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Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen. Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Was ist EDTA ? Ethylendiamintetraessigsäure C 10 H 16 N 2 O 8.

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1 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen

2 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Was ist EDTA ? Ethylendiamintetraessigsäure C 10 H 16 N 2 O 8

3 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen EDTA Synthese Reaktionsgleichung Ethylendiamin + Formaldehyd + Natriumcyanid Tetranatrium EDTA +Ammoniak

4 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen EDTA ist ein naturfremder Stoff, wird über die verschiedensten Abwasserpfade in die Oberflächengewässer eingetragen kommt im Wasser in sehr hohen Konzentrationen vor (Oberflächengewässer, Grundwasser) 1/3

5 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen EDTA In Kläranlagen und im Gewässer nicht abbaubar, Entfernung bei der Trinkwasseraufbereitung nur mit sehr großem Aufwand. 2/3

6 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen EDTA Von EDTA geht ein Risiko aus (risk assessment). Die Risiken von EDTA sind nicht abschließend geklärt. EDTA ist in die Wassergefährdungsklasse II (wassergefährdend) eingestuft. 3/3

7 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Grundsatz: Naturfremde Stoffe, insbesondere biologisch schwer abbaubare oder gesundheitlich bedenkliche, gehören nicht in die Gewässer. Aus Vorsorgegründen gilt dies für alle naturfremden Stoffe und nicht nur für Stoffe, deren toxikologische Relevanz bereits nachgewiesen wurde.

8 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Selbstverpflichtungserklärung (BMU 1991) einiger Industrieverbände: Reduzierung der Gewässerbelastung: Halbierung der Fracht in 5 Jahren. Weiteres Ziel: Verzicht oder Ersatz von EDTA. Dieses Ziel ist bis heute nicht erreicht.

9 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Import und Export von EDTA weltweit frei handelbar. BASF (Trilon-B ) Weitere Produzenten gibt es in Europa, Asien und Amerika. Über Import und Export von EDTA gibt es keine zuverlässigen Daten.

10 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Eigenschaften von EDTA Bildet Komplexe mit Schwermetallionen z.B. mit Ca, Mg,... als Wasserenthärter Die Komplexe sind stabil gegen Säuren, Laugen, oxidierende und reduzierende Substanzen Hohe Wasserlöslichkeit Keine Flüchtigkeit und Zersetzung

11 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Wo wird EDTA eingesetzt ? Fotoindustrie: Bleichflüssigkeiten Entwickler Fixierer 1/5

12 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Wo wird EDTA eingesetzt ? Lebensmittelindustrie: Allzweckreiniger Fettlöser Desinfektionsmittel 2/5

13 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Wo wird EDTA eingesetzt ? Landwirtschaft: Melkmaschinenreiniger Stallreiniger Mikronährstoffdünger 3/5

14 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Wo wird EDTA eingesetzt ? Fahrzeugreinigung: Hochdruckreiniger Shampoo für Waschanlagen Autoreiniger 4/5

15 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Wo wird EDTA eingesetzt ? Kosmetika: Shampoo / Duschgel Sonnenschutzcreme Hautcreme / Hautlotion 5/5

16 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Verbrauchsmengen von EDTA EDTA-Verkauf in Deutschland 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Tonnen/Jahr 1992 1310104045180451801350 2000 136486816533128983909 Fotoindustrie Gewerbl. Wasch-/ Reinigungsmittel KosmetikLandwirtschaft Haushalt Wasch-/ Reinigungsmittel Textilindustrie Sonstige + Handel

17 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Verhalten in der Umwelt Die Bedeutung von EDTA liegt nicht in der stofflichen Toxizität ihrer Metallkomplexe begründet, sondern beruht auf den vielseitigen, teilweise noch nicht bekannten Wechselwirkungen u.a. mit Schwermetallen, Härtebildnern oder Mikronährstoffen. 1/3

18 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Verhalten in der Umwelt Nach dem Gebrauch gelangt EDTA größtenteils in das Abwasser, in dem gelöste Schwermetalle komplex gebunden werden. Ein biologischer Abbau oder eine Ausfällung bzw. Anlagerung an Klärschlamm findet in den Abwasserbehandlungs- anlagen nicht statt. Deshalb kommt es zu einem Austrag, verbunden mit einer erhöhten Belastung der Gewässer mit EDTA und komplexgelösten Schwermetallen. 2/3

19 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Verhalten in der Umwelt Remobilisierung von Schwermetallen aus Flusssedimenten ist in den Gewässern unwahrscheinlich: EDTA liegt bereits im Abwasser als Schwermetallkomplex vor. Bei der Trinkwasseraufbereitung aus Oberflächengewässern wird EDTA in der Bodenpassage nur geringfügig zurückgehalten. Nur bei der Kombination von kostenintensiver Ozonung und Aktivkohlefiltration ist eine hinreichende Entfernung von EDTA aus dem Trinkwasser möglich. 3/3

20 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Zielvorgaben Naturfremde Stoffe, die biologisch schwer abbaubar oder gesundheitlich bedenklich sind, gehören nicht in die Gewässer. Dies gilt nicht nur für Stoffe, deren toxikologische Bedeutung bereits nachgewiesen wurde, sondern aus vorsorglichem Grund für alle naturfremden Stoffe. ZielvorgabenQualitätsziele 10 µg/LLAWA / IKSR – vorläufige Zielvorgabe 5 µg/LIAWR – Qualitätsanforderung (90-Perzentil)

21 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen ETDA-Bestimmung in Wasserproben ProbenahmeKonservierung Gekühlter Transport und Lagerung AnreicherungVeresterungExtraktion Gaschromatographische Bestimmung Auswertung

22 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Messprogramm und Analytik Anzahl Messungen 19971998199920002001 Immissionen690560355249319 Emissionen237261215149434

23 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse EDTA-Immissionsmessungen Anzahl der Messstellen84 Gesamtzahl der Messwerte2.369 Anzahl der Messwerte über der Bestimmungsgrenze2.055 Messwerte >10 µg/L809 Maximum in µg/L980 90-Perzentil in µg/L29 1/12

24 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse Messstelle Rhein bei Bad Honnef (Eingang NRW) Sieg-Mündung Wupper-Mündung Erft-Mündung Ruhr-Mündung Emscher-Mündung Lippe-Mündung Summe Nebenflüsse Rhein bei Kleve-Bimmen (Ausgang NRW) EDTA-Eintrag in den Rhein in NRW 1999 549 12 6 2 21 19 23 83 802 253 2000 524 7 4 2 5 18 11 47 677 153 EDTA-Frachten in Tonnen / Jahr von 1997 - 2002 2001 414 4 3 2 11 10 8 38 519 105 1998 417 7 4 2 20 28 21 82 620 203 1997 501 10 4 2 19 41 19 95 741 240 2002 333 5 4 2 14 12 10 47 530 197 2/12

25 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse EDTA-Frachten an der Messstelle Kleve-Bimmen Jahr Frachten in Tonnen/Jahr Reduzierung gegenüber 1991 1991911– 199774119 % 199862032 % 199980212 % 200067726 % 200151943 % 200253042 % 3/12

26 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse EDTA-Emissionsmessungen Anzahl der Messstellen100 Gesamtzahl der Messwerte1.296 Messwerte > 10 µg/L 1.250 Maximum in µg/L13.000 90-Perzentil in µg/L253 4/12

27 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse 1204560 Schlachthof, lebensmittel- verarbeitender Betrieb, Zell- stoff und Papierverarbeitung Euskirchen- Kessenich Aachen 4503829 Fettchemie, Metallbearbeitung Münstereifel- Kirspenich Aachen 100220400 Färberei, Metallbearbeitung, Galvanik KA Aachen- Süd Aachen 9393079 Papier-, Metall-, Kunststoff-, Chemie- Industrie KA Düren- Merken Aachen EDTA (µg/L) 2001 EDTA (µg/L) 1999/2000 EDTA (µg/L) 1997/1998 BrancheEinleitungBezirk 5/12

28 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse 540-- TextilindustrieSchloß Holte- Stukenbrock Bielefeld 830-- BrauereiBr. Rheder Teichbelüftung Bielefeld 4000-- GetränkeindustrieSolbad Ravensberg Bielefeld 1106254 Tuchfabrik/Färberei, Chem. Produkte, Pharmachemie Aachen- Eilendorf Aachen EDTA (µg/L) 2001 EDTA (µg/L) 1999/2000 EDTA (µg/L) 1997/1998 BrancheEinleitungBezirk 6/12

29 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse -760410 Galvanik, Wasch- und Reinigungsmittel KA Düsseldorf Süd Düsseldorf -45940 Lebensmittel, Pharma, Forschung KA MonheimDüsseldorf 400-- Gütersloh, Putzhagen Bielefeld 800-- Bielefeld Heepen Bielefeld EDTA (µg/L) 2001 EDTA (µg/L) 1999/2000 EDTA (µg/L) 1997/1998 BrancheEinleitungBezirk 7/12

30 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse 526167600 ChemieBayer BürrigKöln 1080129460 LebensmittelKA KöttingenKöln -25340 GalvanikKA RünderothKöln --440 Chem. IndustrieKA Marl WestHerten EDTA (µg/L) 2001 EDTA (µg/L) 1999/2000 EDTA (µg/L) 1997/1998 BrancheEinleitungBezirk 8/12

31 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse --1800 BrauereiKA VeltinsLippstadt -130780 MetallverarbeitungKA Neuss-OstKrefeld -210460 TextilKA NeuwerkKrefeld 134-130 Stadt KölnKA Stammheim Köln EDTA (µg/L) 2001 EDTA (µg/L) 1999/2000 EDTA (µg/L) 1997/1998 BrancheEinleitungBezirk 9/12

32 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse 1150935013000 GalvanikWinkhausMünster 5363434250 MolkereiMilchwerke Everswinkel Münster 420-- TextilindustrieFa. Blanke Schötmar Minden 130-- SchlachthofLübbeckeMinden EDTA (µg/L) 2001 EDTA (µg/L) 1999/2000 EDTA (µg/L) 1997/1998 BrancheEinleitungBezirk 10/12

33 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse 180511254 Textil, Waschmittelindustrie KA Greven- Reckenfeld Münster 1640296377 Textil, chem. IndustrieKA Emsdetten- Austum Münster 267137135 TextilKA OchtrupMünster 1430306357 Textil, MolkereiKA Neuenkirchen/ Wettringen Münster EDTA (µg/L) 2001 EDTA (µg/L) 1999/2000 EDTA (µg/L) 1997/1998 BrancheEinleitungBezirk 11/12

34 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ergebnisse <1<1 (2000)8900 BrauereiKrombacherSiegen 468502500 BrauereiKA KreuztalSiegen 418216150 TextilKA Borghorst- Süd Münster EDTA (µg/L) 2001 EDTA (µg/L) 1999/2000 EDTA (µg/L) 1997/1998 BrancheEinleitungBezirk 12/12

35 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ersatzstoffe Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) Nicht zu empfehlen, da biologisch schwer abbaubar. Sie hat starke, dem EDTA ähnliche Komplexierungseigenschaften. DTPA wird bei der Papierindustrie eingesetzt. In der Ruhr werden sehr hohe Konzentrationen bis zu 65 µg/L (2000) gemessen. 1/4

36 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ersatzstoffe Nitrilotriessigsäure (NTA) NTA ist ein vergleichbar starker organischer Komplexbildner. Sie ist biologisch leicht abbaubar (>95%), hat gute Komplexierungseigenschaften, in Dänemark und Frankreich verboten. Verdacht auf kanzerogene Wirkung 2/4

37 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Ersatzstoffe Alanindiessigsäure (ADA) Biologisch gut abbaubar, schwächere Komplexierungseigenschaften als EDTA, wird in der Fotoindustrie als Ersatzstoff eingesetzt. 3/4

38 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen S,S-Ethylendibernsteinsäure (EDDS) –Gut biologisch abbaubar. –Komplexbildung mit Metallen wie Kupfer, Nickel, Zink und Cadmium auch in Anwesenheit von Calcium und Magnesium ist zufriedenstellend. –Herstellung in Großbritannien. –Steigender Absatz seit der Markteinführung 1996. –Breite Anwendung vor allem in der Fotoindustrie, möglich auch in anderen Bereichen. Ersatzstoffe 4/4

39 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Fazit (1) In den Jahren 2000 und 2001 wurde eine deutliche Reduzierung der EDTA-Einträge in NRW registriert. Die Fracht sank von 253 Tonnen/Jahr im Jahr 1999 auf 105 Tonnen/Jahr in 2001. Im Jahr 2002 erhöhten sich die Einträge in NRW wieder auf 197 Tonnen pro Jahr. Die Fracht an der niederländischen Grenze weist mit 530 Tonnen/Jahr gegenüber dem Bezugsjahr 1991 eine Reduzierung von 42% auf und ist seit 2001 fast konstant.

40 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Fazit (2) Aus den Ergebnissen der Emissionsuntersuchungen konnten weitere Rückschlüsse über die Herkunft und Verwendung von EDTA in NRW gezogen werden. In allen Fällen wurden die ermittelten Abwassereinleiter und die zuständigen Wasserbehörden über die Problematik unterrichtet. So konnten Reduzierungen bis zu einer Nullemission erzielt werden. Zusätzliche Anstrengungen der Staatlichen Umweltämter sollen in den nächsten Jahren zu weiteren Reduzierungen führen.

41 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen Fazit (3) Die Zunahme des biologisch schwer abbaubaren Ersatzstoffes DTPA, besonders in der Ruhr, wird mit Sorge beobachtet. Eine Reduzierung aller schwer abbaubarer Komplexbildner wird deshalb gefordert.


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