Titelaufnahme

Titel
Global approach (Part A): are substances more persistent than test systems lead to believe? : Non-extractable residues: experimental examination of suitable extraction methods in view of a long-term risk for the environment : final report / by Dirk Löffler, Annika Martin, Dinah Albrecht, Marvin Fligg, Jens Hogeback, Thomas Ternes (Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz) ; on behalf of the German Environment Agency ; publisher: Umweltbundesamt ; study performed by:Bundesanstalt für Gewässerkunde (Federal Institute of Hydrology) ; edited by: Section Fachgebiet IV 2.2 - Umweltbewertung von Arzneimitteln, Astrid Wiemann
VerfasserLöffler, Dirk ; Martin, Annika ; Albrecht, Dinah ; Fligg, Marvin ; Hogeback, Jens ; Ternes, Thomas
KörperschaftDeutschland ; Bundesanstalt für Gewässerkunde
ErschienenDessau-Roßlau : Umweltbundesamt, Dezember 2022
Umfang1 Online-Ressource (83 Seiten, 2,75 MB) : Illustrationen, Diagramme
Anmerkung
Study completed in: 2021
non-extractable residues
SpracheEnglisch
SerieTexte ; 2022, 133
URNurn:nbn:de:gbv:3:2-928111 
Zugriffsbeschränkung
 Das Dokument ist frei verfügbar
Dateien
Global approach (Part A): are substances more persistent than test systems lead to believe? [2.75 mb]Annex [7.78 mb]
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Nachweis
Klassifikation
Keywords
After exposure of soils and sediments to anthropogenic organic substances non-extractable residues (NER) can be formed. The proportion of a compound which remains non-extractable is strongly variable with the extraction procedure used besides dependencies on substance properties and soil characteristics. In environmental studies degradation/dissipation times (DT-values) are influenced directly by the extraction method as a more intense extraction procedure may release higher proportions of a parent compound and its transformation products resulting in increased DT50-values and a higher persistence. This may be of consequence for the environmental risk assessment of a compound. However in German and EU legal regulations there is no exact and general definition how to determine and characterise NER. Consequently the comparability of NER data is limited. This could have particular influence on the evaluation of substances under different legal regulations (e.g. REACH chemicals pesticides biocides pharmaceuticals). In the past NER have been widely neglected for persistence assessment as only the DT50 values (primary degradation) of parent compound and transformation products in soil and water/sediment systems (OECD guideline 307 308 309) were considered. The ECHA PBT-guidance R.11 (2017) highlights the importance of the NER for assessment of persistence when testing transformation in water/sediment or soil systems (ECHA June 2017). For this further information on type and amount of NER are required. A harmonised concept to consider potentially remobilisable NER in the framework of persistence assessment (e.g. PBT vPvB POP) is needed. Hence the task of this study was to verify the sequential extraction scheme for the characterisation of non-extractable residues by Eschenbach and Oing (Eschenbach and Oing 2013b). Furthermore a standardised approach for the determination of non-extractable residues was developed considering recent scientific advances (Schaeffer et al. 2018) to provide comparable NER data for the environmental risk assessment of organic substances. To this end extraction efficiencies and their variability were determined for 42 non-labelled organic chemicals spiked onto three soils applying a number of extraction techniques and conditions developing an extraction procedure which provides high extraction efficiencies and a low variability for a broad spectrum of analytes. Additionally NER generated within soil transformation studies according to OECD TG 307 with 14C-triclosan 14C-fenoxycarb and 14C-acetaminophen and three standard soils (Lufa 2.2 Lufa 2.3 und Lufa 2.4) were analysed using sequential batch extraction and pressurised liquid extraction (PLE). The widely universally applicable extraction procedure using PLE developed in this project is recommended for transformation studies in soil and water/sediment-systems to improve the comparability of the NER data and limit overestimation of NER.
Keywords (Englisch)
Nach der Exposition von Böden und Sedimenten mit organischen Substanzen anthropogenen Ursprungs können nicht extrahierbare Rückstände (NER) gebildet werden. Der Anteil einer Substanz welcher als nicht extrahierbar im Boden zurückbleibt hängt neben den Substanzeigenschaften und den Bodencharakteristika stark vom angewendeten Extraktionsverfahren ab. In Studien zum Umweltverhalten von organischen Substanzen werden Abbau-/Dissipationszeiten (DT-Werte) direkt von der Extraktionsmethode beeinflusst da ein intensiveres Extraktionsverfahren höhere Anteile dieser Stoffe und von deren Transformationsprodukten freisetzen kann was zu erhöhten DT50-Werten also einer höheren Persistenz führt. Dies kann daher für die Umweltrisikobewertung von Stoffen relevant sein. In der deutschen und EU-weiten Stoffregulierung gibt es kein standardisiertes Verfahren für die Bestimmung und Charakterisierung der NER. Folglich ist die Vergleichbarkeit vorhandener Daten zu NER limitiert. Dies dürfte besonderen Einfluss auf die Bewertung von Substanzen in unterschiedlichen regulatorischen Kontexten (z. B. REACH-Chemikalien Pestizide Biozide Arzneimittel) haben. Bei der Persistenzbewertung wurden die NER in der Vergangenheit weitgehend ignoriert da nur die DT50-Werte für den Primärabbau von Ausgangsverbindungen und deren Transformationsprodukten in Boden- und Wasser/Sediment- Systemen (OECD Guideline 307 308 309) berücksichtigt wurden. In der PBT-Guidance R.11 der ECHA (2017) wird die Bedeutung der NER aus Transformationsstudien in Boden- bzw. Wasser/Sediment-Systemen für die Persistenzbewertung betont (ECHA June 2017). Es werden deshalb weitergehende Informationen zu Art und Menge der NER benötigt. Für die Berücksichtigung von potentiell remobilisierbaren NER im Rahmen der Persistenzbewertung (z.B. PBT vPvB POP) wird ein harmonisiertes Konzept gebraucht. Das Ziel dieser Studie war es das sequenzielle Extraktionsschema zur Charakterisierung von nichtextrahierbaren Rückständen von Eschenbach und Oing (Eschenbach and Oing 2013b) zu überprüfen. Weiterhin wurde ein standardisierter Ansatz zur Bestimmung von NER entwickelt welcher vergleichbare NER Daten für die Umweltbewertung von organischen Substanzen liefert und dabei aktuelle wissenschaftliche Entwicklungen berücksichtigt (Schäffer et al. 2018). Dazu wurden 42 nicht-markierte organische Substanzen auf drei unterschiedliche Böden dotiert und mit verschiedenen Extraktionsverfahren und -bedingungen extrahiert um ein Extraktionsverfahren zu entwickeln welches hohe Extraktionseffizienzen bei geringen Varianzen für ein breites Spektrum organischer Substanzen ermöglicht. Weiterhin wurden Bodentransformationsstudien angelehnt an die OECD Richtlinie 307 mit 14C-Triclosan 14C-Fenoxycarb und 14C-Acetaminophen (Paracetamol) und drei Standardböden (Lufa 2.2 Lufa 2.3 und Lufa 2.4) durchgeführt. Die nicht extrahierbaren Anteile wurde nach sequentieller Schüttelextraktion und beschleunigter Lösemittelextraktion (PLE) quantifiziert. Es wird empfohlen das in diesem Projekt entwickelte und weitgehend universell einsetzbare PLE-Extraktionsverfahren bei Transformationsstudien in Boden- und Wasser/Sediment-Systemen einzusetzen um die Vergleichbarkeit von NER-Daten zu verbessern und die methodische Überschätzung der NER somit zu minimieren.