Status quo on identified transformation products of organic ultraviolet filters and their persistence

• Published in: International journal of cosmetic science Vol. 45; no. S1; pp. 101 - 126
• Main Authors: Jentzsch, Franziska, Kümmerer, Klaus, Olsson, Oliver
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford Wiley Subscription Services, Inc 01-10-2023
• Subjects: Biodegradability; Biodegradation; Consumer products; Filters; Households; Mineralization; Organic compounds; Reviews; Sun screens; Sunscreens; Transformations; Ultraviolet filters
• ISSN: 0142-5463; 1468-2494
• DOI: 10.1111/ics.12908

Organic micropollutants of concern—including organic UV filters (UVF)—are getting increasing attention. Personal care products such as sunscreens or cosmetic articles often contain large quantities of UVF. These substances enter the environment either directly (during outdoor activities) or indirectly (via sewages from households). Therefore, the removal or degradation of UVF by natural or technical treatment processes is important to understand. UVF are often incompletely removed and transformed to side products of incomplete mineralization by abiotic and biotic processes. An extensive overview on transformation products (TPs) is essential to systematically identify knowledge gaps and to derive research needs. While there are many reviews on the UVF themselves, the number of reviews which focus on their TPs is limited. Consequently, this review gives an overview on the latest findings regarding TPs of UVF. In this publication, known TPs of UVF, which were formed during abiotic and biotic processes, are reviewed. Target substances were defined and a literature database was reviewed for studies on TPs of the target substances. The first list of studies was shortened stepwise, thus generating a final list of studies which contained only the relevant studies. Since biodegradation is one of the most important pathways for removal of organic compounds from the environment, this review presents an overview on known TPs of organic UVF and their biodegradability, which determines their environmental fate. In this way, all identified TPs of UVF were listed and checked for information on their biodegradability. A total of 2731 records of studies were assessed. Forty‐two studies, which assessed 46 processes that lead to the formation of identified TPs, were included in this review. One hundred and seventyseven different TPs resulting from 11 different UVF were identified. Little to no data on the biodegradability was found for TPs. This indicates a severe lack of data on the biodegradability of TPs of organic UVF substances. Since most TPs lack information on biodegradability, further research should provide information on both—identity and biodegradability—of formed TPs to be able to assess their hazardousness for the environment.
Les micropolluants organiques préoccupants, y compris les filtres UV organiques (UVF), font l'objet d'une attention croissante. Les produits de soins personnels tels que les écrans solaires ou les articles cosmétiques contiennent souvent de grandes quantités de filtres UV. Ces substances pénètrent dans l'environnement soit directement (lors d'activités de plein air), soit indirectement (via les eaux usées ménagères). Il est donc important de comprendre l'élimination ou la dégradation des UVF par des processus de traitement naturels ou techniques. Les UVF sont souvent éliminés de manière incomplète et transformés en produits secondaires de minéralisation incomplète par des processus abiotiques et biotiques. Il est essentiel de disposer d'une vue d'ensemble des produits de transformation pour identifier systématiquement les lacunes dans les connaissances et déterminer les besoins en matière de recherche. S'il existe de nombreuses études sur les UVF eux‐mêmes, le nombre d'études portant sur leurs produits de transformation est limité. Par conséquent, cette étude donne un aperçu des dernières découvertes concernant les produits de transformation des UVF. Dans cette publication, les TP connus des UVF, qui ont été formés au cours de processus abiotiques et biotiques, sont passés en revue. Des substances cibles ont été définies et une base de données bibliographiques a été examinée pour trouver des études sur les PT des substances cibles. La première liste d'études a été raccourcie progressivement, ce qui a permis d'obtenir une liste finale d'études qui ne contenait que les études pertinentes. La biodégradation étant l'une des voies les plus importantes pour l'élimination des composés organiques de l'environnement, cette étude présente une vue d'ensemble des PT connus des UVF organiques et de leur biodégradabilité, qui détermine leur devenir dans l'environnement. Ainsi, tous les PT identifiés d'UVF ont été répertoriés et des informations sur leur biodégradabilité ont été vérifiées. Au total, 2731 enregistrements d'études ont été évalués. Quarante‐deux études, qui ont évalué 46 processus conduisant à la formation des polluants organiques persistants identifiés, ont été incluses dans cette analyse. Cent soixante‐dix‐ sept TP différents résultant de 11 UVF différents ont été identifiés. Peu ou pas de données sur la biodégradabilité ont été trouvées pour les PT. Cela indique un manque important de données sur la biodégradabilité des produits finis des substances UVF organiques. Étant donné que la plupart des PT manquent d'informations sur la biodégradabilité, les recherches futures devraient fournir des informations sur l'identité et la biodégradabilité des PT formés afin de pouvoir évaluer leur dangerosité pour l'environnement.