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Screening, quantitative analysis and toxicology of organic compounds in sediments and suspended particulate matter of the Saar and the Rhine (Germany)
Schulze, Tobias

Main titleScreening, quantitative analysis and toxicology of organic compounds in sediments and suspended particulate matter of the Saar and the Rhine (Germany)
Title variationsScreening, quantitative Analyse und Toxikologie organischer Verbindungen in Sedimenten und Schwebstoffen der Saar und des Rheins (Deutschland)
Author(s)Schulze, Tobias
Place of birth: Blaubeuren
1. RefereeProf. Dr. Michael Schneider
Further Referee(s)Prof. Dr. Henner Hollert
Prof. Dr. mult. Dr. h.c. Konstantin Terytze
Keywordssediment; identification; extractability; organic compounds; ecotoxicity; suspended particulate matter
Classification (DDC)550 Earth sciences
570 Life sciences
547 Organic chemistry
SummaryFluviale Sedimente und Schwebstoffe bilden sowohl eine Senke als auch eine sekundäre Quelle für hydrophobe organische Verbindungen mit ökotoxikologischem Potential. Der Eintrag dieser Substanzen in die Gewässer erfolgt beispielsweise durch Klär- und Direkteinleitung, trockene und nasse atmosphärische Deposition, oder den Eintrag von Bodenpartikeln und Oberflächenabfluss bei Niederschlagsereignissen. Die partikulär gebundenen Stoffe mit unterschiedlichen physiko-chemischen Eigenschaften können aufgrund von Verteilungsprozessen zwischen Sediment bzw. Schwebstoff und der Wasserphase für Wasserorganismen verfügbar werden und bilden damit ein ökotoxikologisches Gefährdungspotential. Während Flutereignissen besteht die Gefahr, dass belastete Sedimente remobilisiert und diese in Auengebiete eingetragen werden, somit die Besorgnis einer Gefährdung terrestrischer Schutzgüter besteht. Der erste Teil der vorliegenden Arbeit befasst sich mit der chemischen Analyse und Identifizierung von organischen Verbindungen in Sedimenten und Schwebstoffen des Rheins und der Saar. An verschiedenen repräsentativen Standorten des Rheins und der Saar wurden Sedimentkerne mit einem Gefrierkernverfahren bzw. einem Kernstechverfahren sowie Schwebstoffe gewonnen. Diese Studie wurde unter anderem durchgeführt, um die Datenlage hinsichtlich nichtregulierter organischer Substanzen in Sedimenten und Schwebstoffen der Saar und des Rheins zu verbessern. Der zweite Teil dieser Arbeit umfasste die Frage nach der Extrahierbarkeit und potentiellen Toxizität partikulär gebundener organischer Verbindungen. Sedimentproben wurden mit unterschiedlichen erschöpfenden und nichterschöpfenden Extraktionsverfahren (Soxhlet-, Ultraschall- und Beschleunigte Lösungsmittelextraktion, Membran-Dialyse-Extraktion sowie Extraktion mit dem Polymer TENAX®-TA und Methanol- bzw. 2-Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin-Wassergemischen). Das Ziel dieser Untersuchung war es unter der Anwendung chemischer und bioanalytischer Methoden neue Erkenntnisse zum Zusammenhang zwischen Extrahierbarkeit, Stoff- und Sedimenteigenschaften und resultierender Sedimenttoxizität zu erlangen. Aus den Ergebnissen wurden Empfehlungen für eine umfassende Risikobewertung von Sedimenten unter der Berücksichtigung von Verfahren zur Bestimmung des bioverfügbaren Anteils abgeleitet sowie weiterer Forschungsbedarf aufgezeigt. Der dritte Teil dieser Abhandlung untersucht potentielle adverse Effekte des Eintrages von Schwebstoffen und remobilierten Sedimenten des Rheins in ein Auengebiet am Oberrhein. Ein wichtiger Aspekt war die Untersuchung unterschiedlicher Expositionspfade in Sediment- bzw. Bodenkontakttests (natives Sediment versus acetonischer Extrakt). Desweiteren wurden ausgewählte Proben einer wirkungsorientierten Analytik unterzogen um biologische Effekte in vitro zu untersuchen sowie für die Effekte verantwortlichen Substanzklassen bzw. Verbindungen zu identifizieren.
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pdf-Datei
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Number of pagesXXVII, 210, XLIII S.
FU DepartmentDepartment of Earth Sciences
Year of publication2013
Document typeDoctoral thesis
Media type/FormatText
LanguageEnglish
Terms of use/Rights Nutzungsbedingungen
Date of defense2013-04-10
Created at2013-05-08 : 08:24:11
Last changed2013-05-08 : 08:27:18
 
Static URLhttp://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000094124
NBNurn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000094124-8
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