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Faculty for Biology, Chemistry and Earth Sciences

Department Soil Ecology - Prof. Dr. Eva Lehndorff

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Huang, J-H; Matzner, E: Degradation of organotin compounds in organic and mineral soils, Journal of Plant Nutr. Soil Sci., 167, 33-38 (2004), doi:10.1002/jpln.200321243
Abstract:
Summary Broad industrial application of organotin compounds (OTC) leads to their release into the environment. OTC are deposited from the atmosphere into forest ecosystems and may accumulate in soils. Here, we studied the degradation of methyltin and butyltin compounds in a forest floor, a mineral and a wetland soil with incubation experiments at 20oC in the dark. OTC degraded slowly in soils with half-lives estimated from 0.5 to 15 years. The first order degradation rate constants of OTC in soils ranged from 0.05 to 1.54 yr-1. The degradation rates in soils were generally in the order mono- ³ di- > tri-substituted OTC. Stepwise dealkylation was observed in all cases of di-substituted OTC, but only in some cases of tri-substituted OTC. Decomposition rates of OTC in the forest floor were higher than in wetland and mineral soils. Tetramethyltin in the gas phase was not detected, suggesting little tin methylation in the wetland soils. Slow degradation of OTC in soils might lead to long-term storage of atmospherically deposited OTC in soils. Zusammenfassung Vielfältige industrielle Anwendungen von Organozinn-Verbindungen (OTC) haben zu ihrer Verbreitung in der Umwelt geführt. OTC gelangen durch atmosphärische Deposition in Waldökosysteme und können dort in den Böden akkumulieren. Verschiedene OTC wurden in einer umusauflage, einem Mineralboden sowie einem Moorboden bei 20oC in Dunkelheit inkubiert. Der Abbau der OTC erfolgte nur langsam mit Halbwertzeiten von 0.5 bis 15 Jahren. Die Abbaukonstanten 1. Ordnung lagen zwischen 0.05 und 1.54 Jahr-1. Di-subtituierte OTC unterlagen einer schrittweisen Dealkylierung, die bei tri-substituierten Spezies nur teilweise gefunden werden konnte. Die Abbauraten in der Humusauflage waren höher als die im Moorboden bzw. im Mineralboden. Der Abbau war allgemein in der Reihfolge mono- ³ di- >tri- substituierte OTC. Tetramethylzinn wurde nicht in der Gasphase beobachtet, eine Zinn-Methylierung in Moorböden ist somit unwahrscheinlich. Der langsame Abbau von Organoizinn-Verbindungen macht einen langfristigen Verbleib der untersuchten Organozinn-Verbindungen in terrestrischen und semiterrestrischen Böden wahrscheinlich.
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