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Biomonitoring

Die innovative Überwachung und Bewertung
   
Schadstoffe treten in unserer Umwelt nicht einzeln, sondern stets in vielfältigen Kombinationen auf. Ihre Wirkungen auf Organismen zu erfassen und die Risiken für Mensch und Umwelt abzuschätzen wird durch Biomonitoring ermöglicht.

Kleine, aber hochempfindliche Organismen reagieren direkt auf Umweltbelastungen. Diese gilt es im jeweiligen Ökosystem zu finden und an Ort und Stelle ständig zu beobachten. Dadurch werden die Kleinlebewesen zu Biomonitoren. Ihre sichtbaren oder leicht messbaren Reaktionen spiegeln den Grad der Schadstoffbelastung wieder, einschließlich möglicher Kombinations- und Wechselwirkungen.

Gewisse Organismen können Umweltgifte besonders wirksam anreichern. Ihre Schadstoffgehalte werden im Labor bestimmt und geben Auskunft über die mögliche Gefährdung von Mensch und Umwelt.

Diese, seit Jahrzehnten erprobten Verfahren ergänzen in idealer Weise die technisch-analytische Umweltüberwachung, welche stets nur Einzelkomponenten erfassen kann.

Aktives Biomonitoring

Als aktives Biomonitoring bezeichent man das Erfassen von Umweltzuständen mittels Organismen, die gezielt an konkreten Orten eingesetzt werden.

Da die Sensivität der Organismen unterschiedlich ist, ist es notwendig eine Testpalette aus Biomonitoren mit Funktionsträgern unterschiedlicher Trophieebenen (Produzenten, Primär- und Sekundärkonsumenten, Destruenten) einzusetzen. Nur so kann das ganze Spektrum der in der Umwelt vorkommenden Schadstoffe erfasst werden.

Biomonitore für die aktive Überwachung von Oberflächengewässern sind:


Bakterien. Die Atmungsaktivität wird in einem Bioreaktor kontinuierlich gemessen. Änderungen der Wasserqualität führen zu einer Änderung des Stoffhaushaltes.
Algen. Verändern sich Umweltparameter (Temperatur, Nährstoff- oder Schwermetallkonzentrationen, ...), so sind auch die Auswirkungen aud die Photosyntheseaktivität zu erwarten. Die Hell-Reaktionen, die in der Photosynthese ablaufen, können über die Elektronentransportkette beschrieben werden.
Daphnien. Veränderungen der Schwimmaktivität spiegeln eine Veränderung der Wasserqualität wieder, wodurch Alarm ausgelöst werden kann.
Muscheln. Der Einfluss von Schadstoffen an Muscheln ist anhand von Änderungen im Schalenbewegungsmuster zu erkennen, welches mit Magneten registriert werden kann.
Fische. Die Schwimmbewegungen von Fischen werden mit Kameras aufgenommen und im Computer als Bewegungsbahnen aufgezeichnet. Durch statistische Auswertungsmethoden können Reaktionen auf diverse Inhaltsstoffe wahrgenommen werden.

Biomonitore für aktive Überwachung von Luftschadstoffen sind:

Standardisierte Graskulturen. Sie reichern Schadstoffe aus der Luft an und dienen daher zur Erfassung der Belastung durch Fluoride, Schwermetalle, polychlorierte Dioxine und Furane (PCDD/PCDF). Das Verfahren ermöglicht eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung.
Grünkohl-Exposition. Die große wachsreiche Blattfläche begünstigt die Anreicherung organischer Luftschadstoffe. Zur Ermittlung der Belastung durch PAHs, PCBs, PCDD und PCDF.
Tabak, Buschbohne, Klee. Zur Erfassung von bodennahem Ozon und Photooxidanten reaguerenb diese ausgewählten Sorten extrem empfindlich.
Standardisierte Flechtenexposition: Flechten der Spezies Hypogymnia physodes werden auf Flechtenbrettern ausgebracht. Die Absterberate innerhalb eines Jahres ist die Messgröße der integralen Wirkung von Luftschadstoffen.

Passives Biomonitoring

Als passives Biomonitoring bezeichnet man das Erfassen von Umweltzuständen mittels Organismen, die im natürlichen Lebensraum beobachtet oder entnommen werden.

Biomonitore für die passive Überwachung von Oberflächengewässern:

Dei Bestimmung der Gewässergüte sowie die Auswirkung wasserbaulicher Maßnahmen und Verunreinigungen durch Organismengruppen wie Makrozoobenthos, Phytobenthos und Ciliaten.


Biomonitore für die passive Überwachung von Luftschadstoffen:

Standardisierte Flechtenkartierung zur Ermittlung von Luftgütewerten.
Moos wird zur Ermittlung von Schadstoffanreicherungen beobachtet.

 

  • Risiken für Mensch und Umwelt abzuschätzen
  • Oberflächengewässer
  • Passives Biomonitoring