POP-Screening – Entwicklung eines Persistenz-Screeningverfahrens für den troposphärischen Abbau von mittelflüchtigen Pflanzenschutzmitteln durch OH-Radikale
UFOPLAN 201 67 424
Von 01/2001 bis 01/2004Projektleiter: Cornelius Zetzsch
Mitarbeiter: Radostin Gavrilov
POP-Screening – Entwicklung eines Persistenz-Screeningverfahrens für den troposphärischen Abbau von mittelflüchtigen Pflanzenschutzmitteln durch OH-Radikale Die troposphärische Transformation durch OH-Radikale ist zumeist der schnellste Abbaupfad flüchtiger Chemikalien, der einen großen Anteil am Abbau in der Umwelt hat. Für semivolatile (mittelflüchtige) Stoffe, zu denen sämtliche persistenten Stoffe (POPs) der Stockholm-Konvention und mehr als die Hälfte der im Handel befindlichen Pflanzenschutzmittel (PSM) zählen, wird ein verlässliches Testverfahren zur Messung der OH-Reaktivität benötigt. Ziel dieses Vorhabens war es, ein solches Prüfverfahren zu erarbeiten und durch Kühlung auf den flüchtigeren Bereich auszudehnen. Dafür wurde eine Aerosol-Smogkammer aufgebaut, mit Solarien-Leuchtstoffröhren als Sonnensimulator zunächst noch in Hannover provisorisch als 1760 l-Kammer, kühlbar auf 7°C, dann als 3200 l-Kammer in Bayreuth in einem auf minus 25°C kühlbaren Labor. Mit den Testsubstanzen beschichtete Aerosolpartikel wurden in die Kammer dispergiert und bekannten Konzentrationen von OH-Radikalen ausgesetzt. Die Aerosolpartikel bestanden aus extrem feinteiligem Quarzglas (Aerosil 380, Degussa) das mit den Prüfsubstanzen (weniger als eine Moleküllage) beschichtet war und Agglomerate der 7 nm-Primärpartikel von ca. 1 µm Durchmesser bildete. Bei 7 °C wurden OH-Reaktivitäten von Di-(2-ethylhexyl-)phthalat (DEHP), Terbuthylazin (TBA) gammaHCH (Lindan), alpha-HCH, DDT und Dicofol bestimmt. Mirex erwies sich als nicht abbaubar und diente teilweise als inerter Standard. Als Abbauprodukte von TBA wurden die Desethyl- und Acetylderivate beobachtet. Bei TBA und DEHP gelang erstmals die Bestimmung einer Temperaturabhängigkeit der OH-Reaktivität einer aerosolgetragenen Substanz. Bei +22, +1 und –10°C wurde die OH-Reaktivität von Aldrin gemessen und Dieldrin als eines der Hauptprodukte identifiziert. Variable Konzentrationen der OH-Radikale und ein weiter Bereich ihrer Anfangskonzentration gewähren neue Einblicke in das Reaktionsverhalten aerosolgebundener Stoffe, die denen der Exposition von Filterproben in Phase I des Projekts ähneln und einer Klärung bedürfen.