DE4414017A1

DE4414017A1 - Verfahren zur Bestimmung von Umweltbelastungen

Info

Publication number: DE4414017A1
Application number: DE19944414017
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Thielemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1994-04-22
Publication date: 1995-10-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Umweltbelastungen, insbesondere Bodenkontamination.

Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, Bodenkontamination und andere Umweltbelastungen mit Hilfe von Indikatororganismen festzustellen. Gewöhnlich werden die betreffenden Indikatororganismen chemisch oder chemisch-physikalisch auf ihren Gehalt an belastenden Stoffen im Körper untersucht. Derartige Untersuchungen sind zeit und kostenaufwendig und erfordern in der Regel das Abtöten der Testorganismen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zu schaffen, das eine einfache, unaufwendige, schnelle, und zuverlässige Bestimmung von Umweltbelastungen, insbesondere in Form von Bodenkontamination ermöglicht, dabei kostengünstig ist und Tierleben schont.

Eine Lösung dieser Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, bei dem die Blutstromfrequenz in einem geeigneten tierischen Indikatororganismus aus dem zu untersuchenden Gebiet bestimmt wird, der ermittelte Wert mit der Blutstromfrequenz in einem Organismus der gleichen Art aus unbelastetem Gebiet verglichen wird, und eine signifikante Abweichung als Indiz für eine Umweltbelastung gewertet wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Bestimmung von Bodenkontamination und anderen Umweltbelastungen im Rahmen von Freilanduntersuchungen direkt vor Ort durchzuführen. Die Verwendung von Regenwürmern als Indikatororganismen hat den besonderen Vorteil, daß gleichzeitig mit der Artbestimmung die Blutstromfrequenz ermittelt werden kann. Mit einem einzigen Präparationsgang ist es somit möglich, Aussagen über die Artzusammensetzung und die Streßbelastung der gefundenen Art zu gewinnen.

Vorzugsweise wird die Blutstromfrequenz durch Zählung der durch Kontraktionen des Dorsalgefäßes entstehenden, vom Hinterende in den vorderen Körperteil verlaufenden Blutstöße bestimmt, da dieses Gefäß aufgrund seiner Dicke und exponierten Lage besonders gut zu beobachten ist.

Die Beobachtungen und Zählungen sind noch leichter möglich, wenn die Bestimmung der Kontraktion des Dorsalgefäßes auf Höhe des Kaumagens der Regenwürmer erfolgt. Einen weiteren Vorteil bietet die Variante des Verfahrens, bei der als Indikatororganismus Regenwürmer einer Art mit unpigmentiertem Körperschlauch eingesetzt werden. Sichtstörungen werden mit dieser Verfahrensvariante von vornherein weitgehend ausgeschaltete. Um eine befriedigende Durchführung des Verfahrens auch bei pigmentierten Regenwurmarten zu gewährleisten, sollte die Bestimmung der Kontraktion des Dorsalgefäßes in diesen Fällen vorteilhafterweise auf Höhe der Intersegmentalfürchen erfolgen.

Eine vorteilhatte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die in dem zu untersuchenden Gebiet gefangenen Regenwürmer in ein beidseitig offenes, durchsichtiges Rohr gesaugt werden, dessen Durchmesser nur wenig größer ist als der des Wurmkörpers, und daß die beiden Rohröffnungen anschließend durch Einschieben eines einpassenden Gegenstands für den bzw. die eingeschlossenen Regenwurm/Regenwürmer unpassierbar verschlossen werden, so daß der Regenwurm bzw. die Regenwürmer nahezu bewegungsunfähig in dem Rohr festgelegt ist bzw. sind. Diese Anordnung ist bekannt aus THIELEMANN, 1986 :"Glasröhrchenmethode zur Lebendbestimmung von Regenwürmern", Pedobiologia 29, 341-343, VEB Gustav Fischer Verlag, Jena. Sie ermöglicht eine besonders einfache Beobachtung des Blutstroms und infolgedessen eine sehr schnelle und zuverlässige Bestimmung der Blutstromfrequenz.

Das durchsichtige Rohr ist vorzugsweise ein Glasrohr, womit die Vorteile ausreichende Stabilität, gute Durchsichtigkeit und geringe Kosten einhergehen.

Als Rohrverschluß kann insbesondere ein einfaches, leicht und kostengünstig zu beschaffendes Glas- und/oder Kunststoffrohr verwendet werden, das teleskopartig in das durchsichtige Beobachtungsrohr eingeschoben wird. Für den Fall, daß der untersuchte Regenwurm anschließend noch einer chemischen Untersuchung unterworfen werden soll, ist es vorteilhaft, als Kunststoffrohre Polyethylenschläuche zu verwenden, um eine Fremdkontamination auszuschließen.

Das Einsaugen eines Wurms in das Beobachtungsrohr kann mit dem Mund oder auch mittels einer Pumpe erfolgen. Zur erleichterten Beobachtung kann jedes geeignete Vergrößerungsmittel, insbesondere eine Lupe oder ein Binokular herangezogen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.

Lumbricus terrestris wurde in Speyrer Einheitserde mit 9000 µg Fluoranthen und 4000 mg Benzo(a)pyren pro kg Erde für 14 Tage bei 10°C kontaminiert. Pro Box (12 cm×1 cm×6 cm) wurden 4 Tiere eingesetzt. Insgesamt wurden 12 Tiere kontaminiert und 12 Tiere als Kontrollen ausgewertet.

Im Vergleich dazu wurde Eisenia foetida aus einem Letalitätstest verwendet (LC₅₀- Filterpapiertest, Ansatz 1000 µg PAK/cm²).

Lumbricus terrestris wurde nach 2 Wochen untersucht. Die Blutstromfrequenz einer Gruppe Eisenia foetida wurde unmittelbar nach dem Auswerten eines LC₅₀- Filterpapiertests bestimmt (Ansatz A: 1000 µg PAK/cm², Tabelle), eine zweite (Ansatz B: 1000 µg PAK/cm², Tabelle) wurde vor dem Bestimmen der Blutstromfrequenz für 24 Std. auf sauberem Filterpapier gehaltert.

Bei allen Versuchen war eine deutliche Erhöhung der Blutstromfrequenz unter PAK- Belastung zu beobachten. Der Student′s t-test ergab sowohl bei Lumbricus terrestris als auch bei Eisenia foetida für die Tiere, deren Blutstromfrequenz unmittelbar nach Versuchsablauf bestimmt wurde, hochsignifikante Unterschiede zur Kontrollgruppe. Für kontaminierte Eisenia foetida, die vor der Messung für 24 Std. auf Filterpapier gehaltert wurden, wurde noch eine signifikante Erhöhung der Blutstromfrequenz im Vergleich zur Kontrollgruppe festgestellt. Zusätzlich konnten bei den kontaminierten Tieren Unregelmäßigkeiten in der Dorsalgefäßkontraktion beobachtete werden. Einzelne Blutstöße erschienen in mehrere kleinere aufgeteilt zu sein.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung von Umweltbelastungen, insbesondere Bodenkontamination, dadurch gekennzeichnet, daß die Blutstromfrequenz in einem geeigneten tierischen Indikatororganismus aus dem zu untersuchenden Gebiet bestimmt wird, daß der ermittelte Wert mit der Blutstromfrequenz in einem Organismus der gleichen Art aus unbelastetem Gebiet verglichen wird, und daß eine signifikante Abweichung als Indiz für eine Umweltbelastung gewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Indikatororganismus wurmförmige Organismen verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Indikatororganismus Regenwürmer verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blutstromfrequenz durch Zählung der durch Kontraktionen des Dorsalgefäßes entstehenden, vom Hinterende in den vorderen Körperteil verlaufenden Blutstöße bestimmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem zu untersuchenden Gebiet gefangenen Regenwürmer in ein beidseitig offenes durchsichtiges Rohr gesaugt werden, dessen Durchmesser nur wenig größer ist als der des Wurmkörpers, und daß die beiden Rohröffnungen anschließend durch Einschieben eines einpassenden Gegenstands für den bzw. die eingeschlossenen Regenwurm bzw. Regenwürmer unpassierbar verschlossen werden, so daß der/die Regenwurm/ Regenwürmer nahezu bewegungsunfähig in dem Rohr festgelegt ist/sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das durchsichtige Rohr ein Glasrohr ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohrverschluß ein Glas- und/oder Kunststoffrohr verwendet wird, das teleskopartig in das durchsichtige Rohr eingeschoben werden kann.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohrverschluß ein Polyethylenschlauch mit passendem Durchmesser zum Einsatz kommt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugen eines Regenwurms mit Hilfe einer Pumpe erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Indikatororganismus Regenwürmer einer Art mit unpigmentiertem Körperschlauch eingesetzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Kontraktion des Dorsalgefäßes auf Höhe des Kaumagens der Regenwürmer erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Kontraktion des Dorsalgefäßes auf Höhe der Intersegmentalfürchen erfolgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung mittels eines Vergrößerungsmittels, vorzugsweise einer Lupe oder eines Binokulars erfolgt.