Bestimmung der Bioverfügbarkeit und ökotoxikologischen Wirkung persistenter organischer Schadstoffe in Sediment-Porenwassersystemen

• Applicants: Professor Dr. Henner Hollert; Professorin Dr. Gesine Witt
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2008 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 55437091

In diesem Projekt wird erstmals eine Probenahmemethode entwickelt, die die Bioverfügbarkeit organischer Spurenstoffe (PAK, PCB, PBDE) im Sediment-Porenwassersystem auf der Grundlage der Solid Phase Micro Extraction in-situ und artefaktfrei messen kann. Parallel soll mit der SPME Methode die interne Konzentration dieser Schadstoffe in einem im System lebenden Organismus (Substratfresser) untersucht werden. Für beide Methoden gilt, dass der Zeit- und Kostenaufwand für die Analytik auf einen Bruchteil des derzeit erforderlichen reduziert wird. Parallel soll das Risiko abgeschätzt werden, welches von der Sedimentbelastung ausgeht. Hierfür wird die chemische Aktivität ermittelt, welche Auskunft über den Beitrag des sedimentgebundenen Schadstoffs zur Basistoxizität gibt. Anhand der „gut fluid“ Extraktion soll die Menge der Schadstoffe quantifiziert werden, die durch die Nahrungsaufnahme für Substratfresser zugänglich werden kann. Die mechanismus-spezifischen Toxizität der bioverfügbaren Fraktion soll mittels einer für Sedimente optimierten Biotestbatterie untersucht werden, die es über die Nutzung verschiedener Expositionspfade ermöglicht, eine grundlegende und umfassende Charakterisierung des ökotoxikologischen Schädigungspotenzials zu erlangen. Die zu entwickelnden Analysemethoden sollen in den verschiedenen Sedimentationsgebieten der Ostsee angewandt werden, um das Risiko abzuschätzen, das von den Sedimentschadstoffen ausgeht. Sie stellen eine wesentliche Voraussetzung zur Implementierung dieser Fraktion in Risikobewertungs- und Risikomanagementstrategien dar. Durch die Verknüpfung der chemischen Messungen mit biologischen Testmethoden und der Untersuchung eines im Sediment lebenden Substratfressers wird die ganzheitliche Betrachtung der biologischen Wirkung angestrebt. Bisher widmen sich die meisten Untersuchungen jeweils nur einem der hier aufgeführten Schwerpunkte.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: Denmark
• Major Instrumentation: GC-MS-System
• Instrumentation Group: 1700 Massenspektrometer
• Participating Person: Professor Dr. Philipp Mayer