Experimentelle Untersuchung ausgewählter Organophosphonate zum umfassenden Verständnis deren Umweltverhalten und erhalt einer soliden Datengrundlage für eine realistische Einordnung der potentiell ökotoxikologischen Wirkung.Organophosphonate finden zunehmend Anwendung als Enthärtungsmittel in Waschmitteln, Weichspülern, Oberflächenreinigern, Maschinengeschirrspülmitteln und bei industriellen Prozessen, z. B. in der Zellstoff- und Papierindustrie.
Nach ihrem Gebrauch werden die Stoffe nahezu unverändert wieder ins Abwasser entlassen. Zahlreiche Literaturquellen beschreiben die starke Adsorption der Phosphonate im oberflächenwasserrelevanten pH-Bereich von pH 6 bis pH 8 an mineralische Oberflächen, Belebtschlamm und Sediment. Durch diese Eigenschaft wurden trotz geringer biologischer Abbaubarkeit Eliminationen von bis zu 95 % bei der Abwasserbehandlung festgestellt. Eine biologische Umsetzung im Klärprozess konnte bislang nicht nachgewiesen werden. Die Stoffe gelten als mikrobiologisch schwer abbaubar. Die im gereinigten Abwasser enthaltenen Rest-Gehalte gelangen dann in die als Vorfluter genutzten Oberflächengewässer.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein umfassendes Verständnis über das Umweltverhalten der 2-Phosponobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBTC) sowie der 1-Hydroxyethan-1,1-dipohosphonsäure (HEDP) durch gezielte experimentelle Untersuchungen zu gewinnen und somit eine solide Datengrundlage für eine realistische Einordnung der potentiell ökotoxikologischen Wirkung und eine belastbare Risikobewertung der beiden Substanzen auf Sedimentorganismen aufzubauen.
Zur Vorbereitung der Experimente wird zunächst eine Literaturstudie zu aktuell verfügbaren wissenschaftlichen Daten hinsichtlich der ökotoxikologischen Eigenschaften der beiden Phosphonsäuren durchgeführt. Ferner enthält die Literaturstudie auch Daten zu allgemeinen physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie zu verfügbaren Analyseverfahren. Ergänzend zur Literaturstudie wird das Adsorptions-Desorptionsverhalten der beiden Substanzen mit verschiedenen Wässern (u. a. Variabilität der Wasserhärte) an einem künstlichen Sediment, angelehnt an die Prüfvorschrift OECD 106, untersucht. Zusätzlich wird in Übereinstimmung mit standardisierten OECD-Prüfvorschriften die Ökotoxizität der beiden Phosphonsäuren an zwei Sedimentorganismen (Lumbriculus variegatus, OECD TG 225 und Chironomus riparius, OECD TG 233) untersucht.
Die Forschungsergebnisse sollen das Fundament für mögliche Handlungsempfehlungen im Kontext der europäischen und/oder nationalen regulatorischen Bestimmungen für die Verwendung von Phosphonaten in Wasch- und Reinigungsmitteln bilden.
