Einsatz der Hasse-Diagrammtechnik zur vergleichenden Datenanalyse von Biomarkerantworten und ?kotoxikologischen Tests

Die ?kotoxikologie mu? sich mit biologischen Systemen und ihren Antworten auf schadstoffinduzierten Stre? auseinandersetzen. Die hierzu verwendete experimentelle Technik eilt dabei den M?glichkeiten dynamischer, proze?orientierter mathematischer Modellierung weit voraus. In dieser methodisch orientierten Arbeit werden Techniken aus der mathematischen Disziplin der Verbandstheorie vorgestellt, die eine Datenanalyse unter den Aspekten vergleichender Bewertung erlauben. Wichtige Ergebnisse sind dabei

Ein neuer Biotest mit der HefeSaccharomyces cerevisiae auf aquatische Toxizit?t

Zusammenfassung  Die G?rleistung der HefeSaccharomyces cerevisiae wird als Bioindikator zur Erfassung aquatoxischer Wirkungen genutzt. Dazu wird die CO₂-Produktion der Hefezellen nach einer Vermehrungsphase unter toxischen Einflüssen gemessen. Als Kennwert (EC₂₀) dient die Schadstoffkonzentration, die die G?rung um 20% mindert. Es werden organische Verbindungen (unpolare und polare Narkotika), anorganische Salze (insbesondere von Schwermetallen), Tenside und Pflanzenschutzmittel geprüft. Die Ergebnisse werden, soweit verfügbar, mit den Daten eines Ciliatentestes mitTetrahymena pyriformis verglichen. Es ergab sich eine übereinstimmung von 90% bei vergleichbarer Testempfindlichkeit. Ergebnisse des Hefetests sind damit ?kotoxikologisch aussagef?hig. Der Test ist reproduzierbar, methodisch einfach zu handhaben und bietet eine Alternative für die Abwasserprüfung, da steriles Arbeiten nicht erforderlich ist. Online-First: 15. Juni 2000     

Epiphytische Flechten im Wandel von Immissionen und Klima ? Ergebnisse einer Vergleichskartierung 1989/2007 in Nordwestdeutschland

Zusammenfassung   Hintergrund, Ziel und Zweck Borkenbewohnende (epiphytische) Flechten reagieren sehr empfindlich auf verschiedene Umwelteinflüsse wie Stoffgehalte in der Atmosph?re und Temperaturen. Sie haben als Bioindikatoren für Luftverunreinigungen einen hohen Stellenwert bei Umweltuntersuchungen. Basierend auf einer 1989 durchgeführten Kartierung borkenbewohnender (epiphytischer) Flechten in einem landwirtschaftlich intensiv genutzten Raum Nordwestdeutschlands erfolgte 2007 eine Wiederholungsuntersuchung. Dabei galt es, m?gliche Ver?nderungen der Immissionssituation und des Klimas zu erkennen. Material und Methoden Die Studie basiert auf einer vergleichenden Kartierung epiphytischer Flechten von 355 Tr?gerb?umen an 45 Monitoringpunkten. Die angewandte Methode orientiert sich an der 1989 angewandten halb-quantitativen Erfassung. Ergebnisse Es stellten sich gravierende Ver?nderungen in der Vegetation rindenbewohnender Flechten heraus. Insgesamt war eine Erh?hung der Artenzahl an nahezu allen Monitoringpunkten festzustellen. Es wurde eine sehr starke Abnahme s?uretoleranter Arten und eine deutliche Zunahme basen- und n?hrstofffordernder Flechtenarten festgestellt. Darüber hinaus zeigte sich eine deutliche Zunahme w?rmeliebender Flechtenarten mit einem Verbreitungsschwerpunkt in Südeuropa bei gleichzeitigem Rückgang von Arten mit einem boreal-montanem Verbreitungsschwerpunkt. Diskussion Die festgestellte Entwicklung steht im Einklang mit überregionalen Beobachtungen. Sie wird im Wesentlichen auf eine gro?r?umig ver?nderte Immissionssituation, d. h. einer Abnahme der atmosph?rischen SO₂-Belastung und Zunahme der Ammoniakbelastung zurückgeführt. Ebenso treten deutliche Auswirkungen der Klimaerw?rmung hervor. Schlussfolgerungen Mit relativ geringem Untersuchungsaufwand lie?en sich Ver?nderungen bei den epiphytischen Flechten in den letzten 18 Jahren aufzeigen. Diese sind relevant für die Beurteilung regional und kleinr?umig ver?nderter Umweltbedingungen, die auch für andere Organismen und ?kosysteme l?ngerfristig von gro?er Bedeutung sind. Empfehlungen und Ausblick Unter Verwendung standardisierter Methoden vermitteln epiphytische Flechten ein differenziertes Bild der Luftbelastungssituation in Ballungsr?umen und in landwirtschaftlich genutzten Regionen. Darüber hinaus sind sie offensichtlich gute Indikatoren für Temperatur?nderungen ihrer Umgebung. Weiterer Forschungsbedarf besteht für die Verwendung epiphytischer Flechten zum Biomonitoring von Klimaver?nderungen.      

Sequentielle Schwermetallextraktion aus Staubniederschl?gen und Stra?ensedimenten Teil I: Sequentielle Schwermetallextraktion von Mikroproben

Für die Anwendung der sequentiellen Schwermetallextraktion auf Proben, die nur im Milligramm-Bereich erhalten werden k?nnen (Mikroproben, wie z. B. Staubniederschl?ge), wurde die Methode vonZeien &Brümmer (1989) weiterentwickelt. Der Extraktionsma?stab wurde um den Faktor 1∶100 verringert und die Reproduzierbarkeit des Verfahrens mit variablen Probenmengen um 20mg und einem Extraktionsvolumen von 500 μl mit Hilfe von Standardb?den nachgewiesen. M?gliche Einflüsse variabler Extraktionsverh?ltnisse (Verh?ltnis von Probenmenge zu Extraktionsvolumen) sowie eine aufwendige Vorbehandlung von Staubproben, die nach der Bergerhoff-Methode (VDI 2119/2, 1972) gesammelt wurden, lagen bei diesen Untersuchungen weitgehend im Variationsbereich des Verfahrens. Die sequentielle Extraktion kann folglich zur Untersuchung der Mobilisierbarkeit von Schwermetallen auch aus Mikroproben mit variablen Probenmengen eingesetzt werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens wurden die Mobilisierbarkeiten von Zink, Kupfer und Blei der Schluff- und Tonfraktion von Stra?ensedimenten mit Staubniederschl?gen an zwei urbanen Standorten mit unterschiedlicher, verkehrsbedingter Schwermetallbelastung verglichen. Diese Untersuchungen werden in Teil 2 (“Sequentielle Schwermetallextraktion von st?dtischen St?uben”) vorgestellt.     

Dioxin-/Furan-“Verbrennungsprofile” in Abgasen aus Hochtemperaturprozessen

Zusammenfassung  Verschiedene Mechanismen in der Abkühlungsphase von Hochtemperaturprozessen führen zur Neubildung von polychlorierten Dibenzo(p) dioxinen (PCDD) und polychlorierten Dibenzofuranen (PCDF) und, unabh?ngig von den jeweiligen Absolutkonzentrationen, zu vergleichbaren PCDD/F-Profilen, also prozentualen Anteilen einzelner Kongenere bzw. Homologengruppen an der Summe der betrachtten 17 Kongenere nach 17. BImSchV bzw. Homologengruppen Tetra-bis Octa CDD/F. Die Charakteristik dieser “Verbrennungs-profile” kann zur Plausibilit?tsprüfung von Messergebnissen sowie zur weitergehenden Deutung und zum Verst?ndnis der ablaufenden Reaktionsmechanismen beitragen. Online-First: 9. M?rz 2000     

C?sium-137 in B?den saarl?ndischer Wald?kosysteme

Zusammenfassung Ziel und Schwerpunkte  Um das Verhalten des künstlichen Radionuklids¹³⁷Cs im Landschaftshaushalt der Saar-Lor-Lux Region zu klaren, wurdend die r?umliche Verteilung sowie das deszendente Migrationsverhalten und die Tiefenfunktionen des Radioisotops in den wichtigsten Bodensubstraten saarl?ndischer Wald?kosysteme untersucht. Ergebnisse  Demnach finden sich die h?chsten¹³⁷Cs-Aktivit?ten im Norden des Landes, w?hrend die Gebiete im Süden und Südosten deutlich geringere Konzentrationen aufweisen. Es konnten deszendente Migrationsraten zwischen 0,25 cm/a und 1,0 cm/a festgestellt werden. Durchschnittlich treten die h?chsten Migrationsraten in den tonig-schluffigen Substraten des Muschelkalks auf (0,66 cm/a), gefolgt von den lehmig ausgepr?gten Substraten des Unterrotliegenden (0,53 cm/a) und den sandigen Substraten des Buntsandsteins (0,41 cm/a). In den tonarmen Bodensubstraten des Unterrotliegenden und des Buntsandsteins lassen sich 90–95% der Aktivit?ten in den oberen 10 cm der humusreichen Oberb?den nachweisen, wohingegen in den tonreichen Substraten des Muschelkalks bis zur gleichen Tiefe nur etwa 70–76% zu finden sind. Schlussfolgerungen  Mit einem Abnehmen der als Leitbahnen fungierenden Prim?r-und Sekund?rporen in zunehmender Tiefe ist künftig mit einer deutlichen Reduzierung der Verlagerungsgeschwindigkeit von¹³⁷Cs in den Substraten des Muschelkalks zu rechnen. Insbesondere bei geringm?chtigen B?den auf kluftreichem Ausgangsgestein impliziert die maximale Eindringtiefe des Isorops von 40 cm in den Unterboden jedoch eine m?gliche Kontamination des oberfl?chennahen Grundwassers, ebenso wie an Standorten mit hohem Grundwasserstand. Ausblick  Aufgrund der hier vorgestellten Ergebnisse wurde ein¹³⁷Cs-Monitoring in das Boden-Dauerbeobachtungsprogramm des Landesamts für Umweltschutz des Saarlandes aufgenommen Online-First: 25. April 2000