Perfluoroctansulfonsäure

Geladene/ungeladene Polymere

Kationische, anionische, nichtionische und amphotere Polymere (einschließlich quartärer Aminoester)

Wasserlösliche kationische Polymere werden als Gerinnungs- und / oder Flockungsmittel in Prozessen eingesetzt, die die Klärung von Trinkwasser umfassen , Schlammentwässerung, Papierherstellung, Bergbau und als Beschichtungsharze. Wasserlösliche geladene Polymere werden nach ihrem Ladungspotential als kationisch, anionisch, nichtionisch und amphoter klassifiziert. Kationische Polymere enthalten eine positive Ladungsdichte. Viele der Polymere enthalten tertiäre oder quaternäre Stickstoffstoffe, die dem Polymer eine positive Nettoladung verleihen. Anionische Polymere sind negativ geladen. Nichtionische Polymere sind nicht geladen, weil sie keine ionisierbare Einheit enthalten. Amphotere Polymere sind zwitterionischer Natur und weisen sowohl kationische als auch anionische funktionelle Gruppen auf. Die Expression der Ladung in amphoteren Polymeren ist eine Funktion des pH-Wertes der residenten Medien. Zusätzlich zur mechanistischen oder unspezifischen Toxizität, die bei Fischen, Wirbellosen und Algen auftreten kann, können kationische Polymere über physikalische Wechselwirkungen mit der negativ geladenen Kiemenoberfläche von Fischen toxische Wirkungen ausüben. Es kommt zu einem verminderten Sauerstofftransfer mit damit verbundenen nachteiligen Auswirkungen.

Die Auswirkungen der kationischen Polymerchemie, der Ladungsdichte und des Molekulargewichts wurden bei akuter und chronischer Exposition gegenüber der Regenbogenforelle (S. gairdneri, O. mykiss) untersucht. Die untersuchten kationischen Polymere bestanden aus zwei Hauptklassen. Die erste Klasse, die Epichlorhydrin / Dimethylamin-Copolymerisate tragen einen quartären Stickstoff auf dem Rückgrat des Polymers. Die zweite Art von kationischem Copolymerisat waren die Acrylamid/Acrylat-Copolymerisate, die an der Esterseitenkette des Polymers einen quartären Stickstoff tragen. Die ausgewerteten Polyamine reichten im Molekulargewicht von 10 bis 200-250 kDa). Die Acrylamid/Acrylatester-Copolymerisate variierten in ihrer Ladungsdichte zwischen 10% und 39%. Akute Studien wurden unter statischen Nonrenewal- und auch unter Flow-Through-Bedingungen durchgeführt. Chronische Studien wurden über Flow-Through-Expositionen durchgeführt. Für die akuten Nonrenewal-Studien waren die LC50-Werte sehr unterschiedlich. Akute LC50-Werte aus den nicht erneuerten Studien betrugen 592, 271, 779 und 661 µg l− 1 für die drei Polyamine bzw. ein Acrylamid. Die Polyamine, d.h. die Polymere mit dem quaternären Stickstoff am Rückgrat des Polymers, schienen im Allgemeinen akuter toxisch zu sein als die Polymere auf Acrylamidbasis (quaternärer Stickstoff an der Esterseitenkette des Polymers). Unter Durchflussbedingungen schien die Toxizität im Vergleich zu den nicht erneuerten Studien zuzunehmen. Akute LC50-Werte aus den dynamischen Studien entsprachen 42,6, 96, 156 und 384 µg l− 1 für die drei Polyamine bzw. ein Acrylamid. Die LC50-ACRs für die dynamischen Durchfluss- und chronischen Studien waren sowohl für die getesteten Polyamine als auch für das Polyacrylamid niedrig, was darauf hindeutet, dass die LC50-Werte für die chronische Toxizität den akuten Werten nicht unähnlich waren. Die niedrigen ACRs deuten daher darauf hin, dass die resultierende Toxizität eher von schnellen akuten als von langfristigen kumulativen Wirkungen abhängt. Ein Trend, der auf eine Abnahme der Toxizität mit zunehmendem Molekulargewicht hindeutet, wurde festgestellt.

In Bezug auf subletale Effekte induzierte das auf chronische Toxizität untersuchte Polyamin keine nachteiligen Auswirkungen auf die Wachstumsparameter. Tatsächlich induzierten beide Polyamine konzentrationsbedingte Erhöhungen der Wachstumsparameter. Für das getestete Acrylamid wurde eine signifikante Abnahme des Körpergewichts der überlebenden Forellen festgestellt. Man kann aus diesen Studien schließen, dass die kationische Ladung und die physikalische Masse des Polymers die bestimmenden Faktoren für die im nicht erneuerten System festgestellte Toxizität waren. Durchflussbedingungen erhöhten die Toxizität der Polymere im Vergleich zu statischen Bedingungen. Polymermolekulargewicht und Toxizität waren umgekehrt proportional. In den Durchflusssystemen zeigten sich die kationischen Polyamine toxischer als die kationischen Polyacrylamide.

Die akute Toxizität einer Reihe von kationischen Polymeren wurde bei D. magna, Fathead minnow (P. promelas), Gammariden (Gammarus pseudolimnaeus) und Mücken (Paratanytarsus parthenogeneticus) mit In-vitro-Testmethoden untersucht. Zusätzlich wurde ein Mikrokosmos-Test mit Fischen oder Wirbellosen und zehn Algenarten durchgeführt. Akute Toxizitätsstudien wurden mit D. magna und fathead minnow bei Polyelektrolytkonzentrationen von 100 mg l− 1 durchgeführt. Erwies sich die Testkonzentration von 100 mg l−1 als toxisch für einen oder beide Testorganismen, so wurde der Elektrolyt mit dem weniger empfindlichen Gammarid getestet. Einige der Elektrolyte wurden mit den Mücken getestet. Die LC50-Werte für vier der Polykationen waren größer als 100 mg l- 1 für D. magna und / oder die Fathead Minnow. Von den verbleibenden 11 kationischen Polymeren lagen die LC50-Werte zwischen 0,09 und 70,7 mg l− 1 für D. magna und zwischen 0,88 und 9,47 mg l- 1 für Fathead minnow. Gemäß den USEPA TSCA-Kriterien reicht die akute Toxizität dieser Polykationen von geringer Besorgnis (LC50 > 100 mg l− 1) über mehrere bis zu mäßiger bis hoher Besorgnis (LC50 < 100 mg l− 1 bis LC50 < 1,0 mg l− 1). Paratanytarsus parthenogeneticus LC50-Werte lagen bei drei der acht getesteten kationischen Polymere unter 100 mg l− 1 (< 6,25 bis 50 mg l- 1). Die LC50s für Gammariden waren 8,1-33.4 mg l- 1 für sieben von 13 getesteten Polymeren.

In den Mikrokosmos-Studien war das Algenwachstum bei der höheren Kationenkonzentration verzögert. Es war jedoch nicht ersichtlich, dass die Polymere direkte toxische Wirkungen auf die Algen induzierten, und das verzögerte Zellwachstum wurde spekulativ auf mögliche physikalische Wechselwirkungen der Algenzellen und der Polymere zurückgeführt. Veränderungen der Artenzusammensetzung im Mikrokosmos wurden den Polyelektrolyten zugeschrieben, aber Weideaktivität wurde nicht als Grund für Veränderungen der Artenvielfalt in behandelten Mikrokosmen ausgeschlossen.

Die akute Toxizität mehrerer Polyelektrolyte für Regenbogenforellen (O. mykiss), Seeforellen (Salvelinus namaycush), ein Mysid (Mysis relicta), ein Copepod (Limnocalanus macrurus) und ein Cladoceran (D. magna) im Wasser des Oberen Sees wurde untersucht. Zusätzlich wurde eine 21-tägige Lebenszyklusstudie an D. magna durchgeführt, um die Auswirkungen der polykationischen Polymere auf die Fortpflanzung dieser wirbellosen Spezies zu untersuchen. Die getesteten kationischen Polyelektrolyte waren Superfloc 330 (Calgon Corp.), Calgon M-500, Gendriv 162 (General Mills Chemicals), Magnifloc 570C (Calgon Corp.) und Magnifloc 521C. Unter statischen Bedingungen lagen die 96 h LC50-Werte für Regenbogenforellen zwischen 2,12 mg l− 1 für Superfloc 330 und 218 mg l- 1 für Gendriv 162. Die Toxizitätscharakterisierung ist nach USEPA TSCA-Kriterien von geringer bis mäßiger Bedeutung. Für Seeforellen betrug der 96 h LC50-Wert für Superfloc 33 2,85 mg l- 1 und für Calgon M−500 5,70 mg l- 1. Diese Daten weisen auf eine mäßige Toxizität für diese Fischart hin. Für D. magna lag der 48 h LC50 im Bereich von 0, 34 bis 345 mg l−1, ein breiter Bereich mit Toxizitätseigenschaften gemäß TSCA von geringer bis hoher Besorgnis. In einem 21 Tag D. magna-Lebenszyklusstudie, Superfloc 330 und Calgon M-500 beeinträchtigten die Fortpflanzung bei den Wirbellosen bei niedrigeren Konzentrationen, dh 0,10 bzw. 1,0 mg l− 1, als bei denen, die das Überleben ermöglichten, dh 1,10 und 2,85 mg l− 1. Die Daten weisen auf eine gewisse Variation der Reaktion hin, wahrscheinlich eine Folge der Ladungsdichte. Darüber hinaus deuten die Daten auch darauf hin, dass zumindest für mehrere Polyelektrolytkationen die damit verbundene Toxizität in Wasserorganismen erheblich sein kann.

Studien haben gezeigt, dass die Minderung der Toxizität kationischer Polymere durch die Einführung anionischer Polymere und/oder organischer Stoffe, die exponierten Arten als Lebensmittel zugesetzt werden, erleichtert werden kann. Insbesondere wurde die Toxizität von kationischem Polymermaterial durch die Zugabe von Huminsäure reduziert. Die Zugabe von Huminsäure zu Kulturen von Regenbogenforellen reduzierte die Toxizität kationischer Polymere um das bis zu 75-fache, abhängig von der Konzentration der Huminsäure in den Kulturen. Zusammenfassend weisen diese Daten darauf hin, dass die Zugabe von organischen Stoffen zu Kulturen, die polykationische Polymere enthalten, die Toxizität verringert. Die praktische Implikation davon ist, dass, während Standardtoxizitätsstudien, die ohne den Zusatz von organischem Material wie Huminsäure durchgeführt wurden, den Vergleich der Toxizität über Testmaterialien hinweg ermöglichen, der Zusatz von organischen Stoffen die Bewertung der Toxizität unter plausibleren, umweltrelevanteren Bedingungen ermöglicht.

Es wurde angenommen, dass der Mechanismus der Polymertoxizität in Algenkulturen eine Funktion der Nährstoffspurensequestrierung ist. Diese Hypothese wurde mit wasserlöslichen Fraktionen (WAFs) wässriger Mischungen von drei Mehrkomponenten-Schmierstoffadditiven getestet. Die WAFs wurden wegen der Unlöslichkeit eines Anteils der Schmiermitteladditive verwendet. Die resultierenden Toxizitätsdaten für S. capricornutum zeigten im Allgemeinen, dass die WAFs sehr toxisch waren und mittlere effektive Beladungskonzentrationen (EL50s) aufwiesen, basierend auf Zelldichtezunahmen oder Wachstumsraten von weniger als 1 mg l− 1. Im Gegensatz dazu lagen die resultierenden EL50−Werte für O. mykiss und D. magna über 1000 mg l-1. Darüber hinaus wurden Tests durchgeführt, um festzustellen, ob die Schmiermittel-WAFs algistatisch (die Konzentration, die das Algenwachstum hemmt, ohne die Zellspiegel zu senken) oder algizid waren. Die Ergebnisse dieser Studien zeigten, dass die Algentoxizität indirekt war und aus der Sequestrierung essentieller Mikronährstoffe resultierte. WAF-Verstärkungen in Form von Eisen- oder Dinatriumethylendiamintetraessigsäure (EDTA) im Bereich von 200% bis 1000% der Standardkonzentration im Algenmedium milderten jede in unbearbeiteten Kulturen festgestellte Toxizität. Algenkulturen, die aus dem WAF-haltigen Medium entfernt und in frischem Kulturmedium resuspendiert wurden, nahmen das exponentielle Wachstum wieder auf. Man kann aus diesen Studien mehrere Schlussfolgerungen ziehen: (1) Die Sequestrierung von Mikronährstoffen durch geladene polymere Materialien wird den exponierten Organismen wahrscheinlich eine signifikante Toxizität verleihen, wobei Algen aufgrund eines essentiellen Nährstoffmangels besonders empfindlich auf eine Verringerung des Wachstums der logarithmischen Phase reagieren; und (2) Die Prüfung von Materialien unter Verwendung von Standardprüfprotokollen kann die Toxizität überschätzen, da die Korrelation zwischen der begrenzten Nährstoffversorgung in Standardmedien und der der natürlichen dynamischen Gewässer gering ist.

Eine Fallstudie zur Umweltrisikobewertung wurde für eine C12–C18-monoalkylquaternäre Ammoniumverbindung (MAQ) durchgeführt. Das MAQ ist ein kationisches Tensid, das in Kombination mit anderen Waschmittelkomponenten wirkt. In der Fallstudie wurden Informationen über die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Testmaterials, die vorhergesagten Umweltkonzentrationen und das Umweltverhalten vorgestellt. Darüber hinaus wurden Daten zu Umweltauswirkungen für den MAQ diskutiert. Die 96 h EC50-Werte für Grün- und Blaualgen und Kieselalgen lagen zwischen 0,12 und 0,86 mg l- 1 MAQ. Die algistatischen Konzentrationen reichten von 0,47 bis 0,97 mg l− 1. Daphnid 48 h EC50-Werte gemittelt 0,06 mg l- 1 für fünf Tests in Laborwasser. Die chronische NOEC und LOEC in einer 21-tägigen D. magna-Lebenszyklusstudie entsprachen 0,01-0,04 mg l-1. Die EC50-Werte für die wirbellosen Meerestiere Mysid und Pink Shrimp betrugen 1,3 bzw. 1,8 mg l−1. Die 96 h LC50 für vier Arten von Süßwasserfischen waren eine Funktion der Kettenlänge. Die LC50-Werte entsprachen 2,8−31,3 mg l– 1 für MAQs mit Kettenlängen von C12–C14 und 0,10−0,24 mg l- 1 für die MAQs mit Kettenlängen von C15 bis C18. Die gemessene 28-tägige chronische NOEC und LOEC in fathead minnow Early-Life-Stage-Studien entsprach 0,46−1,0 mg l– 1 für C12 MAQ und 0,01−0,02 mg l– 1 für C16-C18 MAQ. Offensichtlich haben diese Materialien eine signifikante Toxizität basierend auf Laborstudien. Da diese Materialien wahrscheinlich in Kläranlagen behandelt werden, wurde die Toxizität des Materials für Belebtschlammmikroorganismen bewertet. Die Konzentration des MAQ, die erforderlich ist, um eine 50% ige Reduktion der heterotrophen Aktivität zu bewirken, betrug ungefähr 39 mg l−1.

Mit MAQ wurden akute und chronische Toxizitätstests in Fluss- und Seegewässern durchgeführt. Ziel war es, die Auswirkungen gelöster organischer Stoffe, die in den natürlichen Gewässern enthalten sind, auf die Bioverfügbarkeit des Polymers zu bewerten. Sowohl die akuten LC50-Werte als auch die chronischen LOEC-Werte lagen im natürlichen Oberflächenwasser für Daphniden, die empfindlichsten Arten, durchschnittlich dreimal höher. Die LC50-Werte reichten von 0,1 bis 0,5 mg l− 1 MAQ in sieben Fluss− und Seewassertests (LC50 in Laborwasser betrug durchschnittlich 0,06 mg l- 1). Gemessene chronische NOEC- und LOEC-Werte in vier verschiedenen Oberflächenwassertests reichten von 0,05 bis 0,10 mg l− 1 MAQ (NOEC und LOEC im Laborwasser reichten von 0,01 bis 0,04 mg l− 1). Die Ergebnisse von zwei akuten Toxizitätstests im Flusswasser mit Bluegill- und Fathead-Elritzen waren mit den Laborstudien vergleichbar; LC50-Werte entsprachen 6,0 mg l−1 in Flusswasser gegenüber 2,8–31,0 für die gleiche Kettenlänge MAQ in Laborwasser.

Es wurden auch Mikrokosmos-Studien durchgeführt, in denen Replikatpopulationen von D. magna, Chironomid-Mücken und kolonisiertem Flussperiphyton Konzentrationen von C12-MAQ ausgesetzt waren, von denen erwartet wurde, dass sie für D. magna tödlich sind. Die Mikrokosmen waren Durchflusssysteme mit natürlichem Flusswasser und sauberem Sediment. Die Organismen wurden bis zu 4 Monate lang exponiert, um die Exposition mehrerer Generationen zu gewährleisten. Basierend auf den Ergebnissen der Studie gab es keine signifikanten Auswirkungen auf die Dichte oder Biomasse von D. magna bei C12−MAQ-Konzentrationen bis zu 0,110 mg l-1. Der erste Effekt trat bei 0, 180 mg l−1 in Populationen auf, die anfänglich dieser Testkonzentration ausgesetzt waren. Populationen, die sich an niedrigere Konzentrationen gewöhnt hatten und anschließend 0,180 mg l−1 ausgesetzt waren, wurden nicht nachteilig beeinflusst. Bei 0,310 mg l- 1 traten signifikante Reduktionen sowohl in präexponierten als auch in Kontrollpopulationen auf. Die Ergebnisse wurden auf kompensatorische Veränderungen in der Populationsdynamik von Wirbellosen zurückgeführt, bei denen der Verlust empfindlicher Individuen durch eine Zunahme der Fortpflanzungsfähigkeit toleranter Populationen nach Mehrgenerationenexpositionen kompensiert wurde.

Schließlich wurden Feldstudien in Flüssen und Seen durchgeführt, die sich in einem guten biologischen Zustand befanden und quantifizierbare Mengen an WWTF-Abwässern erhielten. Bewertet wurden die strukturellen und funktionellen Parameter von natürlichem Phytoplankton und Zooplankton sowie die biologischen Abbauraten. Labor-abgeleitete EC50-Werte für Grün- und Blaualgen und Kieselalgen waren etwa 12-23-fach niedriger als in der In-situ-Konzentration, die die photosynthetische Aktivität oder die Gemeinschaftsstruktur beeinflusste. Der biologische Abbau durch vorexponierte mikrobielle Gemeinschaften war schnell und spiegelte den biologischen Abbau natürlich vorkommender organischer Stoffe wider. Einheimische Fische, Makroinvertebraten und Periphyton waren viel weniger empfindlich gegenüber MAQ als die empfindlichste Laborart D. magna. In einem von Abwässern dominierten Strom wurden keine signifikanten Nebenwirkungen für eine der indigenen Gemeinschaften festgestellt, die einer Konzentration von 0, 27 mg l-1 MAQ ausgesetzt waren, mehr als doppelt so hoch wie die akute EC50 für Daphniden basierend auf Laborstudien.

Seeforellenbrut Salvelinus namaycush wurde in Laborexperimenten zwei Abwasserbehandlungspolymeren ausgesetzt, einem anionischen (MagnaFloc 156) und einem kationischen (MagnaFloc 368; Ciba Specialty Chemical), um festzustellen, ob diese im Bergbau verwendeten Chemikalien für exponierte Fische toxisch waren. Die Polymere werden dem Abwasser zugesetzt, um das Absetzen und Entfernen von Schwebstoffen zu erleichtern. Kationische Polymere wirken hauptsächlich als Koagulantien und adsorbieren an der Oberfläche negativ geladener Teilchen, wodurch elektrostatische Oberflächenladungen neutralisiert werden. Anionische Polymere fungieren hauptsächlich als Flockungsmittel, die suspendierte Partikel zu Aggregaten mit höherem Molekulargewicht zusammenbinden, die sich leichter aus der Lösung absetzen. Die Ergebnisse zeigten, dass das kationische Polymer MagnaFloc 368 für Seeforellenbrut wesentlich toxischer war als das anionische Polymer MagnaFloc 156. MagnaFloc 368 hatte eine 96 h LC50 von 2,08 mg l- 1, während die LC50 für MagnaFloc 156 nicht bestimmt werden konnte. Bei der höchsten getesteten MagnaFloc 156-Konzentration von 600 mg l- 1 wurde eine Mortalität von 5% beobachtet.

Die Toxizität dieser Jungfische wurde der Ladungsdichte zugeschrieben. Je stärker die elektrostatische Aufladung des Polymers ist, desto größer ist seine Toxizität. Polymere mit geringerem Molekulargewicht sind typischerweise auch von größerer Toxizität. Es wird angenommen, dass der Mechanismus der Toxizität darin besteht, dass die geladenen Polymere von den negativ geladenen Kiemenoberflächen der exponierten Fische angezogen werden und mit ihnen interagieren. Die toxische Wirkung kationischer Polymere bei Fischen steht im Einklang mit Hypoxie und wird durch die damit verbundene Histopathologie einschließlich erhöhter Vaskularisation, erhöhter Lamellendicke durch Zellproliferation und verringerter Lamellenhöhe belegt. Die histopathologischen Befunde unterstützen den physiologischen Mechanismus einer gestörten Atmungseffizienz und Ionenregulation an der Kiemenmembran. Für anionische Polymere wird angenommen, dass diese Materialien wichtige Nährstoffe in den Medien wie die Spurenmetalle Magnesium und / oder Eisen binden. Alternativ könnten auch anionische Materialien die Ionenregulation innerhalb der Kiemenmembran beeinflussen.

Fluorpolymere

Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) und Perfluoroctansäure (PFOA) wurden als allgegenwärtige Umweltkontaminanten identifiziert. Diese Materialien sind keine Naturprodukte und rein anthropogenen Ursprungs. Die perfluorierten Säuren (PFAs) sind im Allgemeinen eine Klasse von anionischen fluorierten Materialien, die durch eine Perfluoralkylkette und eine Sulfonat- oder carboxylatlösungsvermittelnde Gruppe gekennzeichnet sind. Die Perfluoralkylkette wird üblicherweise als Telomer oder synonym als Fluortelomer bezeichnet. Die perfluorierten Verbindungen werden als Vorläufermaterialien bei der Synthese sehr hochmolekularer fluorierter Polymere verwendet. Die Umweltverbindlichkeiten der hochmolekularen Polymere sind aufgrund ihrer Größe begrenzt, d. H. Molekülgrößenausschlüsse und allgemeine Widerspenstigkeit gegenüber dem Abbau. Mögliche Umweltbelastungen sind eine Folge von Telomerresten in den formulierten Endprodukten und jeglichem Abbau der hochmolekularen Polymere. Im Folgenden wird die Umwelttoxizität von Telomeren erörtert.

Zusätzlich zur Beurteilung der akuten und chronischen Toxizität in Wasserorganismen wurden Studien durchgeführt, in denen die Auswirkungen von PFOS auf das endokrine System im Hinblick auf die Steroidogenese, die endokrine Genexpression, die Auswirkungen auf die Hypophysen-Hypothalamus-Thyreoidial-Achse und die reproduktiven Endpunkte untersucht wurden. Es wurde gezeigt, dass PFOS das endokrine System und die reproduktiven Endpunkte in den untersuchten Konzentrationen beeinflusst. Darüber hinaus entwickelten veränderte Geschlechterverhältnisse, induzierte Entwicklungsstörungen der männlichen Gonaden und bei F1−Embryonen, die von Langzeit-Hochdosis-exponierten Weibchen (250 µg l-1) stammten, schwere Deformitäten in frühen Entwicklungsstadien und führten 7 Tage nach der Befruchtung zu einer 100% igen Larvensterblichkeit. Es ist jedoch bemerkenswert, dass in einigen Fällen die PFOS-Expositionskonzentrationen in der Studie signifikant über denen in Feldproben lagen und daher die Auswirkungen dieser Ergebnisse auf die Risikobewertung als ungewiss angesehen werden.

Für PFOA wurden die meisten aquatischen Ökotoxizitätsstudien mit dem Ammoniumsalz (APFO) der Präfluoroctansäure durchgeführt. Unter umweltrelevanten Bedingungen in wässrigen Umweltkompartimenten wird PFOA als vollständig ionisierte Komponente (COO−) vorliegen. Da ein wahrscheinlicher Weg der Emission von Fluorpolymeren über das Abwasser des WWTF führt, wurde die Toxizität von PFOA für Bakterien bewertet. Die EC50−Werte für 30 min und 3 h für die Ateminhibitionsstudien reichten von > 1000 bis > 3300 mg l- 1. Für Algen waren die niedrigsten 96 h EC50− und NOEC-Werte, die für Algenassays mit Pseudokirchneriella subcapitata berichtet wurden, 49 bzw. 12,5 mg l-1. Insgesamt reichten 96 h EC50−Werte (basierend auf Wachstumsrate, Zelldichte, Zellzahlen und Trockengewichten) von 49 bis > 3330 mg l-1. Die NOEC-Werte lagen zwischen 12,5 und 430 mg l− 1. Basierend auf den USEPA TSCA-Kriterien würde PFOA als wenig besorgniserregend für Algenarten eingestuft. Daphnid 48 h EC50-Werte (basierend auf Immobilisierung) reichten von 126 bis > 1200 mg l− 1. Die 10-tägige NOEC für den im Sediment lebenden Chironomus tentans betrug > 100 mg l− 1. Darüber hinaus wurden in Laborstudien keine Auswirkungen auf C. tentans nach 10−tägiger PFOA-Exposition bei Konzentrationen bis zu 100 mg l-1 festgestellt. Basierend auf diesen Toxizitätsendpunkten würde PFOA gemäß den USEPA TSCA-Kriterien als für wirbellose Wassertierarten unbedenklich charakterisiert. In Bezug auf Wirbeltierfischarten lagen die gemessenen 96 h LC50-Werte zwischen 280 und 2470 mg l−1. Basierend auf den LC50-Werten für Fische würde PFOA gemäß den USEPA TSCA-Kriterien als bedenklich eingestuft.

Die verfügbaren chronischen Toxizitätsdaten umfassen 14−tägige gemischte Algen−EC50−Werte von 43 und 73 mg l- 1 (zusätzlich zu den 96 h-NOEC-Werten), 21-tägige Daphnid-Reproduktions-NOECs im Bereich von 20 bis 22 mg l- 1, 35-tägige gemischte Zooplankton-Community-NOECs aus Süßwasser-Mikrokosmos-Studien im Bereich von 10 bis 70 mg l- 1 und chronische Fisch-NOECs im Bereich von 0.3 mg l−1 für Steroidhormonspiegel bei männlichen Fischen, gemessen in 39-tägigen Mikrokosmos-Studien, auf 40 mg l- 1 basierend auf Überleben und Wachstum aus einer 85-tägigen Regenbogenforellen-Studie im Frühstadium. Die Senkung des Steroidhormonspiegels bei Fischen ging mit einer nur begrenzten Verlängerung der Zeit bis zur ersten Eiablage und einer begrenzten Abnahme der gesamten Eiproduktion einher. Daher haben hormonelle Schwankungen, die durch chronische PFOA-Exposition hervorgerufen werden, begrenzte, langfristige Folgen für die Fortpflanzungsfähigkeit von Fischen. Es besteht jedoch eine gewisse Unsicherheit hinsichtlich der längerfristigen Folgen von PFOA-Expositionen und der Fortpflanzungsfähigkeit exponierter Populationen. Gemäß den USEPA TSCA-Kriterien würde PFOA als von geringer chronischer Besorgnis für Algen und geringer bis mäßiger chronischer Besorgnis für Wirbellose und Fische charakterisiert. Basierend auf den verfügbaren Daten wird die Ökotoxizität von PFOA für Wasserorganismen als gering angesehen. Es ist jedoch bemerkenswert, dass die Literatur über Fluorpolymere schnell wächst. Eine umfassende Überprüfung und Zusammenfassung der Fluorpolymerliteratur geht weit über den Rahmen dieses Kapitels hinaus. Wir empfehlen dem Leser, die aktuelle spezifische Literatur für seinen speziellen Fall und die zur weiteren Lektüre bereitgestellte Rezension zu konsultieren.