Untersuchungsstrategie fuer gefaehrliche Stoffe in Abwassereinleitungen der Industrie

The assessment of amounts and effects of hazardous substances in industrial effluents necessitates a combination of chemical and biological investigations. Therefore in this study a strategy for the investigation of hazardous substances in wastewater discharges was developed which connects the parameters persistence, bioaccumulation, and aquatic toxicity. The strategy IDA (Industrial Discharge Assessment) was elaborated based on the evaluation of existing investigation strategies and the available test systems. The strategy has a modular structure to assure a flexible investigation with regard to the particularities of a given wastewater. After the determination of acute and chronic toxicity and genotoxicity a microbial degradation test is carried out to obtain the persistent wastewater fraction. The bioaccumulating substances are determined from this fraction by solid-phase extraction. Within the strategy differences between direct and indirect discharges are taken into account and particulate matter is considered as well. By the modular linking it can be determined if a wastewater contains toxic and persistent and bioaccumulating substances, which present an important potential of hazard for the aquatic environment. The first application of the strategy on three wastewater samples of the chemical and the metal processing industry showed that the strategy can be used as planned. (orig.)Die Erfassung der Gehalte und Wirkungen gefaehrlicher Stoffe in Abwassereinleitungen der Industrie erfordert eine Kombination chemischer und biologischer Untersuchungen, die ueber das bisher in der AbwV festgelegte Mass hinausgeht. In dieser Studie wurden deshalb eine Untersuchungsstrategie fuer gefaehrliche Stoffe in Abwassereinleitungen entwickelt, die die Parameter Persistenz, Bioakkumilierbarkeit und Toxizitaet auch experimentell verknuepft. Die Ausarbeitung erfolgte nach Auswertung der international bestehenden Untersuchungsstrategien sowie der zur Verfuegung stehenden Testverfahren. Der Aufbau der Strategie ist modular angelegt zur Sicherung einer flexiblen Anpassung an die Gegebenheiten eines Abwassers. Nach der Bestimmung von akuter und chronischer Toxizitaet sowie Gentoxizitaet folgt ein biologischer Abbautest zur Gewinnung der persistenten Abwasserfraktion. Aus dieser werden die bioakkumulierbaren Stoffe mittels Festphasen-Extraktion bestimmt. In der Strategie sind Unterschiede zwischen Direkt- und Indirekteinleitern beruecksichtigt; auch die partikulaere Phase findet Beachtung. Durch die modulare Verknuepfung kann ermittelt werden, ob ein Abwasser toxische und persistente und bioakkumulierbare Stoffe enthaelt, die ein bedeutendes Gefaehrdungspotenzial fuer die aquatische Umwelt darstellen. Eine erste Anwendung der Strategie auf drei Abwaesser der chemischen und metallbearbeitenden Industrie zeigte, dass die Untersuchungsstrategie in der geplanten Art und Weise eingesetzt werden kann. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RN 8422(2001,7) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn (Germany)DEGerman

Strategy for the investigation of hazardous substances in industrial effluents: IDA (Industrial Discharge Assessment)

The assessment of amounts and effects of hazardous substances in industrial effluents necessitates a combination of chemical and biological investigations. Therefore in this study a strategy for the investigation of hazardous substances in wastewater discharges was developed which connects the parameters persistence, bioaccumulation, and aquatic toxicity. The strategy IDA (Industrial Discharge Assessment) was elaborated based on the evaluation of existing investigation strategies and the available test systems. The strategy has a modular structure to assure a flexible investigation with regard to the particularities of a given wastewater. After the determination of acute and chronic toxicity and genotoxicity a microbial degradation test is carried out to obtain the persistent wastewater fraction. The bioaccumulating substances are determined from this fraction by solid-phase extraction. Within the strategy differences between direct and indirect discharges are taken into account and particulate matter is considered as well. By the modular linking it can be determined if a wastewater contains toxic and persistent and bioaccumulating substances, which present an important potential of hazard for the aquatic environment. The first application of the strategy on three wastewater samples of the chemical and the metal processing industry showed that the strategy can be used as planned. (orig.)Die Erfassung der Gehalte und Wirkungen gefaehrlicher Stoffe in Abwassereinleitungen der Industrie erfordert eine Kombination chemischer und biologischer Untersuchungen, die ueber das bisher in der AbwV festgelegte Mass hinausgeht. In dieser Studie wurde deshalb eine Untersuchungsstrategie fuer gefaehrliche Stoffe in Abwasserleitungen entwickelt, die die Parameter Persistenz, Bioakkumulierbarkeit und Toxizitaet auch experimentell verknuepft. Die Ausarbeitung erfolgte nach Auswertung der international bestehenden Untersuchungsstrategien sowie der zur Verfuegung stehenden Testverfahren. Der Aufbau der Strategie ist modular angelegt zur Sicherung einer flexiblen Anpassung an die Gegebenheiten eines Abwassers. Nach der Bestimmung von akuter und chronischer Toxizitaet sowie Gentoxizitaet folgt ein biologischer Abbautest zur Gewinnung der persistenten Abwasserfraktion. Aus dieser werden die bioakkumulierbaren Stoffe mittels Festphasen-Extraktion bestimmt. In der Strategie sind Unterschiede zwischen Direkt- und Indirekteinleitern beruecksichtigt; auch die partikulaere Phase findet Beachtung. Durch die modulare Verknuepfung kann ermittelt werden, ob ein Abwasser toxische und persistente und bioakkumulierbare Stoffe enthaelt, die ein bedeutendes Gefaehrdungspotenzial fuer die aquatische Umwelt darstellen. Eine erste Anwendung der Strategie auf drei Abwaesser der chemischen und metallbearbeitenden Industrie zeigte, dass die Untersuchungsstrategie in der geplanten Art und Weise eingesetzt werden kann. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RN 8422(2001,52) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn (Germany)DEGerman

Depolymerisation and biodegradation of a synthetic tanning agent by activated sludges, the bacteria Arthrobacter globiformis and Comamonas testosteroni, and the fungus Cunninghamella polymorpha

Degradation of a synthetic tanning agent CNSF (a condensation product of 2-naphthalenesulfonic acid (2-NSA) and formaldehyde) by four activated sludges, two previously characterised bacterial strains, Arthrobacter sp. 2AC and Comamonas sp. 4BC, and the fungus Cunninghamella polymorpha, was studied in batch culture at 25 degrees C by determining the changes in the concentrations of CNSF and its component monomers and oligomers (n2-n11). The loss of individual oligomers was correlated with the length of the NSA-CH2 chain. Approximately 25% of the total CNSF was degraded (i.e. mineralised) by the microbes contained in the four activated sludges and by the two bacterial isolates but with different lag phases and at different overall rates. The decline in CNSF concentration was due almost entirely to the biodegradation of the monomers (34.3% of CNSF) and, in particular, 2-NSA (27% of CNSF). There was no change in the n2-n11 components. The growth of C. polymorpha, on the other hand, arose from extracellular depolymerisation of CNSF oligomers and the biodegradation of the lower molecular mass products. Between 38% and 42% of total CNSF was degraded by C. polymorpha at 25 degrees C. The order of oligomer degradation was inversely related to degree of polymerisation. Eighty percent and 90% of the n4 and n5 and 100% oligomers n6-n11 were degraded after 120 h. At a higher temperature (37 degrees C) oligomers n4-n11 were degraded completely after 120 h. A combination of biodegradation (75%) and sorption to fungal biomass (25%) accounted for the measured loss of all oligomers from the solution phase. The CNSF degradation rates and the volume of fungal biomass produced (and therefore the extent of biosorption) were dependent on the presence of a second carbon source (both optimum at glucose 5 g/l). This is the first report that identifies and distinguishes between depolymerisation, sorption and biodegradation processes in the removal of CNSF and its component oligomers. The use of combinations of the depolymerising fungus C. polymorpha, and the monomer-degrading bacteria, Arthrobacter sp. 2AC and Comamonas sp. 4BC, have potential for wastewater treatment