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Persistenz und Abbaubarkeit

in der Beurteilung des Umweltverhaltens anthropogener Chemikalien

Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung volume 1, pages 43–51 (1989)Cite this article

Zusammenfassung

Ausgehend von einer funktionalen Definition der Umwelt werden die Kriterien Persistenz und Abbaubarkeit definiert und erläutert. Es wird gezeigt, daß die Persistenz das zentrale Kriterium bei der Bewertung des Umweltverhaltens von Chemikalien ist. Daraus folgt die Forderung nach Abbaubarkeit (vorzugsweise bis zur Mineralisierung) für alle Stoffe, die in die Umwelt gelangen können. Als Beispiele für persistente Stoffe werden die polychlorierten Biphenyle (PCB), die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), Di-(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) und 2,3,7, 8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD) diskutiert. Das Problem der Substitutionsprodukte wird an zwei Beispielen (PCB und FCKW) behandelt. Zum Schluß wird ein Vorschlag für die Quantifizierung der Persistenz dargestellt.

Literatur

  1. 6. Änderung der Richtlinie des Rates vom 17. 6. 1967 zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften für die Einstufung, Verpackung und Kennzeichnung gefährlicher Stoffe. 78/831/EWG. ABL. Nr. L259 (15. 10. 1979) 10 {Europäische Wirtschaftsgemeinschaft}

  2. Gesetz zum Schutz vor gefährlichen Stoffen (Chemikaliengesetz — ChemG) vom 16. September 1980. Bundesgesetzbl. Tl. I 1718 (1980) {Bundesrepublik Deutschland}

  3. Gesetz zum Schutz der Kulturpflanzen (Pflanzenschutzgesetz — PflSchG) vom 15. September 1986. Bundesgesetzbl. Tl. I Z 5702A 1505–1519 (1986) {Bundesrepublik Deutschland}

  4. G. Frauerwieser; M. Mahin Foroutan-Rad; G. Luger; W. Klöpffer; K. H. Maly: Grundlagen für die Ausgestaltung des österreichischen Chemikalienrechts und dessen Vollziehung. Österreichisches Bundesinstitut für Gesundheitswesen (1986)

  5. Bundesgesetz vom 7. Oktober 1983 über den Umweltschutz (Umweltschutzgesetz — USG) {Schweiz}

  6. R. Frische; W. Klöpffer; W. Schönborn: Bewertung von organisch-chemischen Stoffen und Produkten in Bezug auf ihr Umweltverhalten — chemische, biologische und wirtschaftliche Aspekte, 1. und 2. Teil. Bericht des Battelle-Instituts e.V., Frankfurt am Main, an das Umweltbundesamt, Berlin, Forschungsbericht 101 04 009/03 (1979)

  7. R. Frische;G. Esser;W. Schönborn:W. Klöpffer: Criteria for Assessing the Environmental Behavior of Chemicals: Selection and Preliminary Quantification. Ecotox. Environ. Safety6 283–293 (1982)

    CAS  Article  Google Scholar 

  8. G. Hartkopf;E. Bohne: Umweltpolitik. Bd. 1. Westdeutscher Verlag, Opladen (1983)

    Google Scholar 

  9. R. H. Bogan;C. N. Sawyer: Biochemical Degradation of Synthetic Detergents. I. Preliminary Studies. Sewage Ind. Wastes26 1069–1080 (1954)

    CAS  Google Scholar 

  10. R. H. Bogan;C. N. Sawyer: Biochemical Degradation of Synthetic Detergents. II. Studies on the Relation Between Chemical Structure and Biochemical Oxidation. Sewage Ind. Wastes27 917–928 (1955)

    CAS  Google Scholar 

  11. R. H. Bogan;C. N. Sawyer: Biochemical Degradation of Synthetic Detergents. III. Relationship Between Biological Degradation and Froth Persistence. Sewage Ind. Wastes27 637–643 (1956)

    Google Scholar 

  12. W. Stumm: Die Beeinträchtigung aquatischer Ökosysteme durch die Zivilisation. Naturwiss.64 157–165 (1977).

    CAS  Article  Google Scholar 

  13. Gesetz über die Umweltverträglichkeit von Wasch- und Reinigungsmitteln (Wasch- und Reinigungsmittelgesetz — WRMG) in der Fassung der Bekanntgabe vom 5. März 1987. Bundesgesetzbl. Tl. I 875 (1987) {Bundesrepublik Deutschland}

  14. T. S. S. Dikshith: DDT — The Problem of Residue and Hazard. J. Scient. Ind. Res.37 316–328 (1978)

    CAS  Google Scholar 

  15. G. Rippen: Handbuch Umweltchemikalien. Stoffdaten — Prüfverfahren — Vorschriften. 2. Auflage Landsberg: ecomed, Loseblattsammlung, Stand 1987

    Google Scholar 

  16. Gesetz über den Verkehr mit DDT (DDT — Gesetz) vom 7. August 1972. Bundesgesetzbl. I 1385 (1972) {Bundesrepublik Deutschland}

  17. G. Rippen; R. Frank: Estimation of Hexachlorobenzene Pathways from the Technosphere into the Environment. In:C. R. Morris; J. R. P. Cabral (Eds.): Hexachlorobenzene. Proceedings of an Int. Symposium. IARC Sci. Publications No. 77 45–52 (1986)

  18. F. Korte;M. Bahadir;W. Klein;J. P. Lay;H. Parlar: Lehrbuch der Ökologischen Chemie. Thieme, Stuttgart (1987)

    Google Scholar 

  19. F. Korte: Abschätzungsmöglichkeiten zukünftiger Umweltbelastungen durch organische Verbindungen. InK. Aurand;H. Hässelbarth;E. Lahmann;G. Müller;W. Niemitz (Herausg.): Organische Verbindungen in der Umwelt. E. Schmidt Verlag, Berlin 288–298 (1978)

    Google Scholar 

  20. M. S. Stephenson: An Approach to the Identification of Organic Compounds Hazardous to the Environment and Human Health. Ecotox. Environ. Safety1 39–48 (1977)

    CAS  Article  Google Scholar 

  21. W. Klöpffer;G. Rippen;R. Frische: Physicochemical Properties as Useful Tools for Predicting the Environmental Fate of Organic Chemicals. Ecotox. Environ. Safety6 294–301 (1982)

    Article  Google Scholar 

  22. W. Klöpffer;G. Kaufmann;G. Rippen;H.-J Poremski: A Laboratory Method for Testing the Volatility from Aqueous Solution: First Results and Comparison with Theory. Ecotox. Environ. Safety6 545–559 (1982)

    Article  Google Scholar 

  23. C. T. Chiou;V. H. Freed;D. W. Schmedding;R. L. Kohnert: Partition Coefficient and Bioaccumulation of Selected Organic Chemicals. Environ. Sci. Technol.11 475–478 (1977)

    CAS  Article  Google Scholar 

  24. G. Grimmer;H. Böhnke: Untersuchungen von Sedimentkernen des Bodensees I. Profile der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe. Z. Naturforsch.32 c 703–711 (1977)

    Google Scholar 

  25. D. Henschler (Herausg.): Gesundheitsschädliche Arbeitsstoffe; Toxikologisch-arbeitsmedizinische Begründung von MAK-Werten. Verlag Chemie (1974) Loseblattsammlung

  26. F. S. Rowland;M. J. Molina: Chlorofluoromethanes in the Environment. Rev. Geophys. Space Phys.13 1–35 (1975)

    CAS  Article  Google Scholar 

  27. K. R. Popper: Logik der Forschung. 7. Auflage, J. C. B. Mohr (Paul Siebeck), Tübingen (1982)

    Google Scholar 

  28. K. R. Popper: Die offene Gesellschaft und ihre Feinde, Bd. 1+2. Francke, Bern (1957/58); 6. Auflage: Francke, München, UTB Nr. 472+473 (1980)

  29. B. Broecker: Anwendung und Answahlverfahren für Altstoffe in der Praxis. 1. BUA-Kolloquium, Frankfurt am Main, 5. November 1987

  30. W. Y. Shiu;D. Mackay: A Critical Review of Aqueous Solubilities, Vapor Pressures, Henry’s Law Constants, and Octanol-Water Partition Coefficients of the Polychlorinated Biphenyls. J. Phys. Chem. Ref. Data.15 911–929 (1986)

    CAS  Article  Google Scholar 

  31. J. Knudsen;A. Bjerre: A Method of Hazard Assessment of a Gaseous Substance with respect to Formation of Toxic Photodecomposition Products. Application to CCl4, CCl3F and CCl2 F2. Chemosphere14 249–255 (1985)

    CAS  Article  Google Scholar 

  32. C. W. Carter, I. H. Suffet: Binding of DDT to Dissolved Humic Material. Environ. Sci. Technol.16 735–740 (1982)

    CAS  Article  Google Scholar 

  33. J. E. Baker;P. D. Capel;S. J. Eisenreich: Influence of Colloids on Sediment-Water Partition Coefficients of Polychlorobiphenyl Congeners in Natural Waters. Environ. Sci. Technol.20 1136–1143 (1986)

    CAS  Article  Google Scholar 

  34. Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG): Hydrologische und ökologische Voraussetzungen zur Umlagerung von Baggergut in staugeregelten Bundeswasserstraßen. Sonderdruck aus dem Jahresbericht 1984, Koblenz (1985)

  35. M. P. Brown;M. B. Werner;R. J. Sloan;K. W. Simpson: Polychlorinated Biphenyls in the Hudson River. Environ. Sci. Technol.19 656–661 (1985)

    CAS  Article  Google Scholar 

  36. H. Brunn;D. Manz: Contamination of native fish stock by hexachlorobenzene and polychlorobiphenyl residues. Bull. Environ. Contam. Toxicol.28 599–604 (1987)

    Article  Google Scholar 

  37. H. W. Jakobi: Produkte mit polychlorierten Biphenylen (PCB) und mit polychlorierten Terphenylen (PCT).W. Kumpf;K. Maas;H. Straub; (Herausg.): Müll und Abfall, Bd. 5,E. Schmidt Verlag, Berlin 34–51 (1985)

    Google Scholar 

  38. 10. Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (Beschränkung von PCB, PCT und VC) — 10. BImSchV — vom 26. Juli 1978. Bundesgesetzbl. Tl. I 1138 (1978) {Bundesrepublik Deutschland}

  39. J. F. Brown Jr.;R. E. Wagner;H. Feng;D. L. Bedard;M. J. Brennan;J. C. Carnahan;R. J. May: Environmental Dechlorination of PCBs. Environ. Toxicol. Chem.6 579–593 (1987)

    CAS  Article  Google Scholar 

  40. H. Lorenz; G. Neumeier, (Herausgeber): Polychlorierte Biphenyle (PCB), ein gemeinsamer Bericht des Bundesgesundheitsamtes und des Umweltbundesamtes, BGA Schriften 4/83, MMV Medizin Verlag München (1983)

  41. P. Fürst;C. Krüger;H.-A. Meemken: Gehalte des PCB-Ersatzproduktes Ugilec (Tetrachlorbenzyltoluole) in Fischen aus Gebieten mit intensivem Bergbau. Z. Lebensm. Unters. Forsch.185 394–397 (1987)

    Article  Google Scholar 

  42. B. Rönnefahrt: Nachweis und Bestimmung des PCB-Ersatzproduktes Ugilec 141 in Wasserproben und Fischen aus der Lippe. Dtsch. Lebensmittel-Rundsch.83 214–218 (1987)

    Google Scholar 

  43. P. Fürst;C. Krüger;H.-A. Meemken;W. Goebel: Determination of the Polychlorinated Biphenyl Substitute Ugilec (Tetrachlorobenzyltoluenes) in Fish. J. Chromatogr.405 311–317 (1987)

    Article  Google Scholar 

  44. R. Pellenbarg: Silicones as Tracers for Anthropogenic Additions to Sediments. Marine Poll. Bull.10 267–269 (1979)

    CAS  Article  Google Scholar 

  45. C. L. Frye: A Cautionary Note Concerning Organosilicon Analytical Artefacts. Environ. Toxicol. Chem.6 329–330 (1987)

    CAS  Article  Google Scholar 

  46. W. A. Bruggeman;D. Weber-Fung;A. Opperhuizen;J. Van der Steen;A. Wijbenga;O. Hutzinger: Absorption and Retention of Polydimethylsiloxanes (Silicones) in Fish: Preliminary Experiments. Toxicol. Environ. Chem.7 287–296 (1984)

    CAS  Article  Google Scholar 

  47. S. Hartwig; R. A. Hintz; W. Klöpffer; A. Schusterwolf; D. Ullmann: Studie über die Auswirkungen von Fluorchlorkohlenwasserstoffverbindungen auf die Ozonschicht der Stratosphäre und die möglichen Folgen. Bericht des Battelle-Instituts e.V., Frankfurt am Main, an das Umweltbundesamt, Berlin. LÜP 411–112/IIIA 328. (1976)

  48. R. Atkinson: Kinetics and Mechanisms of the Gas-Phase Reactions of the Hydroxyl Radical With Organic Compounds Under Atmospheric Conditions. Chem. Rev.86 69–201 (1986)

    CAS  Article  Google Scholar 

  49. P. S. Zurer: Studies on Ozone Destruction Expand Beyond Antarctic. Chem. Eng. News66 16–26 (1988)

    Article  Google Scholar 

  50. W. Klöpffer; R. Frische; W. Schönborn: Vergleich der Alternativen für R 11 und R 12 insbesondere im Hinblick auf ihre Bedeutung für die Umwelt. Proceedings der Internationalen Konferenz über Fluorchlorkohlenwasserstoffe in München, 6.–8. Dezember 1978. Bd.II, (Hrsg.: Umweltbundesamt Berlin) Mercedes-Druck, Berlin-West 129–153 (1979)

  51. W. Tauscher: Vergleichende Betrachtungen bei Treibmitteln und Möglichkeiten der Substitution. Seifen-Öle-Fette-Wachse113 419–422 (1987)

    CAS  Google Scholar 

  52. V. Handwerk;R. Zellner: Kinetics of the Reaction of OH Radicals with some Halocarbons (CHClF2, CH2ClF, CH2ClCF3, CH3CClF2, CH3CHF2) in the Temperature Range 260–370 K. Ber. Bunsenges. Phys. Chem.82 1161–1166 (1978)

    CAS  Article  Google Scholar 

  53. C. Junge: Der natürliche Kreislauf der Gase. Ber. Bunsenges. Phys. Chem.82 1128–1132 (1978)

    CAS  Article  Google Scholar 

  54. H. Schindelbauer: PCB — mehr als ein Problem der Analytik. ÖChemZ89 184–188 (1988)

    Google Scholar 

  55. P. S. Zurer: Search Intensifies for Alternatives to Ozone-Depleting Halocarbons. Chem. Eng. News66 17–20 (1988)

    Article  Google Scholar 

  56. P. Larsson, A. Thurén;G. Gahnström: Phthalate Esters Inhibit Microbial Activity in Aquatic Sediments. Environ. Poll. (Series A)42 223–231 (1986)

    CAS  Article  Google Scholar 

  57. T. J. Wams: Diethylhexylphthalate as an Environmental Contaminant — A Review. Sci. Total Environ.66 1–16 (1987)

    CAS  Article  Google Scholar 

  58. J. A. Thomas;T. D. Darby;R. F. Wallin;P. J. Garvin;L. Maris: A Review of the Biological Effects of Di-(2-ethylhexyl)phthalate. J. Toxicol. Appl. Pharmacol.45 1–27 (1978)

    CAS  Article  Google Scholar 

  59. L. Turner (Ed.): An assessment of the occurrence and effects of dialkyl ortho-phthalates in the environment. European Chemical Industry Ecology & Toxicology Centre ECETOC, Brussels (1985)

    Google Scholar 

  60. K. Thinius: Stabilisierung und Alterung von Plastwerkstoffen, Bd. 2. Akademie-Verlag, Berlin (1971)

    Google Scholar 

  61. Beratergremium für umweltrelevante Altstoffe (BUA) der Gesellschaft Deutscher Chemiker (Herausg.): Di-(2-ethylhexyl) phthalat. BUA-Stoffbericht 4. VCH Verlagsges., Weinheim (1986)

    Google Scholar 

  62. A. Opperhuizen;H. W. J. Damen, G. M. Asyee;J. M. D. Van Der Steen;O. Hutzinger: Uptake and Elimination by Fish of Polydimethylsiloxanes (Silicones) after Dietary and Aqueous Exposure. Toxicol. Environ. Chem.13 265–285 (1987)

    CAS  Article  Google Scholar 

  63. Umweltbundesamt (Herausg.): Sachstand Dioxine — Stand November 1984 —. Berichte 5/85. E.Schmidt Verlag, Berlin (1985)

    Google Scholar 

  64. Verband der Chemischen Industrie, e.V. (Herausg.): Dioxin in der Umwelt. VCI Schriftenreihe Chemie + Fortschritt, Frankfurt am Main, 1 (1985)

  65. O. Hutzinger;M. Fink;H. Thoma: PCDD und PCDF: Gefahr für Mensch und Umwelt? Chemie in unserer Zeit20 165–170 (1986)

    CAS  Article  Google Scholar 

  66. C. Rappe;R. Andersson;P.-A. Bergquist;C. Brohede, M. Hansson;L.-O. Kjeller;G. Lindström;S. Marklund;M. Nygren;S. E. Swanson;M. Tysklind;K. Wiberg: Sources and Relative Importance of PCDD and PCDF Emissions. Waste Management & Res.5 225–237 (1987)

    CAS  Article  Google Scholar 

  67. S. Marklund;C. Rappe;M. Tysklind;K.-E. Egebäck: Identification of Polychlorinated Dibenzofurans and Dioxins in Exhausts from Cars Run on Leaded Gasoline. Chemosphere16 29–36 (1987)

    CAS  Article  Google Scholar 

  68. W. Y. Shiu;W. Doncele;F. A. P. C. Gobay;A. Andren;D. Mackay: Physical-chemical properties of chlorinated dibenzo-p-dioxins. Env. Sci. Technol.22 651–658 (1988)

    CAS  Article  Google Scholar 

  69. C. C. Travis;H. A. Hattemer-Frey: Human Exposure to 2,3,7,8-TCDD. Chemosphere16 2331–2342 (1987)

    CAS  Article  Google Scholar 

  70. U. G. Ahlborg;K. Victorin: Impact on Health of Chlorinated Dioxins and other Trace Organic Emissions. Waste Management & Res.5 203–224 (1987)

    CAS  Article  Google Scholar 

  71. O. Hutzinger; W. Crummet; F. W. Karasek; E. Merian; G. Reggiani; M. Reissinger; S. Safe (Eds.): Chlorinated Dioxins and Related Compounds 1985. Proceedings of the 5th Int. Symp. held at Bayreuth, Germany 16–19 Sept. 1985. Chemosphere15 (1986) Nos 9–12 (1986)

  72. Y. Masuda; O. Hutzinger; F. W. Karasek; J. Nagayama; C. Rappe; S. Safe; H. Yoshimura (Eds.): Chlorinated Dioxins and Related Compounds 1986. Proceedings of the Sixth Int. Symp. held at Fukuoka, Japan, 16–19 Sept. 1986. Chemosphere16 (1987) Nos 8–9

  73. Verein Deutscher Ingenieure (Herausg.): VDI Berichte 634, Dioxin. Eine technische, analytische, ökologische und toxikologische Herausforderung. Kolloquium Mannheim, 5. bis 7. Mai 1987. VDI Verlag, Düsseldorf (1987)

    Google Scholar 

  74. O. Hutzinger: Dioxine — Ökochemie, Expositions- und Risikoanalyse, Grenzwertermittlung. In: Verband der Chemischen Industrie e.V. (Herausg.): Dioxin in der Umwelt. VCI Schriftenreihe Chemie + Fortschritt, Frankfurt am Main,1 26–34 (1985)

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Battelle-Institut e.V., Am Römerhof 35, D-6000, Frankfurt am Main

    W. Klöpffer

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  1. W. Klöpffer
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Gewidmet Herrn Professor Dr. ErwinSchauenstein, Institut für Biochemie an der Karl-Franzens-Universität Graz, anläßlich seines 70. Geburtstags

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Klöpffer, W. Persistenz und Abbaubarkeit. UWSF - Z. Umweltchem. Ökotox. 1, 43–51 (1989). https://doi.org/10.1007/BF02940431

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