Note: Intro -- Titel -- Inhaltsverzeichnis -- Vorwort -- Akronyme -- Teil I -- Einführung -- 1 Einführung -- 1.1 Definition und Abgrenzung des Themas -- 1.2 Relevanz des physikalisch-chemischen Verhaltens von Chemikalien in der Umwelt für die Chemikalienbewertung (Hazard und Risik -- 1.3 Die wichtigsten Transferprozesse -- 1.4 Allgemeines über Abbau, Senken und Persistenz -- 1.4.1 Abbau von Chemikalien in der Umwelt -- 1.4.2 Quantifizierung der Senken -- 1.4.3 Persistenz und Reichweite -- 1.5 Wissenschaftstheoretische Grenzen -- 1.6 Ziele dieses Buches und Abgrenzung zu ähnlichen Werken -- Teil II Transferprozesse und Verteilung -- 2 Wasser -- 2.1 Wasserlöslichkeit -- 2.1.1 Definition -- 2.1.2 Messung der Wasserlöslichkeit -- 2.1.3 Temperaturabhängigkeit der Wasserlöslichkeit -- 2.1.4 Abschätzung der Wasserlöslichkeit -- 2.1.5 Umweltrelevanz der Wasserlöslichkeit -- 2.1.6 Löslichkeit von Chemikalien in natürlichen Gewässern -- 2.2Verteilungsgesetze -- 2.2.1Prinzip -- 2.2.2 Verteilung zwischen Gasund Wasserphase -- 2.2.2.1 Definition des Henry-Koeffizienten -- 2.2.2.2 Bestimmung des Henry-Koeffizienten -- 2.2.3 Nernstsches Verteilungsgesetz -- 2.3 Der Verteilungskoeff izient zwischen n-Octanol und Wasser -- 2.3.1 Umweltrelevanz von Kow -- 2.3.2 Kow und Biokonzentration in Wasser -- 2.3.3 Experimentelle Bestimmung des Kow -- 2.4 Adsorption in Gewässern -- 2.5 Dissoziation und Komplexbildung -- 2.5.1 Säuren und Basen -- 2.5.2 Komplexbildung -- 2.6 Flüchtigkeit aus Gewässern („Volatilität") -- 2.6.1 Vorbemerkung -- 2.6.2 Das Zwei-Schichten-Modell -- 2.6.3 Messung der Volatilität im Labor -- 2.6.4 Abweichungen vom einfachen Modellverhalten -- 2.6.5 Massenfluss und mengenmäßige Abschätzungen -- 2.6.6 Diskussion -- 2.6.6.1 Einteilung der Chemikalien in drei Flüchtigkeitsgruppen -- 3 Luft -- 3.1 Dampfdruck -- 3.1.1 Einführung. , 3.1.2 Dampfdruckkurve -- 3.1.3 Relevanz des Dampfdrucks für die Expositionsanalyse -- 3.1.4 Experimentelle Bestimmung des Dampfdrucks -- 3.1.5 Abschätzung des Dampfdrucks -- 3.2 Verteilung zwischen Gasund Partikelphase -- 3.2.1 Aerosole -- 3.2.2 Adsorptionsgesetze -- 3.2.3 Die Junge-Formel -- 3.2.4 Vergleich mit dem Experiment -- 3.2.5 Spezifische Wechselwirkungen -- 3.2.5.1 Vorund Nachteile der Junge-Gleichung -- 3.2.5.2 Thermodynamische Näherungen zur Sorption organischer Moleküle -- 3.2.6 Sorption und Depositionsverhalten -- 3.2.6.1 Näherung bei hohem organischen Anteil -- 3.3 Oberflächenspannung -- 3.3.1 Allgemeines -- 3.3.2 Messmethoden -- 3.3.3 Bedeutung der Oberflächenspannung für die Verteilung Gasphase/Partikel -- 3.4 Verteilung zwischen Gasund Tröpfchenphase -- 3.4.1 Gleichgewicht -- 3.4.2 Dynamik des Substanzaustauschs zwischen Gasund Tröpfchenphase -- 3.4.2.1 Problemstellung -- 3.4.2.2 Grundgesetze der Diffusion -- 3.4.3 Phasenübergang vom Gas in die Tröpfchen -- 3.4.4 Vergleich der charakteristischen Zeiten -- 3.5 Deposition -- 3.5.1 Überblick über die wichtigsten Depositionsprozesse und -mechanismen -- 3.5.2 Nasse Deposition -- 3.5.3 Trockene Deposition -- 3.5.3.1 Definition -- 3.5.3.2 Trockene Deposition auf Oberflächengewässer -- 4 Boden -- 4.1 Einleitung -- 4.1.1 Boden als Umweltmedium -- 4.1.2 Pedosphäre -- 4.1.3 Boden-Inhaltsstoffe -- 4.1.4 Profile und Horizonte -- 4.2 Trockene Deposition Luft Boden -- 4.2.1 Spezielle Probleme -- 4.2.2 Labormessungen -- 4.2.2.1 Direkte Messung der trockenen Deposition -- 4.2.2.2 Messung der Adsorption aus der Luft -- 4.2.3 Feldmessungen und Schätzungen der Gesamtdeposition -- 4.3 Austausch von Schadstoffen zwischen Atmosphäre, Vegetation und Pedosphäre -- 4.3.1 Übergang Pedosphäre Vegetation ( Atmosphäre) -- 4.3.2 Übergang Atmosphäre Vegetation. , 4.4 Adsorption im Boden -- 4.4.1 Transport im Boden -- 4.4.2 Adsorptionsmechanismen -- 4.4.3 Messung der Adsorption an Böden -- 4.5 Transport im Grundwasser -- 4.5.1 Allgemeines -- 4.5.2 Bodenkonzentrationen in der Natur -- 4.5.2.1 Zeitskala -- 4.5.2.2 Offenheit -- 4.5.3 Transportmechanismen und -geschwindigkeiten -- 4.5.4 Eindringen von Flüssigkeiten -- 4.5.5 Einige Versuche und Abschätzungen -- 4.5.6 Nichtideale Sorption -- Teil III Abbauund Transformationsprozesse -- 5 Abbau im Wasser -- 5.1 Hydrolyse -- 5.1.1 Reaktionskinetik -- 5.1.2 . Messung der Hydrolysegeschwindigkeit -- 5.1.3 Einige Reaktionskonstanten und Halbwertszeiten -- 5.2 Bioabbau in Wasser -- 5.2.1 Einführung -- 5.2.2 Kinetik enzymatischer Reaktionen -- 5.2.3 Messung und Schätzung der Halbwertszeit in Gewässern -- 5.2.3.1 Prüfverfahren -- 5.2.3.2 Schätzungen -- 5.3 Photochemischer Abbau in Wasser -- 5.3.1 Einführung -- 5.3.2 Direkte photochemische Transformation -- 5.3.2.1 Voraussetzungen und Reaktionsgeschwindigkeit -- 5.3.2.2 Bestimmung der Quantenausbeute -- 5.3.2.3 Berechnung der Lebensdauer -- 5.3.2.4 Beispiele für direkte Phototransformationen -- 5.3.3 Indirekte Phototransformation in Gewässern -- 5.3.3.1 Chemische Voraussetzungen -- 5.3.3.2 Bestimmung der Geschwindigkeitskonstanten (Messprinzip) -- 5.3.3.3 Singulettsauerstoff -- 5.3.3.4 Das Hydroxyl-Radikal (OH) -- 5.3.3.5 Alkylperoxi-Radikale -- 5.3.4 Schlussbemerkung zum Photochemischen Abbau in Wasser -- 6 Abbau in Luft -- 6.1 Allgemeines -- 6.2 Direkte photochemische Transformation in der Gasphase -- 6.2.1 Reaktionsgeschwindigkeit -- 6.2.2 Experimentelle Bestimmung der Quantenausbeute in der Gasphase -- 6.2.3 Beispiele für direkte Phototransformation in der Gasphase -- 6.3 Indirekte photochemische Transformationen -- 6.3.1Abbau durch Hydroxylradikale. , 6.3.1.1 Das OH-Budget (Quellen und Senken) -- 6.3.1.2 Reaktionen des OH mit organischen Substanzen -- 6.3.1.3 Direkte Methoden zur Bestimmung von kOH -- 6.3.1.4 Indirekte Methode zur Bestimmung von kOH („Smogkammermethode") -- 6.3.1.5 OH-Geschwindigkeitskonstanten der mittelflüchtigen organischen Verbindungen (SOC) -- 6.3.1.6 OH-Geschwindigkeitskonstanten und Lebensdauern einiger Substanzen -- 6.3.2 Abbau durch Ozon -- 6.3.2.1 Bildung und Vernichtung des Ozons in der Troposphäre (Ozonbilanz) -- 6.3.2.2 Reaktionen von Ozon mit organischen Molekülen -- 6.3.2.3 Messung der Geschwindigkeitskonstanten kO3 -- 6.3.2.4 Gemessene Ozon-Geschwindigkeitskonstanten und Lebensdauern -- 6.3.3 Abbau durch Stickstofftrioxid (NO3) -- 6.3.3.1 Das System NOx + O3 im Dunkeln -- 6.3.3.2 Reaktionen des Stickstofftrioxids mit organischen Substanzen -- 6.3.3.3 Messung von kNO3 -- 6.3.3.4 Messdaten von kNO3 und (NO3-)Lebensdauern -- 6.3.4 Weitere reaktive Spezies in der homogenen Gasphase -- 6.3.4.1 Distickstoffpentoxid (N2O5) -- 6.3.4.2 Das Hydroperoxid-Radikal (OOH) -- 6.3.4.3 Sauerstoffatome im Grundzustand O(3P) -- 6.3.4.4 Chloratome -- 6.4 Abbau in der Tröpfchenphase -- 6.4.1 Direkte Photochemie -- 6.4.2 Reaktive Spurenstoffe in Wolken-, Nebelund Regenwasser -- 6.4.3 Reaktionen organischer Moleküle -- 6.4.4 Resümee und Ausblick -- 6.5 Abbau an festen Teilchen -- 6.5.1 Einleitung -- 6.5.2 Abbau an Flugstaub und Ruß -- 6.5.3 Abbau an künstlichen Aerosolen -- 6.5.4 Abbau an und in Eispartikeln -- 6.6 Abschätzung des Abbaus in der Troposphäre -- 6.6.1 Allgemeines -- 6.6.2 Die Abschätzung von kOH in der Gasphase -- 6.6.2.1 Die Inkrementmethode -- 6.6.2.2 Die Molekülorbitalmethode -- 6.6.2.3 Schätzmethoden ohne Berücksichtigung der Reaktionsmechanismen -- 7 Abbau am und im Boden -- 7.1 Oberf lächeneffekte -- 7.1.1 Allgemeines. , 7.1.2 Spektrale Verschiebungen -- 7.1.3 Photoreaktive Oberflächen -- 7.1.4 Inerte Oberflächen -- 7.1.5 Organische Oberflächen -- 7.2 Hydrolyse im adsorbierten Zustand -- 7.3 Abbau in anoxischen Sedimenten und Böden -- 7.4 Abbaukinetik -- 7.4.1 Allgemeines -- 7.4.2 Prinzipielle Probleme bei Messungen -- 7.4.3 Experimentelle Ergebnisse -- 7.5 Okklusion, sehr starke Sorption und chemische Bindung -- 7.5.1 Bindung an Tonminerale -- 7.5.2 Okklusion in Mikroporen -- 7.6 Transformation in Pflanzen -- Teil IV Multimedia-Modelle -- 8 Einführung, Evaluative Modelle und Einheitswelt -- 8.1 Wozu Modelle? -- 8.2 Einheitswelt-Gleichgewichtsmodell -- 8.2.1 Modellannahmen -- 8.2.2 Quantitative Abschätzungen -- 8.3 Expositionsabschätzung mit Hilfe des Modells EMSA -- 8.3.1 Einführung und Modellannahmen -- 8.3.2 Beispiele -- 8.4 Multimedia-Frachtmodelle -- 8.4.1 Einführung -- 8.4.2 Beschreibung des Frachtmodells anhand der Ostsee -- 8.4.3 Ergebnisse -- 8.4.3.1 Lindan -- 8.4.3.2 Hexachlorbenzol -- 8.4.3.3 Chlorparaffine mittlerer Kettenlänge -- 8.4.3.4 Tributylzinnoxid (TBTO) -- 8.4.3.5 Trichloressigsäure (TCA) und Salze (Na-TCA) -- 8.4.3.6 Die hypothetischen Modellsubstanzen Hydropers und Hydroready -- 8.4.4 Diskussion und Schlussfolgerungen -- 8.5 Multimedia-Ringmodelle -- 8.5.1 Einführung -- 8.5.2 Modellbeschreibung ChemRange -- 8.5.3 Äquivalenzzeit als Maß für die Persistenz -- 8.5.4 Die Tiefsee als Kompartiment und Senke -- 8.6 Ausblick -- 9 Multimedia-Boxmodelle -- 9.1 Allgemeines Geschwindigkeitskonstantenmodell -- 9.1.1 Prinzip -- 9.1.2 Kinetische Gleichungen -- 9.2 Fugazitätsmodell -- 9.2.1 Der Fugazitätsbegriff in der Modellierung -- 9.2.2 Funktionale Beziehungen zwischen den Kompartimenten -- 9.2.3 Definition der Fugazitätskapazitäten -- 9.2.4 Fugazitätsmodell- Stufe I -- 9.2.5 Fugazitätsmodell- Stufe II. , 9.2.6 Formulierung der Phasentransfergeschwindigkeiten im Fugazitätsmodell.