Umweltüberwachung von Wasser

Umweltüberwachung ist die Erhebung von Schadstoffen, chemischen Produkten oder anderen Parametern in Luft, Wasser oder Boden.

Mehrere Kontaminantenfamilien werden hauptsächlich überwacht, aber die Untersuchungen konzentrieren sich auch auf neu auftretende Kontaminanten.

• Arzneimittelrückstände
• Pestizide
• PAKs (Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe) bestehen aus mehreren aromatischen Ringen
• PCBs (polychlorierte Biphenyle), Furane und Dioxine, die persistente organische Schadstoffe (POP) sind
• Endokrine Disruptoren (Bisphenole, synthetische Östrogene)
• Perfluorierte Verbindungen
• Biotoxine sind im Meerwasser gelöste Mikroalgentoxine wie Pectenotoxin (PTXs), Yessotoxin (YTX), Okadainsäure (OA)/ Dinophysistoxin (DTXs) und Azaspiracids (AZAs)

Die passive Probenahme ermöglicht die Überwachung von Schadstoffen (Mikroverunreinigungen oder Biotoxinen) in Gewässern (Oberflächengewässer, Grundwasser, Küstengewässer…) über einen kurzen (mindestens 7 Tage) bis langen Zeitraum (mit einem durchschnittlichen Feldeinsatz von einem Monat), für den kein Strom, keine Wartung und keine Überwachung erforderlich ist. Die durchschnittliche Konzentration der gesammelten Schadstoffe wird im Labor gemessen.

Wir bieten eine breite Palette von Passivsammlern an, mit denen sich eine Vielzahl natürlicher oder synthetischer Moleküle in Oberflächengewässern oder im Grundwasser sammeln lässt. Einige Passivsammler, wie z. B. Scheibenpassivsammler und POCIS, können je nach der richtigen Wahl des Sorptionsmittels/der Membran ähnliche Verbindungen aufnehmen. Für jeden Passivsammler haben wir auch ein Format für die Grundwasseranalyse.

Passivsammler

• Passive Probenehmer auf Basis von SPE-Scheiben sind so konzipiert, dass sie während des Probenahmezeitraums TWA-Konzentrationen von polaren oder unpolaren organischen Verbindungen sowie Metallen liefern. Dieser passive Probenehmer ist sehr einfach zu verwenden, um die Verunreinigungen zu extrahieren. Diese Tools stehen auch für die Grundwasserüberwachung zur Verfügung.
• Der Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS) wurde entwickelt, um die zeitgewichtete durchschnittliche (TWA) Konzentration hydrophiler organischer Chemikalien (Pestizide, Arzneimittelrückstände, Glyphosat & AMPA, EDCs…) während des Probenahmezeitraums bereitzustellen. POCIS kann mit oder ohne Performance Reference Compound (PRC) geliefert werden. Historisch für polare Verbindungen entwickelt, wurden dank der richtigen Kombination von Sorptionsmittel/Membranen einige Anwendungen für nicht polare Verbindungen wie perfluorierte Verbindungen (PFAS) entwickelt. Diese Tools stehen auch für die Grundwasserüberwachung zur Verfügung.
• Silikonkautschuke sind die bequemen Werkzeuge für die Aufnahme von unpolaren Schadstoffen wie PAKs oder PCBs.
• Solid Phase Adsorption Toxin Tracking (SPATT) ist ein neues Überwachungsinstrument, das die Biotoxinkontamination von Muscheln simuliert, die sich durch Filter ernähren.

Das französische Ministerium für ökologischen Übergang hat eine Verordnung veröffentlicht, die den Einsatz von passiven integrativen Probenehmern (PIS) für die Überwachung prioritärer und relevanter Stoffe in der Wassermatrix erlaubt.

> Konsultieren Sie den Gesetzestext für die Wasserüberwachung – Anhänge II und III (auf Französisch)

• Kann einen zeitlich gewichteten Durchschnitt (TWA) der Schadstoffkonzentration im Wasser ermitteln
• Einsetzbar unter rauen Bedingungen
• Keine a priori Vorbereitung oder Überwachung
• Nachweis von punktuellen Verunreinigungen
• Höhere Anreicherung von Schadstoffen
• Formate für die Überwachung von Oberflächenwasser und Grundwasser

AFFINISEP bietet ein komplettes Sortiment an Sorbentien für die Rückhaltung spezifischer Moleküle oder einer Familie von Verunreinigungen für Pharmazeutika, Pestizide, Herbizide, endokrine Disruptoren, Glyphosat & AMPA, perfluorierte Verbindungen… sowie alles notwendige Zubehör wie Halter, Kanister, Verteiler, ….

Die Glyphosat- und AMPA-Konzentrationen im Plasma von Florida-Seekühen wurden bestimmt. Parallel dazu wurde die Überwachung dieser Moleküle in den Gewässern Floridas vor, während und nach der Zuckerrohrernte mit Schürfproben sowie mit AFFINIMIP®POCIS GLYPHOSATE durchgeführt.

Chronic exposure to glyphosate in Florida manatee, De María M., Silva-Sanchez C., Kroll K. J., Walsh M. T., Nouri M. – Z., Hunter M. E., Ross M., Clauss T. M., Denslow N. D., Environment International, 152, 106493, 2021. Open access

Die Leistung von AFFINIMIP®POCIS wurde mit einer Glyphosat-Spurenkonzentration bewertet, die als eintägiger Impuls mit anschließender Spülung verabreicht wurde (zur Nachahmung waldbaulicher Anwendungen), verglichen mit einer kontinuierlichen Verabreichung (zur Nachahmung landwirtschaftlicher oder städtischer Anwendungen). Es wurden verschiedene Konzentrationen von Rodeo getestet (entsprechend 0,0 bis 1,84 µg Glyphosat /L.

Detection and accumulation of environmentally-relevant glyphosate concentrations delivered via pulse- or continuous-delivery on passive samplers, Coble A. A., Silva-Sanchez C., Arthurs W. J., Flinders C. A., Science of the Total Environment, 838, 156131, 2022. Open access

Ein auf AttractSPE®Disks HLB basierender passiver Probenehmer wurde für die Grundwasseranalyse und für Druckleitungen in Pumpstationen evaluiert. In beiden Fällen wurden mit dem Passivsammler mehrere Tausend Merkmale entdeckt, im Vergleich zu Hunderten bei der Entnahme von Proben.

Combining passive sampling with suspect and non-target screening (NTS) to monitor groundwater quality, BTO 2021.001, Béen F., Beernink S., Amato E., January 2021, Open access

Dieser Artikel enthält Standardmethoden und Leitlinien für die Laborvorbereitung von Chemcatcher-Passivsammlern für die Messung polarer organischer Verbindungen, insbesondere von AttractSPE®HLB. Er enthält Informationen über die Vorbereitung der Einsatzausrüstung, die Extraktion der gebundenen Analyten auf der Empfangsphasenscheibe bis hin zur instrumentellen Analyse. Dieses Protokoll wurde bereits erfolgreich zur Überwachung einer Vielzahl polarer Schadstoffe (wie Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel und Körperpflegeprodukte) in Flüssen und Bächen weltweit eingesetzt.

Monitoring of polar organic compounds in fresh waters using the Chemcatcher passive sampler, Robinson R. F.A., Mills G. A., Fones G. R., MethodsX, 10, 102054, 2023. Open Access

Die Miniaturisierung eines vollständigen Arbeitsablaufs für die Identifizierung und Überwachung von bedenklichen Schadstoffen (CECs) wird durch die Verwendung von AttractSPE®HLB als Empfangsphase des Passivsammlers vorgestellt. Im Vergleich zu Wasserproben wurden in 3D-PSD-Extrakten an verschiedenen Standorten fast doppelt so viele CECs identifiziert (80 bzw. 42 CECs).

A miniaturized passive sampling-based workflow for monitoring chemicals of emerging concern in water, Richardson A. K., Irlam R. C., Rapp Wright H., Mills G. A., Fones G. R., Stürzenbaum S. R. , Cowan D. A. , Neep D. J. , Barron L. P., Science of The Total Environment, 839, 156260, 2022. Open Access

Passivsammler auf der Basis von SPE-Scheiben und Silikon wurden in der Sierra Nevada eingesetzt, um Pestizide über Tage bis Wochen hinweg zu konzentrieren. Dieser Bericht zeigt, dass die Verwendung von diffusionsbegrenzenden Membranen (DLM) die Anreicherung von hydrophoberen Verbindungen auf der Empfangsphase verhindert. AttractSPE® Disks HLB und RPS waren geeignet, ohne DLM verwendet zu werden und eine breite Palette von Pestiziden für die Bestimmung ihrer Anwesenheit/Abwesenheit anzureichern.

Assessing the presence of current-use pesticides in mid-elevation Sierra Nevada streams using passive samplers, California, 2018–19, De Parsia, M.D., Orlando, J.L., and Hladik, M.L., U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2022–5129, 2023, Open Access

BRGM (Französisches Institut für geologische Untersuchungen) hat die passive Probenahme von 42 Pestiziden für GRUNDWASSER ausgewertet. Zwei Arten von passiven Probenehmern, ein POCIS für polare Pestizide und ein POCIS-MIP-Probenehmer, der AFFINIMIP® POCIS Glyphosat entspricht, wurden unter Niedrigflussbedingungen untersucht, wie sie im Grundwasser herrschen. Kalibrierungen fanden in einem mit Grundwasser gefüllten Versuchspiloten mit wenigen Metern Wasser pro Tag statt. AMPA und Glyphosat hatten ähnliche Probenahmeraten für beide getesteten Wasserdurchflusswerte (1 m und 4 m pro Tag), die jedoch um den Faktor 3 für Glyphosat und um den Faktor 7 für AMPA niedriger waren als die unter Rührbedingungen erhaltenen Werte.

Estimating 42 pesticide sampling rates by POCIS and POCIS-MIP samplers for groundwater monitoring: a pilot-scale calibration, C. Berho, S. Robert, C. Coureau, E. Coisy, A. Berrehouc, L. Amalric, A. Bruchet, Environmental Science and Pollution Research (2020)

Aus AFFINIMIP®SPE Glyphosat-AMPA wurde ein integrativer Probenehmer für polare organische Chemikalien (POCIS) speziell für Glyphosat und sein Hauptabbauprodukt Aminomethylphosphonsäure (AMPA) entwickelt. Die Laborkalibrierung in einem kontinuierlichen Wasserdurchfluss-Expositionssystem zeigt für Glyphosat bzw. AMPA eine Probenahmerate von 111 bzw. 122 ml Tag-1. Dieses Produkt wird vermarktet als AFFINIMIP^® POCIS GLYPHOSAT.

Laboratory calibration of a POCIS-like sampler based on molecularly imprinted polymers for glyphosate and AMPA sampling in water, C. Berho, B. Claude, E. Coisy, A. Togola, S. Bayoudh, P. Morin, L. Amalric, Anal Bioanal Chem 409: 2029 (2017).

Ein SPE-Sorbens auf Basis von molekular geprägten Polymeren (MIP) wurde für Glyphosat und AMPA entwickelt, um als integrative Passivsammler-(POCIS-LIKE)-Empfangsphase getestet zu werden.

New molecularly imprinted polymers (MIP) used as SPE clean up method and as a passive sampler receiving phase for the catchment of glyphosate and AMPA in water, C. Berho, B. Claude, L. Amalric, A. Togola, E. Grellet, S. Bayoudh, K. Puzio, P. Morin with a financial support of the French National Research Agency (ANR):  ECOTECH ORIGAMI PROJECT, Poster presented at SETAC 2015.