מעטילען בלוי אין דער סביבה: גורל, טאַקסישקייט פֿאַר וואַסער־אָרגאַניזמען און אָפּוואַסער אין קאָנטעקסט

צוויי פאַרשידענע פאָרשונג־ליטעראַטורן טיילן דעם נאָמען מעטילען בלוי. איינע איז די ליטעראַטור וועגן מעסטונגען אין דער סביבה: קנאַפּ, קוואַנטיטאַטיוו און פול מיט באַגרענעצונגען. די אַנדערע איז די באַהאַנדלונג־ליטעראַטור: ריזיק, זיכער אין אירע אויספירן און כּמעט אינגאַנצן געבויט אויף סינטעטישע לייזונגען צוגעגרייט אין דער לאַבאָראַטאָריע. דאָס פאַרמישן די צווייטע מיט דער ערשטער איז דער הויפּט־טעות אין דעם טעמע. אַן אַרטיקל וואָס באַזייַטיקט 95 פּראָצענט פאַרב פון אַ קאָלבע מיט צוגעלייגטן פאַרב האָט דעמאָנסטרירט אַ מאַטעריאַל־אייגנשאַפט, נישט אַ קאָנצענטראַציע אין דער סביבה.

דער אַרטיקל האַלט די צוויי באַזונדער. ערשט דער גורל פון דער מאָלעקול אין וואַסער, דערנאָך די געמאָסטענע טאַקסישקייט־ענדפּונקטן, און דערנאָך וואָס די אָפּוואַסער־ציפערן באַשרײַבן טאַקע.

גורל: אַ לעזלעכער קאַטיאָן וואָס קלעפּט זיך צו פעסטע שטאָפן

מעטילען בלוי צעלאָזט זיך לײַכט און בלײַבט פּאָזיטיוו געלאָדן איבערן געוויינטלעכן pH־קייט אין דער סביבה. רעפערענץ־זאַמלונגען געבן אָן אַ לעזלעכקייט פון בערך 43,600 mg/L בײַ 25 C, און אַ קריטישער איבערבליק פון זײַן פאָטאָפיזיק פון 2025 באַשטעטיקט אַז דער פאַרב עקזיסטירט איבערהויפּט ווי דער MB־קאַטיאָן פון בערך pH 3.5 ביז 11.5. דעריבער איז זײַן אויסדאַמפּן פון וואַסער נישט באַדײַטנדיק. סאָרפּציע איז דער פּראָצעס וואָס איז וויכטיק.

ווײַל ער איז קאַטיאָניש, בינדט זיך דער פאַרב שטאַרק צו נעגאַטיוו געלאָדענע אויבערפלאַכן: ליימען, סעדימענטן, שלאַם און ביאָמאַסע. עלטערע באָדן־שטודיעס, ציטירט אין די רעפערענץ־דאַטן, האָבן געפונען אַ שטאַרקע אויפנאַמע דורך אָרגאַנישן שטאָף, מאָנטמאָרילאָניט און קאַאָליניט, מיט בלויז אַ קליינער פראַקציע וואָס מען קען עקסטראַהירן. שטודיעס וועגן אויסטויש אין ליים ווײַזן דעם מעכאַניזם גלײַך ווי קאַטיאָן־אויסטויש, וואָס איז אָפּהענגיק פון pH, קאָנקורירנדיקע יאָנען און דער פאַרב־קאָנצענטראַציע. אַ אָפט ציטירטער געשאַצטער Koc פון בערך 8,000 זאָגט פאָרויס דעם זעלבן רעזולטאַט, אָבער באַטראַכט אים ווי אַן אָפּשאַצונג פֿאַר אַן יאָנישן פאַרב, נישט ווי אַ געמאָסטענע קאָנסטאַנטע. די געוויינטלעכע Koc־באַציִונגען זענען אַנטוויקלט געוואָרן פֿאַר נייטראַלע אָרגאַנישע שטאָפן און פּאַסן שלעכט פֿאַר יאָנען.

אַקטיוויזירטער שלאַם דינט אויפן זעלבן אופֿן ווי אַן אָרט וואו דער פאַרב זאַמלט זיך אָן, אפילו אָן ביאָדעגראַדאַציע. פּאָרציע־שטודיעס אויף געטריקנטן שלאַם האָבן געמאלדן לאַנגמיור־קאַפּאַציטעטן פון בערך 256 mg פאַרב פּער גראַם שלאַם בײַ pH 7, און שפּעטערדיקע אַרבעט מיט אויסערצעליקע פּאָלימערישע סובסטאַנצן האָט דערגרייכט בערך 366 mg/g, מיט גלײַכגעוויכט אין מינוטן. דאָס זענען לאַבאָראַטאָרישע קאַפּאַציטעטן, נישט באַזייַטיקונג־ראַטעס אין אַ רייניקונג־אַנלאַגע, אָבער זיי דערקלערן פאַרוואָס די פאַרב־קאָליר קען פאַרשווינדן אין פעסטע שטאָפן בעת די מאָלעקול אַליין בלײַבט עקזיסטירן.

זונליכט אַליין איז אַן אומפאַרלאָזלעכער וועג צו באַזייַטיקונג. אַן איבערבליק פון שטודיעס וועגן מעטילען־בלוי־באַהאַנדלונג מעלדט איין עקספּערימענט מיט בלויז בערך 8 פּראָצענט באַזייַטיקונג נאָך 10 שעה פאָטאָליז אָן אַ קאַטאַליזאַטאָר, ווי אויך עטלעכע קאָנטראָל־פּרוּוון מיט זעעוודיק ליכט און נישט באַדײַטנדיקן פאַרלוסט. שרײַבט דעם פאַרב נישט צו קיין אוניווערסאַלע האַלב־לעבנסצײַט אונטער זונליכט. באַשטראַלונג־שטאַרקייט, pH, זויערשטאָף, סוספּענדירטע פעסטע שטאָפן און זעלבסט־סענסיטיזאַציע ענדערן אַלע דעם רעזולטאַט.

אין די דאַטן וועגן ביאָדעגראַדאַציע איז דאָ אַ צענטראַלע לאָך. פֿאַר דעם אַרטיקל האָט מען נישט געקענט געפינען קיין דורכזיכטיקן OECD 301־רעזולטאַט וועגן גרייטער ביאָדעגראַדירבאַרקייט פון ריינעם מעטילען בלוי. אָריגינעלע באַהאַנדלונג־אַרטיקלען רופן דעם פאַרב רעגולער אַ פאַרטרעטער פון פאַרבן וואָס שטעלן זיך אַנטקעגן ביאָדעגראַדאַציע, און עטלעכע זיכערהייט־בלעטער באַצייכענען אים ווי נישט גרייט ביאָדעגראַדירבאַר. אָבער קיינער פון די צוויי איז נישט קיין פאַרטרעטער פֿאַר אַ נאָרמאַלן טעסט־דאַטנזאַץ. אויסגעקליבענע באַקטעריע־קולטורן און ביאָפילמען קענען אָפּקאָלירן אָדער פאַרוואַנדלען דעם פאַרב אונטער אָפּטימיזירטע באַדינגונגען. דעריבער איז די באַגרינדעטע אויסזאָג באַגרענעצט: ער ווערט אָפט באַשריבן ווי שווער אָפּבויִק, אָבער מען האָט נישט געפונען קיין באַשטעטיקטן סטאַנדאַרד־ווערט וואָס ווײַזט צי ער האָט דורכגעמאַכט דעם טעסט אָדער נישט. די כעמיע פון זײַנע פאַרוואַנדלונגען איז בעסער באַשטעטיקט. אָקסידאַטיווע N־דעמעטילאַציע גייט בערך פון דעם אָריגינעלן פאַרב דורך Azure B, אַזור A, אַזור C און טיאָנין, בעת רעדוצירנדיקע באַדינגונגען פאַרוואַנדלען דעם פאַרב אין קאָלירלאָזן לעוקאָמעטילען בלוי. קלאָר וואַסער נאָך רעדוקציע איז דעריבער נישט קיין באַווײַז פון צעשטערונג. דער פענאָטיאַזין־קערן קען בלײַבן גאַנץ נאָך דעם וואָס די קאָליר איז פאַרשוואונדן.

טאַקסישקייט פֿאַר וואַסער־אָרגאַניזמען: געמאָסטענע ענדפּונקטן מיט באַדינגונגען

די סטאַנדאַרדיזירטע דאַטן וועגן עקאָטאַקסישקייט פון מעטילען בלוי זענען קנאַפּ, און לעצטע רעזולטאַטן אונטערשיידן זיך פון עטלעכע עלטערע דאַטאַבאַזע־ווערטן מיט גאַנצע גרייס־אָרדענונגען. יעדע ציפער אונטן דאַרף ווערן געגעבן מיט איר מין, געדויער און ענדפּונקט, ווײַל דאָס אויסלאָזן די פּרטים איז פּונקט ווי די צעמישונג פאַרשפּרייט זיך.

דער מערסט סענסיטיווער מאָדערנער רעזולטאַט איז פֿאַר דעם וואַסערפלוי. אַ שטודיע פון 2023 וועגן טאַקסישע ווירקונגען אויף Daphnia magna האָט געמאלדן אַ 48־שעה אימאָביליזאַציע־EC50 פון 61.5 מיקראָגראַם פּער ליטער (0.062 mg/L) און אַ 24־שעה LC50 פון 0.149 mg/L, מיט פיזיאָלאָגישע און רעפּראָדוקטיווע ווירקונגען העכער 4.7 מיקראָגראַם פּער ליטער. די לעצטע קאָנצענטראַציע איז אַ מדרגה מיט באַאָבאַכטעטע ווירקונגען לויט דער סטאַטיסטיק פון די מחברים, נישט קיין רעגולאַטאָרישע קאָנצענטראַציע אָן ווירקונג. אָבער דער אַלגעמיינער סיגנאַל איז קלאָר: קלאַדאָצערן רעאַגירן בײַ קאָנצענטראַציעס ווײַט אונטער די טיפּישע מדרגות פון צוגעלייגטן פאַרב אין דער לאַבאָראַטאָריע.

די פיש־דאַטן דערציילן אַ געשיכטע וואָס איז אָפּהענגיק פון באַדינגונגען. לאַרוון פון פעטקאָפּ־מינאָוז, אויסגעשטעלט אין אַקוטע און סובכראָנישע טעסטן, האָבן געגעבן 96־שעה LC50־ווערטן פון 45 mg/L בײַ 20 C און 15 mg/L בײַ 25 C, מיט זיבן־טאָג כראָנישע ווערטן פון בערך 2.1 mg/L פֿאַר איבערלעבן און 0.6 mg/L פֿאַר וווּקס אונטער לאַבאָראַטאָרישן ליכט. טעמפּעראַטור און ליכט האָבן געענדערט דעם רעזולטאַט, וואָס איז וויכטיק ווײַל די פאַרב־קאָליר אַליין ענדערט ווי ווײַט ליכט דרינגט אַרײַן.

פּרימערע פּראָדוצענטן ליגן אין דעם נידעריקן איינציפעריקן קייט אין איין OECD־אַרטיקער סעריע. אויסשטעלונגען פון 24 ביז 96 שעה האָבן געגעבן EC50־ווערטן וואָס זענען געפאַלן פון בערך 62 ביז 5.4 mg/L פֿאַר Chlorella vulgaris און פון בערך 5.8 ביז 1.1 mg/L פֿאַר Spirulina platensis; די לעצטע איז אַ ציאַנאָבאַקטעריע, נישט קיין עוקאַריאָטישע אַלגע. אַ קורצער טעסט מיט דער ים־באַקטעריע Vibrio harveyi האָט געמאָסטן אַ 15־מינוט ביאָלומינעסצענץ־EC50 פון בערך 18 mg/L פֿאַר נישט־אָפּגעבויטן פאַרב. דאָס באַשרײַבט אַן אַקוטע באַקטעריע־רעאַקציע, נישט די העמונג פון שלאַם.

איין געפינס פאַרדינט ספּעציעלע אויפמערקזאַמקייט פון באַהאַנדלונג־אינזשענירן. אַמאָניאַ־אָקסידירנדיקע מיקראָבן האָבן געוויזן בולט אומגלײַכע סענסיטיווקייט: דער אַרכעאָן Nitrosopumilus maritimus האָט פאַרלוירן בערך 65 פּראָצענט פון זײַן אַמאָניאַ־אָקסידאַציע־אַקטיוויטעט בײַ 0.010 mg/L, בעת די באַקטעריע Nitrosococcus oceani האָט געדאַרפט בערך 10 mg/L פֿאַר אַ פאַרגלײַכבאַרער ווירקונג אין פאַרגלײַכיקע העמונג־טעסטן. דאָס זענען באַאָבאַכטונגען פון פּראָצענט־העמונג, נישט IC50־ווערטן, אָבער זיי ווײַזן אויף ניטריפיקאַציע ווי אַ פּראָצעס וואָס מען דאַרף באַשיצן בײַ יעדן אָפּפלוס וואָס אַנטהאַלט דעם פאַרב.

דער רעגולאַטאָרישער קאָנטעקסט איז באַגרענעצט. מען האָט נישט געקענט באַשטעטיקן קיין וועריפיצירטע אי.יו.־האַרמאָניזירטע קלאַסיפיקאַציע פֿאַר וואַסער־טאַקסישקייט אָדער אַן עפנטלעכן ECHA PNEC ספּעציפיש פֿאַר מעטילען בלוי. דער שטאָף דערשײַנט אין ECHA־רעקאָרדן אָן דעם באַזונדערן ווערט. דעריבער קאָפּירט נישט קיין PNEC פון אַ זיכערהייט־בלאַט פֿאַר אַ געמיש פון לעזמיטלען. ווי אַ נאַציאָנאַלער בײַשפּיל קלאַסיפיצירט ניו־זילאַנד דעם פאַרב ווי כראָניש געפערלעך פֿאַר וואַסער־אָרגאַניזמען, קאַטעגאָריע 3, H412, שעדלעך פֿאַר וואַסער־לעבן מיט לאַנג־דויערנדיקע ווירקונגען. דאָס איז אַ נוצלעכער קאָנטעקסט, נישט קיין אייראָפּעיִשע קלאַסיפיקאַציע.

פאַרוואָס די ליטעראַטור וועגן מאָדעל־פאַרפּעסטיקער איז נישט קיין אויסשטעלונג־דאַטן

מעטילען בלוי דאָמינירט זשורנאַלן וועגן אַדסאָרפּציע און פאָטאָקאַטאַליז פֿאַר פּראַקטישע סיבות. ער איז ביליק, שטאַרק געקאָלירט, גרינג צו נאָכפאָלגן מיט די ספּעקטראָפאָטאָמעטרישע מעטאָדן גענוצט פֿאַר אַרבעט מיט פאַרדינטע וואַסער־לייזונגען, אַדסאָרבירט זיך שטאַרק און האָט אפילו אַ פאָרמעלע טעסט־געשיכטע דורך ISO 10678 פֿאַר פאָטאָקאַטאַליטישע אויבערפלאַכן. די ISO־טעסט־ליטעראַטור אַליין וואָרנט אַז אַדסאָרפּציע, פאַרב־ריינקייט, pH, ליכט־קוואַל און דיפוזיע ברענגען אַרײַן גרויסע טעותן, מיט אַ רעפּראָדוצירבאַרקייט־טעות צווישן לאַבאָראַטאָריעס פון בערך 30 פּראָצענט. באַקוועמקייט איז נישט רעפּרעזענטאַטיווקייט.

אַלגעמיינע ציפערן וועגן פאַרב־אָפּפלוס מאַכן די צעמישונג נאָך ערגער. אַ ברייט ציטירטער איבערבליק פון פאַרבערײַ־אָפּפלוס האָט געמאלדן גאַנץ־קאָנצענטראַציעס פון פאַרבן פון בערך 10 ביז 250 mg/L, אָבער דאָס דעקט אַ סך פאַרשידענע כעמישע טיפּן פון פאַרבן און טאָר קיינמאָל נישט ציטירט ווערן ווי אַ מעטילען־בלוי־קאָנצענטראַציע. פאַקטישע מעסטונגען פון דעם ספּעציפישן פאַרב זענען פיל נידעריקער. אַ דרום־אַפריקאַנער שטודיע פון טעקסטיל־אָפּוואַסער האָט געפונען בערך 2.3 mg/L אין דעם אַרײַנפלוס און 3.2 mg/L אין דעם אויספלוס, איידער די מחברים האָבן צוגעלייגט פאַרב צו די מוסטערן ביז 30 mg/L פֿאַר עקספּערימענטן. אַ באַטיק־שווענקוואַסער־מוסטער אין פּוקעט האָט אַנטהאַלטן בערך 3.6 mg/L, באַשטעטיקט מיט ספּעקטראָפאָטאָמעטריע און HPLC. די איינציפעריקע ווערטן ליגן אַ גרייס־אָרדענונג אונטער די 30 ביז 50 mg/L אָנהייב־קאָנצענטראַציעס וואָס זענען טיפּיש פֿאַר באַזייַטיקונג־אַרטיקלען.

דער כּלל בײַם לייענען די דאָזיקע ליטעראַטור: אַ געמאלדענער באַזייַטיקונג־פּראָצענט באַשרײַבט די פאָרשטעלונג קעגן אַ לאַבאָראַטאָרישן פּראָבע־שטאָף בײַ דער אָנגעגעבענער אָנהייב־קאָנצענטראַציע. אויסשטעלונג דאַרף מוסטער־דאַטן מיט אַן אידענטיפיקאַציע פון די כעמישע פאָרמען. פֿאַרבונדענע רעפערענצן וועגן אַנאַליטישע מעטאָדן באַהאַנדלען ווי צו האַלטן דעם אונטערשייד זעעוודיק אין געמאלדענע רעזולטאַטן.

באַהאַנדלונג: נאָמירט דעם ענדפּונקט איידער איר טענהט אַז עס איז דערגרייכט געוואָרן באַזייַטיקונג

דרײַ גרופּעס פון באַהאַנדלונג באַזייַטיקן דעם פאַרב, און יעדע האָט אַ כאַראַקטעריסטישן אופֿן פון איבערטרײַבן איר הצלחה.

אַדסאָרפּציע און ביאָסאָרפּציע אַריבערפירן דעם פאַרב פון וואַסער צו אַ פעסטן שטאָף: קוילנשטאָף, ליים, ביאָמאַסע אָדער שלאַם. די באַגרענעצונג איז דער אַריבערפיר צווישן פאַזעס, נישט כעמיע. אויב דער גענוצטער סאָרבענט ווערט נישט צעשטערט אָדער זיכער אַוועקגעוואָרפן, עקזיסטירט דער פאַרב נאָך אַלץ. אומקערבאַרקייט איז דאָקומענטירט: איין אולטראַפילטראַציע־שטודיע האָט דערגרייכט כּמעט פולשטענדיקן אָנהייב־צוריקהאַלט דורך אַדסאָרפּציע און דערנאָך צוריקגעוווּנען דעם פאַרב דורך אַראָפּלאָזן דעם pH כּדי אים צו דעסאָרבירן. אַ באַזונדערער מעמבראַן־טעסט האָט געוויזן אַ פאַל אין צוריקהאַלט פון בערך 20 פּראָצענט ביז כּמעט 2 פּראָצענט ווען די אַדסאָרפּציע־ערטער זענען געוואָרן זאַט. פריִע מוסטערן האָבן געמאָסטן דעם סאָרבענט, נישט די מעמבראַן.

אָקסידאַציע צעשטערט דעם כראָמאָפאָר, אָבער קאָליר־פאַרלוסט איז נישט מינעראַליזאַציע. פענטאָן־אָקסידאַציע פון לייזונגען מיט 10 ביז 30 mg/L האָט געגעבן איבער 98 פּראָצענט פאַרב־באַזייַטיקונג אין איין שעה בײַ pH 2 ביז 3, בעת דער כעמישער זויערשטאָף־באַדאַרף איז געפאַלן נאָר מיט בערך 81 פּראָצענט. אָזאָנירונג האָט דערגרייכט פולשטענדיקן זעעוודיקן אָפּבוי אין 12 מינוט בײַ pH 12, מיט אַ COD־רעדוקציע פון בערך 65 פּראָצענט. אין דער שפּאַלט צווישן די צוויי ציפערן בלײַבן אַזור־צווישןפּראָדוקטן און טיילווײַזע אָקסידאַציע־פּראָדוקטן. אָפּקאָלירונג, אָפּבוי, COD־באַזייַטיקונג און מינעראַליזאַציע זענען פיר פאַרשידענע ענדפּונקטן און טאָרן קיינמאָל נישט גענוצט ווערן ווי איינס אַנשטאָט דעם אַנדערן.

מעמבראַנען קענען צוריקהאַלטן דעם פאַרב מיט הויכע ראַטעס אונטער קאָנטראָלירטן צופלוס, אַרײַנגערעכנט איין לאַבאָראַטאָרישן נאַנאָפילטראַציע־פאַל מיט בערך 99.8 פּראָצענט באַזייַטיקונג פון אַ צופלוס מיט 100 mg/L. אָבער זיי פּראָדוצירן אַ קאָנצענטראַט־שטראָם וואָס דאַרף נאָך אַלץ באַהאַנדלט ווערן, און אין דער פריִער אַרבעט קענען זיי זיך טיילווײַז פאַרלאָזן אויף אַדסאָרפּציע. אַ וואַלידאַציע אין פולן מאָסשטאַב איז אַן אַנדער טענה ווי אַ רעזולטאַט מיט קאָנטראָלירטן צופלוס.

פֿאַר אַרבעט אויפן לאַבאָראַטאָריע־טיש און אין פּילאָט־אַנלאַגעס זענען די פּראַקטישע קאָנסעקווענצן קאָנקרעט. האַלט פאַרב־אָפּפאַל באַזונדער און באַצייכנט, אַנשטאָט אויסצוגיסן פאַרדינטע בלויע לייזונגען אין דעם אָפּגוס אויף דער הנחה אַז אַ רייניקונג־אַנלאַגע וועט זיי ביאָלאָגיש אָפּבויען; סאָרפּציע צו שלאַם איז מסתּמא, אָבער צעשטערונג איז נישט פאַרזיכערט. פּראַקטישע טריט פֿאַר קאַנטיינערס, באַזונדערהאַלטונג און באַזײַטיקונג פון אָפּפאַל ווערן באַהאַנדלט אין דעם וועגווייזער פֿאַר האַנדלען מיט לאַבאָראַטאָריע־אָפּפאַל. רעגולאַציעס וועגן אָפּפלוס־קאָליר, ווי אינדיעס 150 PCU־גרענעץ פֿאַר טעקסטיל־אָפּפלוס, רעגולירן באַאָבאַכטבאַרע קאָליר, נישט מעטילען־בלוי־קאָנצענטראַציע. דעריבער איז נישטאָ קיין אוניווערסאַלע איבעררעכענונג פון קאָליר־איינסן צו mg/L אין געמישטן אָפּוואַסער.

דער ערלעכער סך־הכּל פּאַסט אין איין פּאַראַגראַף. מעטילען בלוי סאָרבירט זיך שטאַרק, ווערט פּאַמעלעך פאָטאָליזירט אָן הילף, האָט נישט קיין געפונענעם סטאַנדאַרד־אורטייל וועגן ביאָדעגראַדירבאַרקייט, ווערט פאַרוואַנדלט אין אַזור־פאָרמען אָדער אַ קאָלירלאָזע רעדוצירטע פאָרעם אַנשטאָט צו פאַרשווינדן, שעדיקט עטלעכע וואַסער־אָרגאַניזמען אונטער 0.1 mg/L בעת אַנדערע דערטראָגן צענדליקער mg/L, דערשײַנט אין די ווייניקע געמאָסטענע אָפּפלוסן בײַ איינציפעריקע mg/L־ווערטן, און ווערט באַזייַטיקט דורך סאָרפּציע אָדער אָקסידאַציע נאָר ווען דער ענדפּונקט איז פּינקטלעך דעפינירט. אַלץ אַנדערע איז אַ קאָלבע מיט צוגעלייגטן פאַרב וואָס וואַרט אויף אַ מוסטער פון דער סביבה.