Schicksal und Transport von 17β-Estradiol in Boden-Wasser-Systemen

In den letzten Jahren gab es eine zunehmende Besorgnis über reproduktive Hormone in der Umwelt. Bis heute gibt es nur begrenzte Forschung zum Schicksal und Transport dieser Chemikalien in der Umwelt. In dieser Studie wurden eine Reihe von Labor-Batch-Sorptions- und mischbaren Verdrängungsexperimenten unter Verwendung von radiolabeliertem 14C17beta-Estradiol durchgeführt. Die verwendeten 17beta-Estradiol-Konzentrationen waren ähnlich denen, die in Düngemitteln gefunden werden, die auf Feldböden aufgebracht werden. Gleichgewichts-Batch-Experimente zeigten eine hohe Sorptionsaffinität in Zusammenhang mit der Korngröße der Mineralpartikel und dem Gehalt an organischer Substanz. Die Sorptionsaffinität schien mit der Oberfläche und/oder der Kationenaustauschkapazität des Bodens verbunden zu sein. Die Durchbruchskurven der mischbaren Verdrängung zeigten chemische Nichtgleichgewichtstransporte, und ein einzelner stark polarer Metabolit war im Kolonneneffluent zusammen mit sporadischen und spurenhaften Nachweisen von Estriol vorhanden. An den Boden innerhalb der Kolonne gebunden fanden sich 17beta-Estradiol, Estron sowie sporadische und spurenhafte Nachweise von Estriol. Zwei chemische Nichtgleichgewicht-, mischbare Verdrängungsmodelle wurden verwendet, um die Durchbruchskurven der Kolonne zu beschreiben; eines ohne Transformationen und das andere mit Transformationen. Beide Modelle führten zu ausgezeichneten Beschreibungen der Daten, was auf nicht eindeutige Lösungen und geringeres Vertrauen in die Parameterschätzungen hinwies. Dennoch implizierten die Modellierungs- und experimentellen Ergebnisse, dass Abbau/Transformation in der sorbierten Phase schnell erfolgte. Auch beide Modelle wiesen darauf hin, dass die Sorption vollständig kinetisch war.