Fl\u00fcchtige polyfluorierte organische Verbindungen (PFCs) in UmgebungsluftEXTREM LANGLEBIG UND FAST \u00c3\u0153BERALL VERTRETENSeit mehr als 50 Jahren wird in der Industrie eine Gruppe perfluorierter organischer Tenside eingesetzt, um Oberfl\u00c3\u00a4chen fett-, wasser- und schmutzabweisend zu machen. Diese Stoffe, so genannte polyfluorierte Verbindungen (PFC), finden unter anderem Anwendung in Impr\u00c3\u00a4gniermitteln, Feuerl\u00c3\u00b6schsch\u00c3\u00a4umen sowie in Lebensmittelverpackungen. Ihre f\u00c3\u00bcr Konsumg\u00c3\u00bcter n\u00c3\u00bctzliche Eigenschaft der thermischen und chemischen Stabilit\u00c3\u00a4t macht einige PFC in der Umwelt zu langlebigen Schadstoffen, die sich in der Nahrungskette anreichern k\u00c3\u00b6nnen. Bei der Verwendung von PFC k\u00c3\u00b6nnen diese Substanzen in Fl\u00c3\u00bcsse und ins Trinkwasser gelangen. Auch im Blut und der Leber von Robben und Eisb\u00c3\u00a4ren sowie in Eisbohrkernen der Arktis wurden PFC entdeckt. Wie brisant diese Verbindungen eingesch\u00c3\u00a4tzt werden, zeigte auch, dass die Vermarktung einiger PFC \u00c3\u00bcber eine EG-Richtlinie reguliert sowie dass Perfluoroktansulfonat (PFOS) in die Liste der persistenten organischen Schadstoffe (POPs) aufgenommen wurde.WIE GELANGEN PFC IN DIE ABGELEGENEN REGIONEN UNSERER ERDE? Neben PFOS geh\u00c3\u00b6rt die Perlfuoroktans\u00c3\u00a4ure (PFOA) zu den bekanntesten und am intensivsten untersuchten PFC. Der Transport der PFC \u00c3\u00bcber den Wasserkreislauf erkl\u00c3\u00a4rt nicht volltst\u00c3\u00a4ndig die hohe Konzentration dieser Substanzen in der Arktis, da diese Verbindungen auf dem Wasserweg von der Produktionsst\u00c3\u00a4tte bis in den Arktischen Ozean lange Zeit unterwegs sind. Der Transport \u00c3\u00bcber die Atmosph\u00c3\u00a4re stellt eine weitere Erkl\u00c3\u00a4rungsm\u00c3\u00b6glichkeit f\u00c3\u00bcr das Vorkommen von PFC in entlegenen Regionen dar. Bei diesem Transportmechanismus spielen neutrale fl\u00c3\u00bcchtige Vorl\u00c3\u00a4uferverbindungen (Perfluoroktansulfonamide und Fluortelomeralkohole (FTOH)) eine Rolle. Diese werden in der Atmosph\u00c3\u00a4re \u00c3\u00bcber lange Strecken transportiert und bauen sich w\u00c3\u00a4hrend des Transports oder danach zu den problematischen PFC ab. Die Promotionsarbeit besch\u00c3\u00a4ftigte sich mit dem atmosph\u00c3\u00a4rischen Transport von PFC.ZUSAMMENFASSUNG DER PROMOTIONSARBEITObwohl erste Einzelmessungen von volatilen PFC in Luftproben einen atmosph\u00c3\u00a4rischen Transport best\u00c3\u00a4tigten, fehlen bisher Studien, die die Verbreitung dieser Verbindungen umfassend darstellen. Aus diesem Grund wurden r\u00c3\u00a4umliche und zeitliche Variationen von PFC-Konzentrationen untersucht. Dazu wurden Luftproben w\u00c3\u00a4hrend verschiedener Probenahmekampagnen in den Jahren 2007 und 2008 genommen. Als Probenahmeplattformen dienten Dauermessstellen bei Hamburg (Deutschland) und verschiedene Forschungsschiffe, die in atlantischen und antarktischen Gew\u00c3\u00a4ssern sowie in der Nord- und Ostsee operierten. Die Luftproben wurden mit so genannte High Volume Air Samplern genommen. Dabei wird Luft mittels einer Pumpe \u00c3\u00bcber einen Filter und \u00c3\u00bcber eine mit Adsorbermaterial gef\u00c3\u00bcllte Glaskartusche gesaugt. Partikul\u00c3\u00a4r gebundene PFC akkumulieren auf dem Filter, fl\u00c3\u00bcchtige Vorl\u00c3\u00a4uferverbindungen an dem Adsorber in der Kartusche. Nach 1 bis 3 Tagen werden Filter und S\u00c3\u00a4ulen gewechselt und im Labor analysiert. PFC konnten in allen Luftproben von der Arktis bis zur Antarktis nachgewiesen werden. Dabei waren die Konzentrationen in der Nordhemisph\u00c3\u00a4re h\u00c3\u00b6her als in der S\u00c3\u00bcdhemisph\u00c3\u00a4re. Die festgestellte weltweite Verbreitung von PFC in der Luft best\u00c3\u00a4tigt, dass diese Gruppe von Chemikalien von haupts\u00c3\u00a4chlich nordhemisph\u00c3\u00a4rischen Quellenregionen \u00c3\u00bcber weite Strecken in entlegene Gebiete transportiert werden kann. W\u00c3\u00a4hrend die perfluorierten S\u00c3\u00a4uren (PFCA, PFSA) ausschlie\u00c3\u0178lich in geringen Konzentrationen (meist < 1 pg m-3) in der partikul\u00c3\u00a4ren Phase bestimmt wurden, lagen die Summenkonzentrationen ihrer volatilen Vorl\u00c3\u00a4ufer (FTOH, Fluortelomeracrylate (FTA), Perfluoralkylsulfonamide (FASA), und Perfluoralkylsulfonamidoethanole (FASE)) zwischen 4.5 pg m-3 im antarktischen Ozean und 335 pg m-3 in Quellengebieten (marine Luft) und zwischen17 und 972 pg m-3 (permanente Stationen bei Hamburg). Weiterhin wurden w\u00c3\u00a4hrend einer 14monatigen Probenahmekampagne bei Hamburg starke Konzentrationsschwankungen von PFC in Luftproben beobachtet. PFC-Emissionen von nahe gelegenen lokalen Quellen sowie der Langstreckentransport von PFC, die von diffusen Quellen westlich und s\u00c3\u00bcdwestlich von Hamburg emittiert wurden, schienen den Konzentrationsverlauf zu erkl\u00c3\u00a4ren. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern neue Erkenntnisse \u00c3\u00bcber atmosph\u00c3\u00a4risch transportierte PFC. Sowohl die bestimmten atmosph\u00c3\u00a4rischen Verweilzeiten als auch die festgestellte weltweite Verbreitung von PFC in der Luft best\u00c3\u00a4tigen, dass diese Gruppe von Chemikalien von haupts\u00c3\u00a4chlich nordhemisph\u00c3\u00a4rischen Quellenregionen \u00c3\u00bcber weite Strecken in entlegene Gebiete transportiert werden k\u00c3\u00b6nnen.PUBLIKATIONENDreyer A. 2009. Atmospheric Distribution and Seasonality of Airborne Polyfluorinated Compounds: Spatial and Temporal Concentration Variations from Ship- and Land-Based Measurements in Northern Germany, the Atlantic Ocean, and Polar Regions. Dissertation. ISSN 0344-9629.Dreyer, A., Shoeib, M., Fiedler, S., Barber, J., Harner, T., Schramm, K., Jones, K., Ebinghaus, R. submitted. Field Intercomparison on the Determination of Volatile and Semi-volatile Polyfluorinated Compounds in Air. Environmental Science & Technology.Dreyer, A.; Matthias, V., Weinberg, I., Ebinghaus, R. in press. Wet Deposition of Poly- and Perfluorinated Compounds. Environmental Pollution.Dreyer, A.; Weinberg, I.; Temme, C.; Ebinghaus, R. 2009. Polyfluorinated Compounds in the Atmosphere of the Atlantic and Southern Ocean: Evidence for a global Distribution. Environmental Science & Technology, 43, 6507-6514.Dreyer, A.; Langer, V.; Ebinghaus, R. 2009. Determination of Octanol-Air Partition Coefficients (KOA) of Fluorotelomer Acrylates, Perfluoroalkyl Sulfonamids, and Perfluoroalkylsulfonamido Ethanols. Journal of Chemical and Engineering Data, 54, 3022-3025.Dreyer, A.; Matthias, V.; Temme, C.; Ebinghaus, R. 2009. Annual Time-Series of Air Concentrations of polyfluorinated Compounds. Environmental Science & Technology, 43, 4029-4036.Dreyer, A.; Ebinghaus, R. 2009. Polyfluorinated compounds in ambient air from ship- and land-based measurements in northern Germany. Atmospheric Environment, 43, 1527-1535.Dreyer, A.; Temme, C.; Sturm, R.; Ebinghaus, R. 2008. Optimized method avoiding solvent-induced response enhancement in the analysis of volatile and semi-volatile polyfluorinated alkylated compounds using gas chromatography-mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1178, 199-205.Thuens, S.; Dreyer, A.; Sturm, R.; Temme, C.; Ebinghaus, R. 2008. Determination of the octanol-air partition coefficients (KOA) of fluorotelomer alcohols. Journal of Chemical and Engineering Data, 53, 223-227.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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