Abteilung Umweltchemie

Bioakkumulations- und Biotransformationsprozesse polarer organischer Schadstoffe in aquatischen Invertebraten - Die Verknüpfung von Exposition und Effekten

(Foto: Eawag)
Der gewöhnliche Flohkrebs, Gammarus pulex, beim Zerkleinern von Falllaub. (Foto: Eawag)


Monitoring-Studien mit aquatischen Invertebraten zeigen, dass die Gewebekonzentrationen vieler Schadstoffe wesentlich höher sind als anhand von Modellen, basierend auf Laborstudien und gemessenen Wasserkonzentrationen, vorhergesagt. Dies ist insbesondere bei (semi-) polaren Verbindungen, einschließlich Pharmazeutika und systemischer Pestizide der Fall. Solche Abweichungen können zu Unterschätzungen in der Umweltrisikobewertung führen, da letztendlich interne Konzentrationen die Ursache für toxikologische Effekte sind. Das Verständnis toxikokinetischer Prozesse ist daher unerlässlich, um die Übertragbarkeit von Labordaten auf die Umwelt zu verbessern und Exposition sowie Effekt mechanistisch miteinander zu verknüpfen.

Dieses Projekt zielt auf die Aufklärung von Bioakkumulations- und Biotransformationsprozessen sowie Parametern ab, die möglicherweise für die beobachtete Diskrepanz verantwortlich sind und in die Modelle aufgenommen werden könnten. Die Untersuchungen werden mit den beiden Süßwasseramphipoden Gammarus pulex (Europa) und Hyalella azteca (Nordamerika) durchgeführt und umfassen folgende toxikokinetische Prozesse:

  • Aufnahmepfad Nahrung
    Bioakkumulations- sowie Sorptions- und Auslaugungsexperimente werden mit Laub              durchgeführt, das von mit systemischen Pestiziden exponierten Bäumen stammmt (Zusammenarbeit mit der Universität Koblenz-Landau )

  • Räumliche Verteilung
    In Zusammenarbeit mit der Universität Kopenhagen wird die Methode der bildgebenden Massenspektrometrie verwendet, um den Zugang zu molekularen Wirkorten und die Senken von angereicherten Schadstoffen zu bestimmen

  • Temperatur
    In Mikrokosmenstudien quantifizieren wir den Einfluss von Temperatur - ein wesentlicher Antrieb chemischer und biologischer Prozesse - auf die Toxikokonetik von Schadstoffen