UFZ-Newsletter Februar 2014

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ UFZ-Newsletter | Februar 2014 5 was sagen die im oder am Fluss lebenden Organismen über die gewässerqualität? Um das herauszufinden, nehmen wissenschaftler die Biologie im Flusswasser, an der gewässersohle und am Uferbereich unter die Lupe. Untersuchungsobjekte sind unter anderem Fische, Muscheln, Krebstiere, Biofilme, Bakterien, Phyto-Plankton sowie wasserpflanzen und Pflanzen des Uferbereiches. (Fotos: André Künzelmann, UFZ) Visier nehmen. „Statt ganzer Lebewesen kommen dabei gentechnisch veränderte Zellkulturen zum Einsatz“, erläutert Werner Brack. Da gibt es zum Beispiel welche mit speziellen Rezeptoren für östrogene oder androgene Substanzen – also solche, die wie weibliche oder männliche Geschlechts- hormone wirken. Solche Chemikalien sind dafür bekannt, dass sie die Fortpflanzung von Schnecken und anderen Wassertieren kräftig durcheinanderbringen können. Um eine möglichst große Palette von verschiedenen Wirkungen aufspüren zu können, haben die Wissenschaftler mehrere solcher Tests zu sogenannten Biotest-Batterien kombiniert. Die verraten allerdings noch nicht, welche Substanzen die beobachteten Effekte ausgelöst haben. Das lässt sich erst im nächsten Ermittlungs- schritt herausfinden, der Fraktionierung der Chemikalien. Hat eine Wasserprobe bei den Biotests eine Wirkung gezeigt, werden die darin enthaltenen Substanzen mit chemischen Trennverfahren in einzelne Gruppen aufgeteilt. Jede dieser Fraktionen wird dann erneut durch die Biotest-Batterie geschickt und bei positivem Testergebnis erneut aufgespalten. Das geht so lange weiter, bis die wirkungsvolle Probe nur noch wenige Stoffe enthält. Und die lassen sich dann identifizieren. erfolgreiche ermittlungen Auf diese Weise haben die Forscher schon eine ganze Reihe von Tätern überführt. „Dabei handelte es sich sehr oft nicht um die üblichen Verdächtigen“, betont Werner Brack. So konzentrieren sich die Überwachungsbehörden bei der Bewer- tung belasteter Sedimente am Flussgrund typischerweise auf einen kleinen Satz von wohlbekannten Schadstoffen. Dazu gehören zum Beispiel chlorierte Pestizide wie DDT, aber auch die als Verbrennungsprodukte und Bestandteile von Kohle und Erdöl bekannten Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe oder die Polychlorierten Biphenyle, die früher häufig als Weichma- cher in Kunststoffen eingesetzt wurden. Das sind aber nicht die Verbindungen, die sich in den Biotests als besonders wirksam erwiesen haben. Im Gegenteil: Die meisten der im Laufe des Projekts identifizierten Übeltäter hatten bis dahin nicht im Zentrum der Aufmerksamkeit gestanden. Zu diesen lange unterschätzten Schadstoffen gehört etwa das Biozid Triclosan, das als antibak- terieller Zusatz zum Beispiel in Zahnpasta und Sportkleidung eingesetzt wird. „Diese Substanz wirkt schon in geringen Konzen- trationen giftig auf Grünalgen“, sagt Werner Brack. „Auf der Überwachungsliste der EU aber steht sie nicht“. Genauso wenig Galaxolid und Tonalid, die als synthetischer Moschus-Ersatz zur Parfümierung von Kos- metika und Waschmitteln dienen. Oder das Flammschutzmittel Tri(2-chloroisopropyl) phosphat. Alles neu überführte Täter, die in europäischen Flüssen bisher weitgehend unbeobachtet ihren Aktivitäten nachgehen können. Was all diese Substanzen dort anrich- ten, lässt sich allerdings nicht allein mit Wirkungstests im Labor klären. Wenn ein einzelner Organismus auf eine Chemika- lie reagiert, muss das schließlich nicht unbedingt Auswirkungen auf das ganze Ökosystem haben. Also haben die For-

UFZ-Newsletter Februar 2014

Übersicht