammschutzmittel in Oberflächenwässern, Grundwässern und Abwässern - Eintragspfade und Gehalte 
Stand 2001 
Seitenzahl60 
Förderkennzeichen BWB99012

 

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