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TU Berlin

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Vorkommen und Verhalten iodierter Röntgenkontrastmittel in der aquatischen Umwelt

  • Finanzierung: TU-Berlin, Deutsche Forschungsgemeinschaft
  • Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. M. Jekel, Dr. rer. nat. Anke Putschew
  • Bearbeitung: Frau Dipl.-Chem. Sonja Schittko

Problemstellung
Triiodierte Benzolderivate sind häufig eingesetzte Röntgenkontrastmittel. Der Einsatz im menschlichen Körper erfordert hohe Stabilität und Hydrophilie, die garantieren, dass diese Verbindungen unmetabolisiert und schnell wieder ausgeschieden werden. Die erwähnten Eigenschaften führen allerdings dazu, dass die Verbindungen auch in Kläranlagen nicht abgebaut oder zurückgehalten werden.

Kläranlagenabläufe sind durch einen hohen Gehalt an adsorbierbaren iodorganischen Verbindungen (AOI, Spezifizierung des Summenparameters AOX) charakterisiert. Selbst Oberflächengewässer, welche Kläranlagenablauf beeinflusst sind, weisen hohe AOI Gehalte auf (bis 60 µg/L). Die iodierten Kontrastmittel sind die Hauptquelle für den im Wasserkreislauf detektierten AOI.

Die permanente Emission der Röntgenkontrastmittel macht es notwendig das Vorkommen und das Verhalten der Verbindungen in der aquatischen Umwelt zu untersuchen. Denn obwohl die iodierten Verbindungen die Kläranlagen unmetabolisiert passieren, kann nicht ausgeschlossen werden, dass im Oberflächengewässer oder während der Uferfiltration eine Transformation stattfindet.

Vorgehensweise
Mit Hilfe einer analytischen Methode (Anreicherung durch Festphasenextraktion, Trennung und Detektion via LC-MS/MS, 1) zur Identifizierung der Kontrastmittel wurde das Vorkommen der Verbindungen in einem teilweise geschlossenen Wasserkreislauf in Berlin untersucht. Dabei ist eine Abnahme der Konzentration von der Emissionsquelle (20 µg/L Iopromid), über die Oberflächengewässer bis hin zu Messpegeln einer Transekte und Trinkwasserbrunnen feststellbar (15 ng/L Iopromid, 2,3).

Ergebnisse
Neben der Einzelstoffanalytik wurde der Summenparameter AOI bestimmt. Der Anteil des AOI der durch die identifizierten Kontrastmittel hervorgerufen wird, nimmt dabei von 50 % im Ablauf auf 10 % im Grundwasser ab. Obwohl festgestellt werden konnte, dass durch den Anreichungsschritt nahezu der gesamte AOI extrahiert und eluiert werden kann, konnten bislang keine in der Literatur postulierten Abbauverbindungen identifiziert werden, was bedeutet, dass bis zu 90 % der den AOI hervorrufenden Verbindungen bislang unbekannt sind. Mittels ICP-MS wurden selektiv iodorganische Verbindungen in den Extrakten detektiert. Nach ersten Abschätzungen können die dort detektierten Verbindungen auch nicht den gesamten AOI der Proben erklären. Zur Zeit werden Studien durchgeführt, die Informationen über die Größenverteilung des AOI liefern sollen (GPC-ICP-MS, Ultrafiltration).


(1) Putschew, Wischnack, Jekel (2000) Sci. Total Environ. 255, 129-135
(2) Putschew, Schittko, Jekel (2001) J. Chromatogr. A, 930, 127-134

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