Einfluss von Silikontensiden auf die Rohwasserqualität von Wasserwerken

Geringste Mengen eines Trisiloxantensids reichen aus, um ein Pflanzenblatt innerhalb weniger Stunden vollständig zu benetzen (Bild: Oliver Happel/TZW)

Mithilfe einer neu entwickelten Analysenmethode für Silikontenside konnte das Umweltverhalten eines repräsentativen Tensids untersucht werden. Aufgrund der Hydrolyseempfindlichkeit dieser Substanzen ist derzeit nicht von einem negativen Einfluss dieser Verbindungen auf die Rohwasserqualität von Wasserwerken zu rechnen.

Es wurde eine Studie zur Bedeutung der in der Umwelt noch kaum beachteten Stoffklasse der Polyethertrisiloxan-Tenside erstellt, um das Gefährdungspotential dieser naturfremden Stoffe (Xenobiotika) aus anthropogenen Quellen abschätzen zu können.

Organosilikontenside werden seit etwa 1950 hergestellt. Ihre Anwendungen haben seither stark zugenommen und umfassen die Herstellung von Polyurethanschäumen sowie den Einsatz in Körperpflegemitteln, Lacken und Farben, kosmetischen Produkten, Polituren u.v.a.m. Insbesondere Trisiloxantenside zeigen ein hervorragendes Benetzungs- und Ausbreitungsverhalten. Diese Eigenschaften kommen u. a. beim Einsatz dieser anthropogenen Stoffe als Formulierhilfsmittel in Pflanzenschutzmitteln zum Tragen („Superwetters“ und „Superspreaders“).

In diesem Projekt wurde analytische Pionierarbeit geleistet, um ausgewählte, wichtige Trisiloxantenside im Spurenbereich aus Wasser analysieren zu können. Mithilfe einer neuen analytischen Methode wurden u.a. Stabilität und Verlagerungsverhalten ins Grundwasser anhand von Laborversuchen mit einem repräsentativen Tensid getestet sowie Untersuchungen von Oberflächenwässern durchgeführt. Adsorption und Hydrolyse wurden als wichtige Eliminationsmechanismen in der Umwelt abgeleitet. Demnach ist ein Eintrag von Trisiloxantensiden ins Grundwasser unwahrscheinlich. In Oberflächenwässern wurden nur im Einzelfall geringe Spuren im ng/L-Bereich gefunden. Durch Hydrolyse entstehen Transformationsprodukte, von denen einige identifiziert wurden. Deren weiterer Verbleib und ihre Wirkungen auf die Umwelt können derzeit nicht beurteilt werden, da sie analytisch noch schwieriger zu fassen sind als die Tenside selbst und keine toxikologischen und ökotoxikologischen Daten hierzu vorliegen.

Veröffentlichungen

A. Michel, H.-J. Brauch, E. Worch, F.T. Lange (2012). Development of a liquid chromatography tandem mass spectrometry method for trace analysis of trisiloxane surfactants in the aquatic environment: An alternative strategy for quantification of ethoxylated surfactants. Journal of Chromatography A 1245, 46-54.

A. Michel, H.-J. Brauch, E. Worch, F.T. Lange (2014). Homologue specific analysis of a polyether trisiloxane surfactant in German surface waters and study on its hydrolysis. Environmental Pollution 186, 126-135.

F.T. Lange, A. Michel (2015). Bedeutung von Silikontensiden für die Wasserversorgung. energie | wasser-praxis 3/2015, 56-62.

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