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15.10.2020

Schadstoffe anhand ihrer Effekte auf Organismen aufspüren: Projekt TREES abgeschlossen

Ein neues Verfahren zur effektbasierten Bestimmung organischer Schadstoffe haben Forscher der Bundesanstalt für Gewässerkunde und der Hebräischen Universität in Jerusalem in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem israelischen Wissenschaftsministerium (MOST) geförderten Projekt TREES (Tracking Effects of Environmental organic micro-pollutants in the Subsurface) entwickelt. Der entscheidende Vorteil des Ansatzes im Projekt TREES besteht darin, dass sich problematische Substanzen anhand ihrer unerwünschten biologischen Effekte bestimmen lassen. Bisher wird in Umweltproben oft nach bekannten, in Listen festgelegten Schadstoffen gesucht („Ziel- oder Target-Analytik”), um im nächsten Schritt auf das Gefahrenpotenzial einer Belastung zu schließen. Im Projekt TREES wurde ein neues Herangehen entwickelt: Proben, die oft einen Cocktail bekannter und unbekannter Substanzen enthalten, werden durch Dünnschichtchromatographie getrennt. Nach der Trennung untersucht man die Oberfläche der Dünnschichtplatte mit verschiedenen biologischen Testverfahren. Getestet wird, ob die Probe gentoxische, dioxinähnliche, pflanzentoxische und eine Reihe verschiedener hormoneller Wirkungen hervorruft. Wenn der Test positiv verläuft, also die unerwünschten Effekte eintreten, kommen entsprechend wirkende Chemikalien in einer Probe vor. Auf Basis der verschiedenen Tests erzeugen die Forscher dann Aktivitätsprofile, die entlang eines Prozesses wie zum Beispiel einer Abwasserreinigung oder einer Bodenpassage verglichen werden können. Ebenso lassen sich zeitliche oder räumliche Verläufe darstellen und so beispielsweise Schadstoffquellen zur Entwicklung von quellennahen Maßnahmen identifizieren. Die Aktivitätsprofile lassen die Wissenschaftler gezielt auf die auslösende Stoffgruppe schließen - selbst wenn diese in der Umwelt zunächst noch gar nicht bekannt oder gelistet ist. Mit nachgeschalteten Analysen identifiziert man gezielt die verantwortlichen Schadstoffe.

Das TREES-Team im Labor in Israel: (von links) Shimshon Belkin, Dror Shakibai, Carolin Riegraf, Nidaa Rmailah, Liat Moscovici, Sebastian Buchinger) (Foto: BfG)

Dr. Georg Reifferscheid, Referat Biochemie, Ökotoxikologie, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Tel. 0261 / 1306-5176

reifferscheid@bafg.de

Weiterführende Links

Download des Abschlussberichts

Webcode: 20201015_003