Wirkungsorientierte Analytik in der aquatischen Umwelt • Beitragsreihe

Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung

, Volume 21, Issue 3, pp 264-266

Der Einsatz von Pflanzentests bei der Sedimentbewertung

  • U. FeilerAffiliated withQualitative Gewässerkunde, Bundesanstalt für Gewässerkunde Email author 
  • , E. ClausAffiliated withQualitative Gewässerkunde, Bundesanstalt für Gewässerkunde
  • , D. SpiraAffiliated withQualitative Gewässerkunde, Bundesanstalt für Gewässerkunde
  • , P. HeiningerAffiliated withQualitative Gewässerkunde, Bundesanstalt für Gewässerkunde

Zusammenfassung

Hintergrund und Ziel Aquatische Organismen der drei Trophiestufen (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) werden seit langer Zeit in der ökotoxikologischen Gewässerbewertung eingesetzt (HABAB 2000; HABAK 1999). Typischerweise kommen in bisher verwendeten standardisierten Biotestsystemen Algen, Daphnien und Leuchtbakterien als Testorganismen zum Einsatz. Vergleichende Untersuchungen haben gezeigt, dass die bisher zum Nachweis phytotoxischer Wirkungen herangezogenen Algen nicht für alle Pflanzenschadstoffe hinreichend empfindlich sind und somit als alleinige Vertreter allen autotrophen Lebens nicht ausreichen. Auch in der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WFD 2000) werden Makrobenthos, Fische, Phytoplankton und Makrophyten als Indikatoren des Gewässerzustandes gleichberechtigt nebeneinander gestellt. Trotzdem werden Biotestsysteme mit höheren Pflanzen bei der Bewertung von Gewässersedimenten bislang nur wenig eingesetzt. Demgegenüber steht die Entwicklung und Normierung des aquatischen Lemnatests (DIN EN ISO 20079) und die Entwicklung des Sedimentkontakttests mit Myriophyllum aquaticum (Feiler et al. 2004). Letzterer war Bestandteil eines BMBF-Verbundprojekts (SeKT), in dem verschiedene Sedimentkontakttests miteinander vergleichend untersucht wurden (Feiler et al. 2005). Ein Biotest mit Makrophyten hat den Vorteil, dass dessen Resultate leichter auf andere höhere Pflanzen übertragbar sind als Ergebnisse aus einem Algentest. Ziel- und Testorganismus stehen sich entwicklungsbiologisch näher.

In der hier vorgestellten Arbeit wird gezeigt, dass der Einsatz von Biotests mit höheren Pflanzen bei der Analyse von anthropogen belasteten Sedimenten wertvolle Ergebnisse liefert, die in ein Konzept für eine integrierte Gewässerbewertung einfließen können.

Schlüsselwörter

Phytotoxizität Sedimentkontakttest Pflanzen Gewässerbewertung Makrophyt

Aquatic plant bioassays used in the assessment of sediment quality

Abstract

Background and aim Aquatic organisms of the three trophic levels (producers, consumers, reducers) have been used for a long time for ecotoxicological assessments of water quality (HABAB 2000; HABAK 1999). In biotest systems that have become established standards, algae, daphnia, and luminescent bacteria as test organisms are often used so far. However, comparative studies have shown that algae are not sufficiently sensitive to all phytotoxic agents and thus cannot be the exclusive indicator organism of any toxic effects on autotrophic life. Moreover, the EU Water Framework Directive (EU-WFD 2000) sets macrobenthos, fish, phytoplankton, and macrophytes equally side by side as indicators of the status of waters. Nevertheless, biotest systems relying on higher plants have been rarely used in assessments of aquatic sediments so far. Against this background, the aquatic duckweed test (DIN EN ISO 20079) was developed and standardized, and a sediment contact test was developed with Myriophyllum aquaticum (Feiler et al. 2004). The latter was subject of a joint research project of the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF-Verbundprojekt “SeKT”) that examined and compared several sediment contact tests (Feiler et al. 2005). Compared to tests with algae, a biotest using macrophytes has the advantage to be more representative of higher plants, since target organism and test organism are closer related in terms of evolutionary history.

The present study demonstrates that the application of biotests with higher plants in analyses of contaminated sediments yields valuable results that may contribute to a concept for the integrative assessment of water quality.

Keywords

Phytotoxicity Sediment contact assay Plants Water quality assessment Macrophytes