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Integrierte Risikoabschätzung für die neue Generation der Desinfektionsnebenprodukte, Teilprojekt 1: Bildung von Desinfektionsnebenprodukten im Schwimm- und Badebeckenwasser – Identifizierung des Bildungs- und Gefährdungspotentials für den Menschen (DNP)

Integrierte Risikoabschätzung für die neue Generation der Desinfektionsnebenprodukte, Teilprojekt 1: Bildung von Desinfektionsnebenprodukten im Schwimm- und Badebeckenwasser – Identifizierung des Bildungs- und Gefährdungspotentials für den Menschen (DNP)
Ansprechpartner:

Fritz H. Frimmel,
Christian Zwiener

Projektgruppe:Verbundprojekt
Förderung:

BMBF

Laufzeit

2005 – 2009

Beschreibung

Integrierte Risikoabschätzung für die neue Generation der Desinfektionsnebenprodukte
Teilprojekt 1:
Bildung von Desinfektionsnebenprodukten im Schwimm- und Badebeckenwasser – Identifizierung des Bildungs- und Gefährdungspotentials für den Menschen

(DNP - POOL II)

Das Verbundprojekt „integrierte Risikoabschätzung für die neue Generation von Desinfektionsnebenprodukten (DNP)“ ist durch die enge Verknüpfung von chemischer Analytik und der toxikologischen Bewertung charakterisiert. Die Seite der chemischen Analytik wird am EBI durchgeführt und die toxikologische Bewertung liegt im Aufgabenbereich des Projektpartners (UBA, Außenstelle Bad Elster, AG Dr. T. Grummt). Systematische analytische Untersuchungen von DNP sollen zu einer Verbesserung der Datenlage hinsichtlich der Expositionssituation und der Expositionsmuster durch DNP beitragen. Durch moderne chemische Untersuchungsmethoden (gekoppelte chromatographische und massenspektrometrische Methoden) soll eine chemische Klassifizierung über die Bestimmung gemeinsamer funktioneller Gruppen erfolgen, die aufgrund der Struktur-Wirkungs-Beziehung eng mit einer toxikologischen Wirkung verbunden sind. Nach der Charakterisierung möglicher prioritärer Wirkmechanismen liegt das Ziel unter Beachtung expositionsrelevanter Bedingungen in einer quantitativen Gefährdungsabschätzung. Nach der Expositions- und Effektabschätzung für den Menschen wird das Risiko bewertet und technisch - regulatorische Maßnahmen zur Verringerung des Bildungspotenzials von DNP’s formuliert.

Jeder Badegast trägt eine Vielzahl von pathogenen Mikroorganismen, bis zu 200 ml/h Schweiß und bis zu 50 ml/h Urin in das Badewasser [1] ein. Deshalb ist für die hygienische Sicherheit und zum Schutz der Badegäste vor mikrobiell bedingten Krankheiten die Desinfektion mit Chlor sowie die Aufbereitung des im fast geschlossenen Kreislauf geführten Schwimmbeckenwasser (SBW) durch Flockungsfiltration, Oxidation und/oder Aktivkohleadsorption unumgänglich.

Das als Desinfektionsmittel verwendete Chlor reagiert ebenfalls mit den von Badegästen eingetragenen Schmutzstoffen zu teilweise toxischen DNP.

Hierzu gehören vor allem die Trihalogenmethane mit Chloroform als wichtigstem Vertreter, das starke Bakterienmutagen MX oder auch eine Reihe von chlorierten N- organischen Verbindungen. Solche Verbindungen müssen identifiziert, überwacht und minimiert werden. Dazu sind moderne analytische Methoden notwendig.

Neue epidemiologische Untersuchungen von Bernard [2,3] zeigen eine Korrelation von Hallenbadbesuch und Asthma bei Kindern. Deshalb sind neben den im SBW gelösten DNP auch die flüchtigen DNP, die sich unter Umständen in der Luft von Hallenbädern anreichern können zu betrachten. NCl3 weist unter den gebildeten DNP die höchste Flüchtigkeit auf und konnte bis jetzt ausschließlich in der Luft von Hallenbädern nachgewiesen werden. Im Rahmen dieses Projektes werden verschiedene stickstoffhaltige Präkursoren auf ihr NCl3 Bildungspotential untersucht. Harnstoff welcher in SBW in Konzentrationen bis zu 1,5 mg/L nachgewiesen wird, zeigt in Laborexperimenten selbst bei neutralen pH- Werten ein hohes NCl3- Bildungspotential (Abbildung 1).

Folgender Reaktionsmechanismus wird angenommen [4]:



Abbildung 1: Trichloraminbildung durch Reaktion von Harnstoff mit hypochloriger Säure



Literatur:

[1] Judd S.J., Bullock G.:
The fate of chlorine and organic materials in swimming pools.
Chemosphere, 51 (2003) 869.

[2] Bernard A., Carbonnelle S., Burbure S., Michel O, Nickmilder M:
Chlorinated pool attendance, atopy and the risk of asthma during childhood.
Environ. Health Perspec. 114 (2006) 1567.

[3] Bernard et al:
Lung hyperpermeability and asthma prevalence in schoolchildren: unexpected associations with the attendance at indoor chlorinated swimming pools.
Occup. Environ. Med. 60 (2003) 385.

[4] Stottmeister E., Voigt K.:
Trichloramin in der Hallenbadluft.
A.B.Arch.Badew. 3 (2006) 158.

 

weitere Informationen zum ersten Projekt