Eine neue Methode zum Testen auf eine Vielzahl von Mikroverunreinigungen in Wasserstraßen hat bereits einen albtraumhaften Schadstoffcocktail hervorgebracht.
"Die Überwachung der Wasserqualität erfolgt üblicherweise, indem jeweils eine oder wenige Schadstoffe eng untersucht werden. Wir wollten eine möglichst weitgehende analytische Methode entwickeln ", sagt Damian Helbling, Dozent für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik an der Cornell University. Die Arbeit erscheint in Umweltwissenschaften: Wasserforschung & Technologie.
"Es ist kein Geheimnis, dass die Chemikalien, die wir in unserem täglichen Leben verwenden, oft in unsere Luft und unser Wasser gelangen."
"Wir zeigen, dass unser Ansatz die Menge an Informationen mehr als verdoppeln kann, die sonst mit konventionelleren Methoden gewonnen werden könnten", sagt Helbling. "Dies hat wichtige Implikationen für die Risikocharakterisierung und Expositionsbewertung."
Die neue Technik, die hochauflösende Massenspektrometrie verwendet, bewertete 18-Wasserproben, die an Wasserstraßen des Staates New York gesammelt wurden. In mindestens einer der Proben wurden so genannte Mikroverunreinigungen von 112 gefunden - Chemikalien einschließlich Pharmazeutika, Pestizide und Körperpflegeprodukte. Helbling sagt, dass acht der Chemikalien in jeder Probe gefunden wurden und Dutzende mehr in den meisten Proben gefunden wurden.
Helbling und Doktorandin Amy Pochodylo bezeichnen ihren Ansatz als "suspect screening". Das Spektrometer analysierte die chemische Zusammensetzung der Wasserproben und die Forscher verglichen die resultierenden Daten mit einer großen Liste von 1,100 "verdächtigen Chemikalien" durch ein flinkeres Data-Mining Algorithmus.
Die unmaskierten Schadstoffe lesen sich wie ein Suppenrezept, das in einem Alptraum des Apothekers zusammengebraut wurde, da sie Antikonvulsiva (Levetiracetam), Antihistaminika (Fexofenadin) und Muskelrelaxantien (Carisoprodol, Metaxalon und Methocarbamol) enthielten - alle Chemikalien, die nur selten als Wasserverunreinigungen gemeldet wurden von denen einige zum ersten Mal gemeldet werden.
Prominente Chemikalien, die in New Yorks Wasserstraßen gefunden werden, schließen Triclosan ein, ein antibakterielles Mittel, das in den flüssigen Handseifen und in der Zahnpasta gefunden wird; das Anästhetikum und Herzmittel Lidocain; Diethylphthalat, eine Komponente von Kunststoffen; und das Herbizid Atrazin.
In allen 18-Wasserstraßen fanden die Forscher Atenololsäure (eine Bluthochdruck-Medikamentenkomponente); 5-Methyl-1H-Benzotriazol (ein Korrosionsinhibitor, der in Geschirrspülmittel gefunden wird); Koffein; das Insektenschutzmittel DEET; Gabapentin (ein Epilepsiemedikament); Metformin (ein Medikament, das den Blutzucker steuert); Saccharin und Sucralose (Splenda).
Er zitiert, wie diese neue Technik eine breite Palette chemischer Strukturen repräsentiert, die mit herkömmlichen Mitteln kaum zu finden sind. Helbling sagt: "Diese Ergebnisse sind nicht nur aus einer neuen Perspektive interessant, sondern demonstrieren auch die Breite der chemischen Abdeckung, die unser verdächtiges Screening bietet."
Helbling hofft, dass die Verantwortlichen für die Überwachung der Wasserstraßen diesen Ansatz effektiv anwenden.
"Es ist kein Geheimnis, dass die Chemikalien, die wir in unserem täglichen Leben verwenden, oft in unsere Luft und unser Wasser gelangen. Diese Arbeit trägt zu unserem Verständnis der spezifischen Arten von Chemikalien bei, die unsere Wasserressourcen beeinflussen ", sagt er und stellt fest, dass er davon überzeugt ist, dass diese breite Methode eines Tages Routine bei der Überwachung werden wird. "Das ist wahrscheinlich mehrere Jahre in der Zukunft."
Die National Science Foundation hat diese Arbeit finanziert.
Quelle: Cornell University
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