Entwicklung eines kombinierten Untersuchungssystems für die Bewertung der ökotoxikologischen Belastung von Fließgewässersedimenten und -schwebstoffen
Integrierte Sedimentuntersuchungen bieten durch den kombinierten Einsatz von Bioassays, chemischer Analytik und Bestandaufnahmen in situ umfassende Informationen zum Schädigungspotential von Sedimenten, überprüfen zugleich die ökologische Relevanz der Laboruntersuchungen, geben aber keine Informationen über die biologisch wirksamen Substanzklassen. Mittels Bioassay-dirigierten Fraktionierungstechniken können problematische Substanzklassen identifiziert werden. Der direkte Transfer der Ergebnisse auf das Ökosystem ist jedoch problematisch. Daher wird in diesem Projekt versucht, beide Konzepte miteinander zu verbinden, da für eine umfassende Risikoabschätzung sowohl die Überprüfung der ökologischen Relevanz von Laborexperimenten als auch eine Identifizierung der biologisch wirksamen Fremdstoffe notwendig ist. Es werden (1) das Untersuchungskonzept, das Biotests zur akuten Toxizität, dioxinähnlichen, genotoxischen und endokrinen Wirksamkeit beinhaltet, (2) Befunde der integrierten Untersuchungen und (3) Ansätze zu einer Bewertung vorgestellt. Bei einer Flachwasserzone am Neckar erwies sich insbesondere der Fischeitest (mit Danio rerio) mit den Expositionspfaden natives Sediment, Porenwasser und organischer Extrakt als geeignet, das ökotoxikologische Schädigungspotential zu charakterisieren und Hinweise zur Bioverfügbarkeit der partikulär gebundenen Schadstoffe für Fische zu geben. Mittels Bioassay-dirigierten Fraktionierungstechniken (Flüssig/Flüssig-Fraktionierung und säulenchromatographische Auftrennung mit Aluminiumoxid und HPLC) konnten am Beispiel eines mit Klinikabwässern belasteten Fließgewässers weiterführende Informationen zur Identifikation jener Substanzen gewonnen werden, die im Bioassay eine mutagene Wirkung hervorriefen. Die Ergebnisse einer vergleichenden Bewertung werden mithilfe eines einfachen ortsabhängigen Klassifikationssystems für kontaminierte Fließgewässer vorgestellt und einer Bewertung auf der Basis von Fuzzy Logic gegenübergestellt.
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