Department Analytische Umweltchemie

Department Analytische Umweltchemie, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Departmentleiter:
Prof. Dr. Kai Uwe Goss
Sekretariat:
Liane Paul

Tel.: (0341) 235-1411
Fax: (0341) 235-1443

Permoserstraße 15
04318 Leipzig

Chemie gehört zum Leben wie die Luft zum Atmen - mit dem Unterschied, dass Chemikalien unerwünschte Nebenwirkungen haben können. Sollen Mensch und Umwelt geschützt werden, ist es notwendig, Kenntnisse über chemische Substanzen zu haben - über ihre Stoffeigenschaften, ihr Stoffverhalten in der Umwelt, ihre Exposition und Toxizität.

Ziel unserer Forschung im Department Analytische Umweltchemie ist es, die Prozesse zu verstehen, die den Verbleib organischer Chemikalien in der Umwelt bestimmen. Ein solches grundlegendes, mechanistisches Prozess-Verständnis trägt einerseits dazu bei, bereits bekannte Umweltprobleme zu erklären. Es erlaubt andererseits - und das ist besonders wichtig - , potenzielle Problemfälle vorbeugend zu identifizieren. Dabei geht es sowohl um Effekte, die durch physikalisch-chemische Eigenschaften der Substanzen bestimmt werden, als auch um den Einfluss von Umweltbedingungen, die zeitlich und räumlich stark variieren können.

Ein besseres Verständnis für das Umweltverhalten von organischen Schadstoffen hat eine Vielzahl von möglichen Anwendungen: Es wird zum Beispiel bei der amtlichen Zulassung von Chemikalien benötigt, es ist Voraussetzung dafür, Umweltkontaminationen effizient zu beseitigen oder zu verhindern und hilft bei der Auswahl von Umweltmonitoring-Strategien sowie dem Aufbau einer schnellen, kostengünstigen Analytik.

 

Physikalisch-Chemische Eigenschaften

Die klassischen Konzepte zur Beurteilung des Umweltverhaltens von organischen Chemikalien wurden für unpolare Chemikalien, wie polyzyklische und chlorierte Kohlenwasserstoffe, entwickelt. Aufgrund ihres empirischen Charakters können diese Konzepte nicht auf andere, polare Chemikalien extrapoliert werden. Die modernen organischen Problemstoffe wie Pestizide oder zahlreiche Pharmaka sind aber häufig polar, teilweise sogar ionisch und enthalten oft mehrere funktionelle Gruppen und sind daher auch sehr gut in Wasser löslich. Deshalb arbeiten wir an neuen Methoden und Konzepten, die es erlauben, das Umweltverhalten solcher Substanzen zu verstehen und vorherzusagen. Verstehen wir die mechanistischen Prozesse, lassen sich diese Konzepte auch für neue Chemikalien anwenden, für die (noch) keine experimentellen Daten zur Verfügung stehen.

Umwelteigenschaften

Chemikalieneigenschaften alleine zu betrachten, reicht nicht aus, wollen wir zu einem umfassenden Prozessverständnis gelangen. Die entsprechenden Umwelteigenschaften müssen deshalb in die Betrachtungen mit einbezogen werden. Trockene mineralische Oberflächen mit einer starken Sorptionskapazität für organische Chemikalien spielen in unseren Breiten zum Beispiel kaum eine Rolle, während sie in ariden Gebieten einen wesentlichen Einfluss auf das Verhalten und den Verbleib von Chemikalien haben. Für zuverlässige Vorhersagen müssen die angestrebten mechanistischen Konzepte daher auch Umweltbedingungen als eigenständige Variablen berücksichtigen.

Job 

no vacancy

Conferences
at which we will be present: 

SETAC Europe May 2014


Recent Publications


Endo & Goss, Predicting partition coefficients of polyfluorinted and organosilicon comounds using polyparameter linear free energy relationships, ES&T, 2014, 48, 2776.

Stenzel, A.; Goss, K.-U.; Endo, S. Experimental determination of polyparameter linear free energy relationship (pp-lfer) substance descriptors for pesticides and other contaminants: New measurements and recommendations. ES&T, 2013, 47, 14204.

Endo, S.; Brown, N. T.; Goss, K.-U. A general model for estimating partition coefficients to organisms and their tissues using the biological compositions and polyparameter linear free energy relationships. ES&T, 2013, 47, 6630.