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Resource typeDissertation
Title(s)Eintrag von Duftstoffen aus Wasch-, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln aus Einrichtungen des Gesundheitssystems in das kommunale Abwasser und deren Verbleib
Alternative title(s)Introduction of scents from cleansing and desinfecting products from health care facilities into urban waste water and their whereabout
DOI10.48548/pubdata-416
Handle20.500.14123/451
CreatorBolek, Richard
RefereeKlein, Alexandra-Maria  0000-0003-2139-8575  128390123
Ebinghaus, Ralf  0000-0003-0324-5524  1245897233
AdvisorKümmerer, Klaus  0000-0003-2027-6488  118066382
AbstractBesides optic and acustic stimuli, information exchange between organisms often takes place through chemicals. These chemicals mark food sources, mating partners, enemies and much more. Chemicals, which are used for the exchange of information, are called infochemicals. The property of the chemical is called infochemical effect. Many of the chemicals used as scents in products for cleansing, disinfection and personal care are also infochemicals. These scents are added into the products, in order to mask unwanted scents or enhance the result. Most of these products are introduced into the sewage system after proper usage. If these substances are not mineralized completely, they might end up in the aquatic environment and disturb information exchange in the environment. This effect is called the anthropogenic infochemical effect. For two hospitals, data from the purchasing department regarding disinfection, cleansing and personal care products was analyzed regarding scents. Concentrations of scents in selected products were analyzed using solid phase microextraction. Additionally, regional environmental concentrations and risk characterization ratios were calculated using EUSES. Found scents were tested for readily biodegradability and photolysis. Toxicity of transformation products were calculated using QSAR. For the two investigated hospitals, calculated concentration of scents in the sewage was higher for the bigger hospital. Scents were introduced into the hospitals through the same product categories. Half of the scents did not pass the criteria for readily biodegradability. For three transformation products of 2(-4-tert-Butylbenzyl)propionaldehyde, structures could be proposed and for two of these, structures could be validated synthesizing standards. Risk characterization ratios indicated no acute risk, but QSAR calculations predicted increased toxicity of the transformation products compared to parent compound. For no scent an acute anthropogenic infochemical effect could be found. Nevertheless, due to the scarce data regarding concentration for an infochemical effect, it cannot be excluded.

Neben optischen und akustischen Reizen werden verschiedenste Chemikalien für den Austausch von Informationen zwischen Lebewesen benutzt. Sie signalisieren Nahrungsquellen, Geschlechtspartner, Konkurrenten, Feinde und vieles mehr. Chemikalien, die für den Austausch von Informationen benutzt werden, wer- den als Botenstoffe, englisch Infochemicals, bezeichnet. Die Eigenschaft einer Substanz, als Botenstoff zu wirken, wird als ”Infochemical Effect“ bezeichnet. Zu diesen Botenstoffen gehören auch viele Substanzen, die als Duftstoffe in Produkten des täglichen Bedarfs eingesetzt werden. Viele Produkte zur Des- infektion, Reinigung und Körperpflege enthalten Duftstoffe, um unangenehme Gerüche zu maskieren und das Ergebnis zu unterstreichen. Der überwiegende Teil dieser Stoffe gelangt, wenn sie bestimmungsgemäß angewendet werden, ins Abwasser. Wenn sie nicht durch die Abwasserbehandlung mineralisiert werden, können sie in die aquatische Umwelt gelangen, als Botenstoffe Organismen er- reichen und diese zu falschen Reaktionen veranlassen. Diese Störung wird als ”anthropogenic Infochemical Effect“ bezeichnet. Über einen Zeitraum von drei Jahren wurde für das Universitätsklinikum Freiburg (UKF) und die Friedrich-Husemann-Klinik (FHK) der Einkauf von Duftstoffen aus Wasch-, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln bilanziert. Aus- gewählte, am UKF verwendete Produkte wurden mit Festphasen-Mikroextraktion (Solid Phase Micro Extraction) (SPME), Gaschromatographie gekoppelt mit Flammenionisationsdetektor (GC-FID) und Gaschromatograph gekoppelt mit Massenspektrometer (GC-MS) auf die in ihnen enthaltenen Duftstoffe unter- sucht. Die gefundenen Duftstoffe wurden auf ihre biologische Abbaubarkeit und ihr Verhalten bei UV-Bestrahlung untersucht. Zusätzlich wurden die be- rechnete regionale Umweltkonzentration (Predicted Environmental Concentra- tion) (PECregional) und, soweit Daten zur Toxizität vorlagen, auch der Risiko- quotient (Risk Characterization Ratio) (RCR) berechnet. Für das UKF war der Verbrauch pro Bett und Tag und die Abwasserkonzentration höher als an der FHK. Die Duftstoffe wurden bei beiden Kliniken über dieselben Produktgruppen eingetragen. Die Daten aus der Bilanzierung mit EUSES dagegen ergab für die meisten untersuchten Substanzen eine wesentlich geringere Umweltkonzentration. Keiner der Duftstoffe erreichte einen RCR über eins. In den Abbautests nach Norm 301D und 301F der Gemeinschaft für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (Organisation for Economic Co-operation and Developement) (OECD) erwiesen sich einige Duftstoffe als nicht leicht biologisch abbaubar. Für den Duftstoff 2-(- 4-tert-Butylbenzyl)propionaldehyd konnten verschiedene Transformationsprodukte gefunden werden. Zwei dieser Transformationsprodukte konnten identifiziert und entsprechende Standards synthetisiert werden. Die Modellierung toxischer Effekte durch Programme, die quantitative Struktur-Wirkungs-Beziehung (Quantitative Structure-Activity Relationship) (QSAR) Berechnungen verwenden ergab, dass die Transformationsprodukte höhere Aktivitäten als die Ursprungssubstanz besitzen. Für einige der untersuchten Substanzen wurden Wirk- schwellen für einen Infochemical Effect ermittelt. Keiner der Duftstoffe erreichte mit seinem PECregional diese Wirkschwelle. Ein anthropogener Infochemical Ef- fect kann aber nicht ausgeschlossen werden, da Daten zu Wirkschwellen nur für einzelne Organismen gefunden werden konnten.
LanguageGerman
KeywordsReinigungsmittel; Desinfektionsmittel; Waschmittel
Date of defense2013-12-18
Year of publication in PubData2014
Publishing typeFirst publication
Date issued2014-12-09
Creation contextResearch
Granting InstitutionLeuphana Universität Lüneburg
Published byMedien- und Informationszentrum, Leuphana Universität Lüneburg
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