Abteilung Umwelttoxikologie

Weiterentwickelte Oxidationsprozesse

Behandelbarkeit von Wasser durch Oxidationsprozesse – Testverfahren zur toxikologischen Beurteilung

Eine Reihe technischer und natürlicher Prozesse führt zur Transformation von Chemikalien in der aquatischen Umwelt. Dazu gehören die Ozonung und die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht. Selbst anderweitig stabile Chemikalien können so zum Beispiel aus Trink- oder Abwasser entfernt werden. Doch ist die Transformation der Chemikalien auch gleichzusetzen mit einem reduzierten Umweltrisiko? Basierend auf einer engen Verknüpfung von Verständnis über chemische Transformationsprozesse, chemischer Analytik und Bioassays entwickeln wir Strategien, um dieser Frage nachzugehen. Dabei steht der sogenannte effektorientierte Prüfansatz im Mittelpunkt. 

Der effektorientierte Prüfansatz basiert auf dem toxischen Potenzial der Ausgangssubstanz und der durch Transformationsprozesse entstehenden Mischungen in biologischen Wirkungstests. Nimmt das toxische Potenzial der Substanzmischungen im Verlauf der Transformationsprozesse proportional zum Verlust der Ausgangssubstanz ab, kann man davon ausgehen, dass die Ausgangssubstanz die Toxizität dominiert und damit entscheidend für die Umweltrisikobewertung ist. Nur wenn die Mischung aus Transformationsprodukten toxischer ist als von der Ausgangssubstanz erwartet, sind weitere Schritte zur Identifizierung der toxikologisch aktiven Substanz(en) gefragt. Dazu gehört zum Beispiel eine Kombination aus Fraktionierung sowie biologischer und chemischer Analytik. Das effektorientierte Prüfverfahren lässt sich in vier Schritte unterteilen (Abb. 1). Wir haben es bisher auf eine Reihe von verschiedenen chemischen Substanzklassen und biologische Wirkungen in definierten Medien oder komplexen Matrizes getestet.

Publikationen

Linden, K. G.; Parker, A. M.; Rosario-Ortiz, F.; von Gunten, U.; Mestankova, H.; Canonica, S.; Schirmer, K.; Cotton, C.; Collins, J.; Elovitz, M.; Swaim, P. (2015) Advanced oxidation and transformation of organic contaminants, 155 p, Institutional Repository
Schindler Wildhaber, Y.; Mestankova, H.; Schärer, M.; Schirmer, K.; Salhi, E.; von Gunten, U. (2015) Novel test procedure to evaluate the treatability of wastewater with ozone, Water Research, 75, 324-335, doi:10.1016/j.watres.2015.02.030, Institutional Repository
Wunderlin, P.; Mestankova, H.; Salhi, E.; Schindler Wildhaber, Y.; Schärer, M.; Schirmer, K.; von Gunten, U. (2015) Behandelbarkeit von Abwasser mit Ozon. Testverfahren zur Beurteilung, Aqua & Gas, 95(7-8), 28-38, Institutional Repository
Mestankova, H.; Schirmer, K.; Canonica, S.; von Gunten, U. (2014) Development of mutagenicity during degradation of N-nitrosamines by advanced oxidation processes, Water Research, 66, 399-410, doi:10.1016/j.watres.2014.08.012, Institutional Repository
Mestankova, H.; Schirmer, K.; Escher, B. I.; von Gunten, U.; Canonica, S. (2012) Removal of the antiviral agent oseltamivir and its biological activity by oxidative processes, Environmental Pollution, 161, 30-35, doi:10.1016/j.envpol.2011.09.018, Institutional Repository