Verhalten und Abbau von Umweltchemikalien

Walter Klöpffer ist freier Berater für Ökobilanzen und Chemikalienbewertung in Frankfurt am Main. Nach einem Chemiestudium an der Universität Graz war er fast drei Jahrzehnte am Battelle-Institut in Frankfurt und anschließend bei der C.A.U. GmbH in Dreieich tätig. Seit 1975 hat er einen Lehrauftrag für physikalische Chemie an der Universität Mainz. Professor Klöpffer hat zahlreiche Schriften zur Ökobilanzierung veröffentlicht und ist der Herausgeber des 'International Journal of Life Cycle Assessment'.

Um die Gefährdung der Umwelt durch Chemikalien einschätzen zu können, reicht es nicht aus, nur die Schadwirkung, d. h. den Einfluss
der Chemikalie auf die Umwelt zu betrachten. Auch der Einfluss der Umwelt auf die Chemikalie spielt eine wichtige Rolle, über deren
Verteilung, Verbreitung und Abbau in den verschiedenen Umweltkompartimenten. Seit etwa 30 Jahren existieren immer wieder verbesserte
Modelle, die diese Umweltfaktoren abbilden und eine Vorhersage zu Dauer und Intensität der Umweltgefährdung nach Freisetzung eines
Schadstoffes ermöglichen.
 
Mit Hilfe dieser Einführung in die Grundlagen des Verhaltens von Chemikalien in der Umwelt wird der Leser in die Lage versetzt, die verfügbaren Rechenmodelle und Simulationen zum Abbau von Chemikalien in Luft, Wasser und Boden sinnvoll einzusetzen und deren Ergebnisse fachgerecht zu interpretieren.
 
Das Buch besteht aus vier Teilen. Der erste Teil dient als Einleitung in die Thematik, der zweite befasst sich mit der Verbreitung und Verteilung
von Chemikalien in Luft, Wasser und Boden. Im dritten Teil wird der abiotische und biotische Abbau der Chemikalien betrachtet. Im vierten Teil schließlich werden die verschiedenen Verteilungs- und Abbauwege zu einfachen bis komplexen Rechenmodellen zusammengefügt,
und die wichtigsten, von nationalen und internationalen Organisationen verwendeten Modelle werden eingehend anhand von Beispielen erläutert.

Zeigt, wie die gängigen Rechenmodelle und Simulationen zu Verteilung und Abbau von Chemikalien in Luft, Wasser und Boden sinnvoll eingesetzt und deren Ergebnisse fachgerecht interpretiert werden können. Nach über 10 Jahren jetzt in komplett aktualisierter Fassung erhältlich.

VORWORT

TEIL I: Einführung
 
EINFÜHRUNG
Definition und Abgrenzung des Themas
Relevanz des physikalisch-chemischen Verhaltens von Chemikalien in der Umwelt für die Chemikalienbewertung (Hazard und Risiko)
Die wichtigsten Transferprozesse
Allgemeines über Abbau, Senken und Persistenz
Wissenschaftstheoretische Grenzen
Ziele dieses Buches und Abgrenzung zu ähnlichen Werken
 
TEIL II: Transferprozesse und Verteilung
 
WASSER
Wasserlöslichkeit
Verteilungsgesetze
Der Verteilungskoeffizient zwischen n-Octanol und Wasser
Adsorption in Gewässern
Dissoziation und Komplexbildung
Flüchtigkeit aus Gewässern ('Volatilität')
 
LUFT
Dampfdruck
Verteilung zwischen Gas- und Partikelphase
Oberflächenspannung
Verteilung zwischen Gas- und Tröpfchenphase
Deposition
 
BODEN
Einleitung
Trockene Deposition Luft ¿ Boden
Austausch von Schadstoffen zwischen Atmosphäre, Vegetation und Pedosphäre
Adsorption im Boden
Transport im Grundwasser
 
TEIL III: Abbau- und Transformationsprozesse
 
ABBAU IM WASSER
Hydrolyse
Bioabbau in Wasser
Photochemischer Abbau in Wasser
 
ABBAU IN LUFT
Allgemeines
Direkte photochemische Transformation in der Gasphase
Indirekte photochemische Transformationen
Abbau in der Tröpfchenphase
Abbau an festen Teilchen
Abschätzung des Abbaus in der Troposphäre
 
ABBAU AM UND IM BODEN
Oberflächeneffekte
Hydrolyse im adsorbierten Zustand
Abbau in anoxischen Sedimenten und Böden
Abbaukinetik
Okklusion, sehr starke Sorption und chemische Bindung
Transformation in Pflanzen
 
TEIL IV: Multimedia-Modelle
 
EINFÜHRUNG, EVALUATIVE MODELLE UND EINHEITSWELT
Wozu Modelle?
Einheitswelt-Gleichgewichtsmodell
Expositionsabschätzung mit Hilfe des Modells EMSA
Multimedia-Frachtmodelle
Multimedia-Ringmodelle
Ausblick
 
MULTIMEDIA-BOXMODELLE
Allgemeines Geschwindigkeitskonstantenmodell
Fugazitätsmodell
Anwendungen und Evaluierung der Fugazitätsmodelle
Weiterentwicklung und Ausdifferenzierung der Multimedia-Boxmodelle
Einbeziehung von Transformationsprodukten
Multimedia-Modelle in der Ökobilanz
 
MODELLIERUNG VON PERSISTENZ UND FERNTRANSPORT
Einführung
Kennzahlen für P&F
Fortschrittliche Boxmodelle
Die Grenzen der MMBM für globale Fragestellungen
Multikompartiment-Chemie-Transportmodelle (MCTM)