Zusammenfassung
Perchlorat wird in Raketen, Feuerwerkskörpern und Fackeln eingesetzt, kommt aber auch natürlich in ariden und semiariden Gebieten zusammen mit anderen Salzen vor. Bei der Entsorgung, Lagerung oder durch Unfälle kann es zu einem Eintrag dieser Substanz in das aquatische System kommen. Perchlorat konnte mittlerweile im Oberflächenwasser und Grundwasser an vielen Orten weltweit nachgewiesen werden. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, an ausgewählten Standorten zu überprüfen, ob Perchlorat auch in Deutschland in Oberflächen-, Grund- oder Bodenwasser vorkommt. Hierfür wurden Proben im Oberflächenwasser im Abstrom zweier militärisch genutzter Standorte, im Grundwasser eines Produktionsstandortes und im Grund- und Bodenwasser von Standorten, an denen Feuerwerke abgebrannt werden, gewonnen. Im Ergebnis zeigt sich, dass Perchlorat im Grund- und Oberflächenwasser an allen Standorten mit Gehalten um 1 μg/l nachgewiesen werden kann. Hohe Gehalte bis 15.000 μg/l wurden im Porenwasser vom Maifeld in Berlin nachgewiesen, wo direkt nach einem Feuerwerkswettbewerb Bodenproben entnommen wurden.
Abstract
Perchlorate is a component found in solid rocket fuels, explosives, fireworks, and road flares. In addition, perchlorate is a minor component of natural salt deposits in semiarid and arid regions. Discharge and storage areas as well as accidents are potential sources for perchlorate contamination of aquatic systems. Perchlorate has been detected in surface water and groundwater from several places worldwide. The aim of this study is to evaluate whether perchlorate occurs in surface water, groundwater, or soil leachate at selected sites in Germany. These sites include surface water from a military base in southern Germany, groundwater from a production site, and groundwater and soil leachate from a location where fireworks shows are performed regularly. Results show that perchlorate was detected in all surface water and groundwater samples with values around 1 μg/l. Highest values (up to 15,000 μg/l) were detected in pore waters of the “Maifeld” area in Berlin where soil was sampled immediately after a fireworks show.
Literatur
Barron, L., Nesterenko, P.N., Paull, B.: Rapid on-line preconcentration and suppressed micro-bore ion chromatography of part per trillion levels of perchlorate in rainwater samples. Anal. Chim. Acta 567(1), 127–134 (2006)
Bickerton, G., Brown, S.J., Ptacek, C.J.: National assessment of groundwater quality in Canada: perchlorate. Environ. Canada, 51 S. (2009)
Böhlke, J.K., Hatzinger, P.B., Sturchio, N.C., Baohua, G., Abbene, I., Mroczkowski, S.J.: Atacama perchlorate as an agricultural contaminant in groundwater: isotopic and chronologic evidence from Long Island, New York. Environ. Sci. Technol. 43, 5619–5625 (2009)
Dasgupta, P.K., Martinelango, P.K., Jackson, W.A., Anderson, T.A., Tian, K., Tock, R.W., Rajagopalan, S.: The origin of naturally occurring perchlorate: the role of atmospheric processes. Environ. Sci. Technol. 39, 1569–1575 (2005)
Deutsches Institut für Normung e.V.: Wasserbeschaffenheit – Bestimmung von gelösten Anionen mittels Flüssigkeitsionenchromatographie – Teil 1. In: Bestimmung von Bromid, Chlorid, Fluorid, Nitrat, Nitrit, Phosphat und Sulfat, 24 S. Beuth Verlag GmbH, Berlin (2009)
Deutsches Institut für Normung e.V.: Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung – Kationen. Beuth Verlag GmbH, Berlin (2000)
Dyke, J.V., Ito, K., Obitsu, T., Hisamatsu, Y., Dasgupta, P.K., Blout, B.C.: Perchlorate in dairy milk. Comparison of Japan versus the United States. Environ. Sci. Technol. 41, 88–92 (2007)
El Aribi, H., Le Blanc, Y.J.C., Antonsen, S., Sakuma, T.: Analysis of perchlorate in foods and beverages by ion chromatography coupled with tandem mass spectrometry (IC-ESI-MS/MS). Anal. Chim. Acta 567(1), 39–47 (2006)
Farhan, Y.H., Hatzinger, P.B.: Modeling the biodegradation kinetics of perchlorate in the presence of oxygen and nitrate as competing electron acceptors. Bioremediation J. 13(2), 65–78 (2009)
Fuller, M.E., Hatzinger, P.B., Condee, C.W., Togna, A.P.: Combined treatment of perchlorate and RDX in ground water using a fluidized bed reactor. Ground Water Monit. Remediat. 27(3), 59–64 (2007)
Gullick, R.W., Lechevallier, M.W., Barhorst, T.S.: Occurrence of perchlorate in drinking water sources. J. Am. Water Works Assoc. 2001, 66–77 (2001)
Hatzinger, P.B.: Perchlorate biodegradation for water treatment. Environ. Sci. Technol. 39, 239A–247A (2005)
Jackson, W.A., Anandam, S.K., Anderson, T., Lehman, T., Rainwater, K., Rajagopalan, S., Ridley, M., Tock, R.: Perchlorate occurrence in the Texas southern high plains aquifer system. Ground Water Monit. Remediat. 25(1), 137–149 (2005)
Kannan, K., Praamsma, M.L., Oldi, J.F., Kunisue, T., Sinha, R.K.: Occurrence of perchlorate in drinking water, groundwater, and surface water and human saliva from India. Chemosphere 76(1), 22–26 (2009)
Martinelango, P.J., Tian, K., Dasgupta, P.K.: Perchlorate in seawater – Bioconcentration of iodide and perchlorate by various seaweed species. Anal. Chim. Acta 567(1), 100–107 (2006)
Munster, J., Hanson, G.N., Jackson, W.A., Rajagopalan, S.: The fallout from fireworks: perchlorate in total deposition. Water, Air, & Soil Pollution. Focus 198, 149–153 (2009)
Pearce, E.N., Leung, A.M., Blount, B.C., Bazrafshan, H.R., He, X., Pino, S., Valentin-Blasini, L., Braverman, L.E.: Breast milk iodine and perchlorate concentrations in lactating Boston-area women. J. Clin. Endocrinol. Metab. 92(5), 1673–1677 (2007)
Rajagopalan, S., Anderson, T., Cox, S., Harvey, G., Cheng, Q., Jackson, W.A.: Perchlorate in wet deposition across North America. Environ. Sci. Technol. 43, 616–622 (2009)
Robertson, W.D., Ptacek, C.J., Brown, S.J.: Geochemical and hydrogeological impacts of a wood particle barrier treating nitrate and perchlorate in ground water. Ground Water Monit. Remediat. 27(2), 85–95 (2007)
Sharp, R., Walker, B.: Rocket science – Perchlorate and the toxic legacy of the cold water. Report Environ. Working Group, 44 S., Washington, DC (2001)
Shi, Y., Zhang, P., Wang, Y., Shi, J., Cai, Y., Mou, S., Jiang, G.: Perchlorate in sewage sludge, rice, bottled water and milk collected from different areas in China. Environ. Int. 33, 955–962 (2007)
Snyder, S.A., Vanderford, B.J., Rexing, D.J.: Trace analysis of bromate, chlorate, iodate, and perchlorate in natural and bottled waters. Environ. Sci. Technol. 39, 4586–4593 (2005)
Stanbury, J.B., Wyngaarden, J.B.: Effect of perchlorate on the human thyroid gland. Metabolism 1, 533–539 (1952)
Tikkanen, M.: Development of a drinking water regulation for perchlorate in California. Anal. Chim. Acta 567(1), 20–25 (2006)
Urbansky, E.T., Brown, S.K., Magnuson, M.L., Kelty, C.A.: Perchlorate levels in samples of sodium nitrate fertilizer derived from Chilean caliche. Environ. Pollut. 112, 299–302 (2001)
Urbansky, E.T.: Perchlorate as an environmental contaminant. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 9, 187–192 (2002)
Wilkin, R.T., Fine, D.D., Burnett, N.G.: Perchlorate behavior in a municipal lake following fireworks displays. Environ. Sci. Technol. 41, 3966–3971 (2007)
Wu, Q., Zhang, T., Sun, H.W., Kannan, K.: Perchlorate in tap water, groundwater, surface waters, and bottled water from China and its association with other inorganic anions and with desinfection byproducts. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 58(3), 543–550 (2010)
Danksagung
Für die freundliche Unterstützung bei der Vorbereitung der Probennahme danken die Autoren Frau Kolberg und Frau Wietcykowski von der Berliner Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz und Frau Dr. Katrin Knief vom Wasserwirtschaftsamt Weilheim. Wir danken Laura Groza für ihre Hilfe bei der Analyse von Perchlorat.
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Scheytt, T.J., Freywald, J. & Ptacek, C.J. Untersuchung ausgewählter Oberflächen-, Grund- und Bodenwasserproben auf Perchlorat in Deutschland: Erste Ergebnisse. Grundwasser 16, 37–43 (2011). https://doi.org/10.1007/s00767-010-0159-0
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