Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen
Organisation: Professur
Organisationsprofil
FORSCHUNG UND LEHRE
Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen
Wir forschen und lehren in den Themenfeldern nachhaltige Chemie und nachhaltige Pharmazie.
Uns interessieren Umwelt- und darüber hinaus gehende Nachhaltigkeitsfragen wie z.B. soziale und ökonomische Aspekte im Kontext des Lebenslaufs von chemischen Stoffen und Produkten. Dies reicht von der Rohstoffgewinnung, über die Nutzung bis zu ihrem Verbleib nach der Nutzung. Auch die mit ihrer Gewinnung und Nutzung verbundenen Stoffströme sind für uns von Interesse. Neben experimentellen Arbeiten und Modellierungen erarbeiten wir auch Konzepte wie z.B. Benign by Design intendierte Dissipation.
Wir forschen im inter- und transdisziplinären Umfeld innerhalb der Fakultät für Nachhaltigkeit mit nationalen und internationalen Kooperationen.
Themen
Uns interessieren Umwelt- und darüber hinaus gehende Nachhaltigkeitsfragen im Kontext des Lebenslaufs von chemischen Stoffen - von Rohstofffragen über die Synthese, die Nutzung bis zu Verbleib von chemischen Stoffen und Produkten nach ihrer Nutzung. Neben den chemischen Stoffen und Produkten als solchen sind auch die mit ihnen verbundenen Stoffströme für uns von Interesse, insbesondere bei den sogenannten strategischen Ressourcen (z.B. Phosphat, Seltene Erden).
Wir untersuchen den Eintrag (z.B. Identifizierung relevanter Quellen) in die und die Verbreitung sowie das Verhalten (z.B. Ausbreitung, biologischer und photochemischer Abbau) von chemischen Stoffen in der aquatischen Umwelt im Sinne einer nachhaltigen Wasserwirtschaft. Daher sind wir auch sehr an der Erfassung ihrer Wirkung interessiert (z.B. Gentoxizität, Mutagenität und Bakterientoxizität). Derzeit stehen vor allem Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel, Textilhilfsmittel und Nanopartikel im Zentrum unserer Arbeiten.
Leistungsangebot
Prüfung der Abbaubarkeit von Chemikalien und Arzneimitteln
u.a. nach OECD/DIN/ISO
- Closed Bottle-Test (OECD 301 D)
- manometrischer Respirationstest (OECD 301 F)
- Zahn-Wellens-Test (OECD 302 B)
- Kläranlagensimulationstest (OECD 303 A)
- Water Sediment Test
- Prüfung auf anaerobe Abbaubarkeit (in Anlehnung an DIN EN ISO 117341)
- photochemischer Abbau
- photokatalytischer Abbau
- Elektrokoagulation
- u.a.
Toxizität
Akute und chronische Toxizität in Bakterien:
- Leuchtbakterienhemmtest mit Vibrio fischeri (30min und 20h)
- Wachstumshemmtest (Gram negativ) mit Pseudomonas putida (16h) und Vibrio fischeri (20h)
- Wachstumshemmtest (Gram positiv) mit Enteroccus faecalis
Genotoxizität
- Ames-Test mit Salmonella typhimurium TA 98/TA 100
- Umu-Test mit Salmonella typhimurium TA 1535/ psK 1002
- Mikronukleus-Test mit CHO-Zellen, mittels FACS-Analyse
- Green Screen-Assay mit TK6-Zellen
Chemieinformatik
Struktureigenschaftsbeziehungen
- Berechnung physikalisch chemischer Eigenschaften von Molekülen
- Berechnung diverser quantenchemischer Parameter von Molekülen
- Berechnung von Toxizität und Mutagenität
- Berechnung der biologischen Abbaubarkeit
- Berechnung von Metaboliten (Säuger, Bakterien)
- gezieltes Design von Chemikalien und Arzneimitteln
- Unterstützung bei Einkaufsentscheidungen
- Produktoptimierung
- REACH
Stofftransportmodellierung und Bewertung
- Raum-zeitliche Analyse von Abfluss und Wasserqualität
- (R-Statistics, SigmaPlot, ArcGIS)
- Bewertung der Gewässergüte anhand Wasserqualitäts- und Quantitätsindizes (WQI, WQQI, WAI)
- Wasserqualitätsmodellierung in Seen und Reservoirs in 1D, 2D und 3D
- (LAC, MOHID Water, Ce-qual)
- Einzugsgebietsmodellierung von Hydrologie, Erosion & Sedimenttransport, Phosphoraustrag, Pestizid- und Transformationsproduktaustrag (ZIN-Sed, MOHID Land, Speichermodelle)
- Gerinnemodellierung von Wasser, Sediment, Phosphor, Pestiziden und Transformationsprodukten (ZIN-Sed, MOHID Stream)
- Szenariomodellierung und -bewertung
- Systemanalyse und Managementbewertung
- Integriertes Wasserressourcenmanagement
Analytik
- Flüssigchromatographie in Kopplung mit einem Ionenfallenmassenspektrometer
- HPLC mit UV und Fluoreszenzdetektion
- Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometer
- Ionenchromatographie
- 2014
- Erschienen
Metabolites and Transformation Products of Pharmaceuticals in the Aquatic Environment as Contaminants of Emerging Concern
Michael, I., Vasquez Hadjilyra, M. I., Hapeshi, E., Haddad, T., Baginska, E., Kümmerer, K. & Fatta-Kassinos, D., 01.01.2014, Transformation Products of Emerging Contaminants in the Environment: Analysis, Processes, Occurrence, Effects and Risks. Lambropoulou, D. A. & Nollet, L. M. (Hrsg.). Chichester: Wiley-VCH Verlag, S. 413-458 46 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Kapitel › begutachtet
- Erschienen
Estimation of phosphorus export from a Mediterranean agricultural catchment with scarce data
Gassmann, M., Brito, D. & Olsson, O., 02.01.2014, in: Hydrological Sciences Journal. 59, 1, S. 221–233 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Identification of phototransformation products of thalidomide and mixture toxicity assessment: An experimental and quantitative structural activity relationships (QSAR) approach
Mahmoud, W. M. M., Toolaram, A. P., Menz, J., Leder, C., Schneider, M. & Kümmerer, K., 01.02.2014, in: Water Research. 49, 1, S. 11-22 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Physicochemical properties and biodegradability of organically functionalized colloidal silica particles in aqueous environment
Schneider, M., Meder, F., Haiß, A., Treccani, L., Rezwan, K. & Kümmerer, K., 03.2014, in: Chemosphere. 99, S. 96-101 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Environmental risk assessment of anti-cancer drugs and their transformation products: a focus on their genotoxicity characterization-state of knowledge and short comings
Toolaram, A. P., Kümmerer, K. & Schneider, M., 04.2014, in: Mutation Research. 760, S. 18-35 18 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Germany – Europe –World 2042: A Transformative Longitudinal Study
Bergmann, M., Burandt, S., Heinrichs, H., Kümmerer, K. & Lang, D. J., 05.2014, in: GAIA. 23, 2, S. 132-134 3 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Method for the determination of specific molecular markers of biomass burning in lake sediments
Kirchgeorg, T., Schüpbach, S., Kehrwald, N., McWethy, D. B. & Barbante, C., 06.2014, in: Organic Geochemistry. 71, S. 1-6 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Qualitative environmental risk assessment of photolytic transformation products of iodinated X-ray contrast agent diatrizoic acid
Rastogi, T., Leder, C. & Kümmerer, K., 01.06.2014, in: The Science of The Total Environment. 482-483, 1, S. 378-388 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Fate of phenothiazine pharmaceuticals during Fenton process: experimental design optimization, assessment of transformation products and ready biodegradability
Wilde, M. L. & Kümmerer, K., 04.06.2014, Abstract book of the 2nd international conference on recycling and reuse: June 4-6, 2014-İstanbul/ Türkiye. Bekbölet, M., Selcuk, H., Kavurmaci, S. S., Aydin, I., Yüzer, B. & Yigit Hunce, S. (Hrsg.). Boğaziçi University Press, S. 103-104 2 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
River flow regime and snow cover of the Pamir Alay (Central Asia) in a changing climate
Chevallier, P., Pouyaud, B., Mojaisky, M., Bolgov, M., Olsson, O., Bauer, M. & Froebrich, J., 08.2014, in: Hydrological Sciences Journal. 59, 8, S. 1491-1506 16 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Environmental side effects of pharmaceutical cocktails: What we know and what we should know
Vasquez, M. I., Lambrianides, A., Schneider, M., Kümmerer, K. & Fatta-Kassinos, D., 30.08.2014, in: Journal of Hazardous Materials. 279, S. 169-189 21 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Occurrence of the antidiabetic drug Metformin and its ultimate transformation product Guanylurea in several compartments of the aquatic cycle
Trautwein, C., Berset, J-D., Wolschke, H. & Kümmerer, K., 09.2014, in: Environmental international. 70, S. 203-212 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Designing green derivatives of β-blocker Metoprolol: A tiered approach for green and sustainable pharmacy and chemistry
Rastogi, T., Leder, C. & Kümmerer, K., 01.09.2014, in: Chemosphere. 111, S. 493-499 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Ecotoxicological evaluation of selected anticancer drugs
Lutterbeck, C., Kern, D. I., Machado, Ê. L. & Kümmerer, K., 10.09.2014, in: Toxicology Letters. 229, Supplement, S. S71-S72 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenz-Abstracts in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Evaluation of the effects of four cytotoxic compounds against plant seedlings
Lutterbeck, C., Kern, D. I., Machado, Ê. L. & Kümmerer, K., 10.09.2014, in: Toxicology Letters. 229, Supplement, S. S71-S71 1 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenz-Abstracts in Fachzeitschriften › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Emerging risks from ballast water treatment: The run-up to the International Ballast Water Management Convention
Werschkun, B., Banerji, S., Basurko, O. C., David, M., Fuhr, F., Gollasch, S., Grummt, T., Haarich, M., Jha, A. N., Kacan, S., Kehrer, A., Linders, J., Mesbahi, E., Pughiuc, D., Richardson, S. D., Schwarz-Schulz, B., Shah, A., Theobald, N., von Gunten, U., Wieck, S. & Höfer, T., 01.10.2014, in: Chemosphere. 112, S. 256-266 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Characterization of photo-transformation products of the antibiotic drug Ciprofloxacin with liquid chromatography-tandem mass spectrometry in combination with accurate mass determination using an LTQ-Orbitrap
Haddad, T. & Kümmerer, K., 11.2014, in: Chemosphere. 115, 1, S. 40-46 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- 2015
- Erschienen
Angewandte Methodik bei der separaten Behandlung von Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens
Mousel, D., Bastian, D., Everding, W., Firk, J., Bäumlisberger, M., Herrel, M., Herrmann, M., Menz, J. & Gebhardt, W., 2015, Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens – Charakterisierung, Technologien, Kommunikation und Konzepte: Abschlussbericht des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Vorhabens "Innovative Konzepte und Technologien für die separate Behandlung von Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens (Sauber+)". Pinnekamp, J., Palmowski, L., Kümmerer, K. & Schramm, E. (Hrsg.). Aachen: Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., Band 238. S. 117-134 (Gewässerschutz - Wasser - Abwasser; Band 238).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Sammelwerken › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A sustainable chemistry solution to the presence of pharmaceuticals and chemicals in the aquatic environment-the example of re-designing β-blocker Atenolol
Rastogi, T., Leder, C. & Kummerer, K., 2015, in: RSC Advances. 5, 1, S. 27-32 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Bewertung und Minderung der Emissionen aus Einrichtungen des Gesundheitswesens in die aquatische Umwelt
Pinnekamp, J., Adomßent, M., Bastian, D., Bäumlisberger, M., Dreyer, M., Esser-Schmittmann, W., Fiehn, R., Firk, J., Gebhardt, W., Herrel, M., Herrmann, M., Johne, S., Jonas, D., Kerber, H., Kuhn, R., Kümmerer, K., Meyer, A., Lyko, S., Montag, D., Mousel, D., Nafo, I., Olsson, O., Palmowski, L., Scheele, S., Schmitt, B., Schramm, E., Steube, T. & Winker, M., 2015, Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens – Charakterisierung, Technologien, Kommunikation und Konzepte: Abschlussbericht des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Vorhabens "Innovative Konzepte und Technologien für die separate Behandlung von Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens (Sauber+)", Förderkennzeichen: 02WRS1280A-J- der Fördermaßnahme "Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf (RiSKWa)". Pinnekamp, J., Palmowski, L., Kümmerer, K. & Schramm, E. (Hrsg.). Aachen: Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., S. 357-366 10 S. (Gewässerschutz - Wasser – Abwasser; Band 238).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Beiträge in Forschungsberichten › Forschung