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Keywords:

  • Eisenkomplexe;
  • EDTA;
  • EDDA;
  • Phosphonate;
  • Photolyse;
  • Metaboliten;
  • biologischer Abbau;
  • OECD-Test 302 B
  • Iron Complexes;
  • EDTA;
  • EDDA;
  • Phosphonates;
  • Photolysis;
  • Metabolites;
  • Biological Degradation;
  • OECD Test 302 B

Abstract

EDTA wird von Belebtschlamm aus kommunalen Kläranlagen weder eliminiert noch abgebaut. Die vorliegende Arbeit zeigt, daß nach Photolyse des FeIIIEDTA-Komplexes leicht abbaubare Metaboliten entstehen. So wird bereits nach einer Bestrahlungszeit von 6.5 Stunden mit Sonnenlicht im anschließenden OECD-Test 302 B nach 4 Wochen eine Bioelimination von 53% erreicht. Nach 20 Stunden Belichtung mit Sonnenlicht ist EDTA zu 92% bioeliminierbar. Das Photolyseprodukt Ethylendiamindiacetat (EDDA) wurde mit Belebtschlamm nach einer 2-wöchigen Lag-Phase innerhalb von 14 Tagen quantitativ eliminiert. Da EDTA in natürlichen Gewässern nicht nur als Fe(III)-Komplex vorkommt, sondern auch in Form von photostabilen Metall-EDTA-Komplexen, gelten die ökologischen Vorbehalte gegenüber dem EDTA-Einsatz weiterhin. Die Photolyse der Eisenkomplexe der Phosphonate ATMP und DTPMP führt nicht zu biologisch abbaubaren Metaboliten.

Biodegradation of the Photolysis Products of FeIIIEDTA

Ethylenediaminetetraacetate (EDTA) is not biodegraded by activated sludge from a wastewater treatment plant. This work shows that after photolysis of FeIIIEDTA, easily degradable metabolites are formed. The OECD Test 302 B yielded a 53% bioelimination with a sunlight irradiation time of 6.5 hours followed by a 4-week incubation. After 20 hours of sunlight irradiation, EDTA is bioeliminated to 92%. One of the photolytic degradation products, ethylenediaminediacetate (EDDA), has been quantitatively eliminated within 14 days following a lag-phase of 2 weeks. The photolysis of the iron complexes of the phosphonates ATMP and DTPMP did not result in biologically degradable metabolites. With these results, the environmental impact of EDTA can be re-evaluated emphasizing the amount and fate of FeIIIEDTA in the environment. FeIIIEDTA was found to be present in effluents of wastewater treatment plants at fractions from 20 to 90% of the total EDTA. FeIIIEDTA has a half life of about 2 hours in sunlit waters. Complexes of EDTA with other metals do not exchange with iron and are photostable. Therefore, EDTA behaves like 2 different compounds:

– FeIIIEDTA undergoes fast photolysis with biodegradation of the metabolites.

– The other metal-EDTA complexes are persistent in the environment.

Ecological arguments against the use of EDTA are therefore still valid for all EDTA-complexes except the one of Fe(III). However, Fe(III) complexes with the phosphonates ATMP and DTPMP do not exhibit such favorable properties over other metal-complexes, and so all arguments against the use of phosphonates are still valid.