Arbeitsbereich Hydrobiologie und Organische Spurenanalytik

Der Arbeitsbereich Hydrobiologie und organische Spurenanalytik behandelt schwerpunktmäßig Themen der Umweltanalytik und biologischer Sanierungsverfahren.

Einige Forschungsarbeiten gehen beispielsweise der Frage nach, in welchem Ausmaß alltäglich verwendete Chemikalien wie z.B. Arzneimittel und Bestandteile von Körperpflegemitteln in häuslichen Abwässern vorkommen, wie diese sich in der Kläranlage verhalten und welchen Einfluss sie auf die Ökologie - insbesondere auf die aquatischen Lebewesen - haben.

Besonders relevant ist hierbei, in welchen Mengen diese Chemikalien in Kläranlagen zurückgehalten werden, sei es durch Abbauprozesse in verschiedenen Reinigungsstufen oder durch Anreicherung im Klärschlamm. Chemikalien, welche in der Kläranlage nicht vollständig eliminiert werden, gelangen in die Oberflächengewässer. Konsequenterweise werden Untersuchungen in Gewässern durchgeführt, vor allem mit der Fragestellung, ob und in welchem Umfang Chemikalien von im Wasser lebenden Organismen (z.B. Fischen) aufgenommen, in ihnen angereichert oder durch ihren Stoffwechsel abgebaut bzw. umgewandelt werden. Für diese Untersuchungen stehen eine Reihe von spurenanalytischen Methoden zur Verfügung, die z.T. eigens in der Abteilung Hydrobiologie und organische Spurenanalytik entwickelt wurden.

Des Weiteren beschäftigen wir uns mit der Fragestellung, welche Wasserinhaltsstoffe in der Lage sind die biologischen Reinigungsprozesse - vor allem die Nitrifikation/ Denitrifikation - auf Kläranlagen zu stören. Für diesen Zweck werden Biosensor-Testsysteme eingesetzt, die zur Erkennung nitrifikationshemmender Substanzen beitragen.

Ein weiterer Schwerpunkt der Abteilung Hydrobiologie und organische Spurenanalytik liegt in der biologischen Altlastensanierung. Viele Grundwasserreservoirs in Deutschland sind durch Industriechemikalien belastet. Zu den am Weitesten verbreiteten Schadstoffen zählen die chlorierten Lösungsmittel. Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projektes wurden Untersuchungen zur Sanierung von kontaminierten Bereichen durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es, ein grundlegendes Verständnis über die Beteiligung von Mikroorganismen an der Umsetzung leicht flüchtiger chlorierter Kohlenwasserstoffe (LCKW) zu bekommen, sowie die effizienteste Dosierung eines geeigneten Elektronendonators zu ermitteln.

Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Bestimmung der estrogenen Gesamtaktivität von Umweltproben (Oberflächengewässer, Kläranlagenzu- und abläufe, etc.). Aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit (BG < 0.1 ng/L) eignet sich der E-Screen-Assay als Ersatz für die zeit- und kostenintensive gezielte instrumentelle Einzelsubstanzanalytik. Als Routineverfahren wird der robuste E-Screen-Assay im Rahmen von Auftragsanalytik eingesetzt. Des Weiteren kann mit Hilfe dieses biologischen Wirktestsystems die estrogene Aktivität von Einzelsubstanzen bestimmt werden. .

Forschungsschwerpunkte:

• Umweltanalytik
• Organische Spurenstoffe
• Untersuchungen zum Auftreten und Verbleib, sowie Risikobeurteilung umweltrelevanter Chemikalien
• Biologische in-vitro-Testsysteme zur Bestimmung der hormonellen Aktivität von Umweltproben; E-SCREEN-Assay
• Biologischer Abbau und Beurteilung von Schadstoffen, Chemikalien, organischen Feststoffen und Polymeren in Wasser und Boden
• Biologische Sanierung von organischen Schadstoffen aus kontaminiertem Aquiferen