Prisma

(K)eine Pille aus der Leitung

Erster Hormonwasserfilter entwickelt

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us | Auch wenn die Trinkwasser­qualität in Deutschland hoch und die Kontrollen streng sind, lässt es sich bisher mit konventionellen Methoden nicht vermeiden, dass auch im Trinkwasser Rückstände von Arzneimitteln zu finden sind. Das ist besonders ­kritisch im Fall von endokrinen Dis­rup­toren, also hormonell wirksamen ­Substanzen, die schon in äußerst ­niedrigen Dosen wirken. In der europäischen Union wird für das Sexual­­hormon Estradiol ein Grenzwert von 1 ng/l angestrebt. Damit würde man den Aussagen einiger ökotoxikologischer Studien gerecht werden, die für Estradiol eine sogenannte Predicted No-effect Concentration (PNEC) von 1 bis 5 ng/l vorhersagen. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) stellten nun einen Filter vor, mit dem dieser Grenzwert erreicht werden könnte. Dabei kommen aktivierte polymerbasierte Kohlenstoffpartikel zum Einsatz. Abhängig von der Größe der Partikel, ihrer Porengröße und der Oberflächenchemie können die Adsorptionseigenschaften für verschiedene niedermolekulare Kontaminanten beeinflusst werden. Um Steroidhormone, die etliche OH-Gruppen an ihrem Grundgerüst tragen, effektiv aus dem Wasser zu filtern, ist eine sauerstoffreiche Partikel-Oberfläche notwendig, an der Wasserstoffbrückenbindungen entstehen können. Dies wird durch eine kontrollierte Oxidation der Partikel erreicht und hat außerdem den Vorteil, dass die maximale Adsorptions-Kapazität erhöht wird. Für Partikelgrößen im Bereich von 80 bis 200 µm war im Versuch lediglich ein vier bis sechs Millimeter dickes Filterbett notwendig, um eine Estradiol-Lösung mit 100 g/l auf den Zielwert zu reduzieren. Andere Hormone wie Estron, Testosteron und Progesteron adsorbierten weniger stark an das Filtermaterial. |

Literatur

Tagliavini M et al. Polymer-based spherical activated carbon – ultrafiltration (UF-PBSAC) for the adsorption of steroid hormones from water; Material characteristics and process configuration. Water research 185, 2020:116249. doi:10.1016/j.watres.2020.116249

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