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1 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Bewertung der Ökotoxizität von Inhaltsstoffen der Frac-Flüssigkeiten
Mechthild Schmitt-Jansen,Silke Aulhorn, Sonja Faetsch, Janet Riedl, Stephanie Rotter undRolf Altenburger
Department Bioanalytische ÖkotoxikologieHelmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ
Münster, 31.02. 2012
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2 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Methodische Herangehensweise
Toxizitätsdaten•Datenbanken/Modelle
PNEC
Umweltkonzentration•modelliert/gemessen
Risikoabschätzung Szenarien
Priorisierung gefährdender Substanzen
Hazard Quotient
PEC PNEC
PEC
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3 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Toxizitätdaten - Vorgehen
• StellvertreterorganismenFisch, Daphnie, Alge
• DatenbankenECOTOX / ESIS Datenbank
mg/L
10 100 1000 10000
Mortality
0
20
40
60
80
100
120
NOEC/LC10
LC50
US-EPA
• ToxizitätskennzahlenLC50, EC10, akut, chronisch
• ModellierungMinimumtoxizität
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4 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Weiteres Vorgehen:
• Toxizitätsprofile für Einzelsubstanzen aus den z.Zt. eingesetzten Fraccing-Flüssigkeiten
• Berechnung von HQs (Szenarien)
• Ermittlung einer potentiellen Gefährdung anhand der aktuellen Stofflisten und daraus resultierenden Mischungen
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5 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
| P rofil
| Fischgiftigkeit Fracc- Komponenten
Pflanzenöle, gehärtetKaliumchlorid
Alkohole, ethoxyliert, propoxyliert2-Brom-2-nitro-1,3-propandiol
N,N-bis(2-hydroxyethyl)oleamidAdipinsäure
NatriumchloritStoddard-Lösungsmittel
DichlorophenAmmoniumchlorid
Natriumlaurylsulfat 2,2-Dibrom-2-cyanacetamid
DibromacetonitrilNonylphenol, ethoxyliert
TributylphosphatZinkoxid
FumarsäureMethanol
2-ButoxyethanolHydrogeniertes leichtes ErdöldestillatPolyethylenglycol-octyl-phenylether
PropargylalkoholXylol
EthylbenzolFormaldehyd
TrimethylbenzolLeichtes aromatisches Lösungsmittel
Dinatriumtetraborat·wasserfreiZirkondichloridoxid
AmmoniumperoxodisulfatEDTA
Dinatriumtetraborat·10H20Isooctanol
Alkylalkohol, ethoxyliert Schwefelsäure
tert-ButylhydroperoxidDiethylenglykol
EssigsäureDinatriumoktaborat·4H20
EthanolAmmoniumacetat
KaliumhydroxidNatriumperoxodisulfat
Polypropylenglykol Tetraethylenpentamin
ZitronensäureAcetanhydrid
NatriumcarbonatNatriumhydroxid
AmeisensäureTetramethylammoniumchlorid
KaliumcarbonatSalzsäure
Kohlendioxid1,2-Propylenglykol
Natriumhydrogencarbonatn-PropanolKaliumiodid
CalciumchloridNatriumchlorid
Quarz (SiO2)Cristobalit (SiO2)
Calciumsulfat Triethylcitrat
NatriumformiatBentonit-TonIsopropanol
KaliumformiatTriethanolamin
2-Methylpropan-2-ol Natriumthiosulfat
PhosphorsäureAcrylamid
KathonBariumsulfat
GlycerinPolyethylenglykol, ethoxyliert
MannitolNatriumbromat
TriazinetriethanolCholinchlorid
10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107
akutexp akutmod chrexp chrmod
Fisch LC50 (mmol/L)
Sub
stan
z
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6 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
2,3,4-Trichlorphenol
2,3,5-Tric
hlorphenol
2,3,6-Trichlorphenol
2,4,6-Tric
hlorphenol
2,4-Dinitro-1-
naphtol
2,4-Dinitro
phenol
2,6-Dinitro
-4-methylphenol
2,6-Dinitro
phenol
3,4-Dinitrophenol
4-Phenylazophenol
CCCPDNOC
Dinoseb
DinoterbFCCP
Pentachlorphenol
Beobachtung
0
20
40
60
80
100
% H
emm
ung
der V
italit
ät
1.0
UWKA
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Something from Nothing
VorhersagenBeobachtung
Effekte der Einzelsubstanzen
Altenburger, Greco IEAM (2009)
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7 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Grund Menge
[kg]
Anzahl
Stoffe
Keine Effektdaten 1620.21 6
Ungelöster Feststoff 85800.00 1
Stoffe mit ungeklärten Gefährdungspotenzial
Frac
–
Buchholz T12
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8 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Grund Menge
[kg]
Anzahl
Stoffe
Keine Effektdaten 14380.60 6
Keine eindeutige
Stoffbezeichnung
132.00 1
Ungelöster Feststoff 512529.00 1
Stoffe mit ungeklärten Gefährdungspotenzial
Frac
–
Cappeln Z3a
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9 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Frac
–
Damme 3
Grund Menge [kg] Anzahl
Stoffe
Keine Effektdaten 46.00 1
Keine eindeutige
Stoffbezeichnung
6350.02 3
Ungelöster Feststoff
(Bauxite)
588000.00 1
Stoffe mit ungeklärten Gefährdungspotenzial
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10 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Name des Fracs Gesamt‐
Anzahl
Stoffe
Stoffe
mit HQ Summe HQ
Stoffe mit
spez.
Wirkungs‐
weise
Summe
spez. HQ
benötigte
Verdünng
für HQ <1
Gesamtmenge
nicht betrachteter
gelöster Stoffe
1 Buchhorst T12 19 13 6851881.01 9 23438.32 24000 1620.21
2 Cappeln Z3a 25 17 81459.79 16 81459.78 85000 14512.60
3 Damme 3 10 5 74500.12 4 74500.11 75000 6396.02
4 Mulmshorn Z6 17 10 113.84 9 113.83 115 1558.65
5 Bötersen Z11_Biozid 17 12 2692.13 12 2692.13 2750 2785.03
6 Bötersen Z11_UV 13 8 100.75 8 100.75 105 2785.03
7 Söhlingen
OST Z3 16 11 409327.15 9 67269.64 68000 4350.00
8 Söhlingen
OST Z5 25 16 42532.97 15 42532.97 43000 1463.54
9 Söhlingen
OST Z7 25 16 42532.97 15 42532.97 43000 4462.00
10 Söhlingen
Z2 21 14 782360.84 12 20076.55 20300 1714.31
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12 | Akteurskonferenz – 31.Januar 2012
Finalisierung
| 1. Ergebnissicherung
| 2. Zusammenfassung
| 3. Erörterung und Diskussion
| 4. Beantwortung der Eingangsfragen