TY  - GEN
AV  - public
UR  - https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/7704/
N2  - Die Fischbestände in der Donau zwischen Sigmaringen und Ulm sind trotz bestandsstützender Maßnahmen und einer verbesserten Wasserqualität seit Ende der 80er Jahre stark rückläufig. In einer Pilotstudie konnte für Sedimente aus der Donau ein hohes ökotoxikologisches Belastungspotential festgestellt werden. Als Folge dieser Ergebnisse wurde eine Weight-of-Evidence-Studie initiiert, um mögliche Ursachen des Fischrückgangs und Belastungsschwerpunkte zu identifizieren. Hierfür wurde in einer Biotestbatterie das Schädigungspotential von Sedimentextrakten und nativen Sedimenten überprüft. Außerdem wurden ultrastrukturelle Veränderungen an der Leber aus Barben untersucht. Mutagene Effekte in Barben wurden mittels des Mikrokerntests an Erythrocyten bestimmt. Des Weiteren wurden neben limnologischen Parametern auch die Konzentration von Schwermetallen und prioritärer organischer Schadstoffe in Sedimenten gemessen.  Durch die Messung der limnologischen Parameter konnte die Donau weitestgehend der Gewässergüte II zugeordnet werden. Auch der Gehalt der Schwermetalle ging im Vergleich zu früheren Jahren deutlich zurück (Güteklasse I oder I-II). Bei der Belastung mit organischen Substanzen erreichten die Mehrzahl aller Standorte die ATV-Güteklassen I oder II. Überraschend hohe PAH-Konzentrationen wurden in den Sedimenten aus dem Zufluss Schwarzach (Güteklasse V) und dem Öpfinger Stausee (Güteklasse III) gemessen. Bei der Ermittlung der Dioxin-ähnlichen Wirksamkeit konnte jedoch festgestellt werden, dass ein Großteil der Induktion durch unbekannte, nicht-prioritäre Schadstoffe verursacht wurde. Auch in allen anderen In vitro-Tests, wie dem Neutralrottest und Fischeitest, konnten sehr hohe Effekte beobachtet werden, die teilweise sogar das ökotoxikologische Potential des Rheins erreichten. Insbesondere im Fischeitest konnte eine deutliche Entwicklungsverzögerung nach Exposition mit nativen Sedimenten beobachtet werden. Im Comet-Assay mit RTL-W1-Zellen und embryonalen Zellen von Danio rerio konnte eine sehr hohe Gentoxizität festgestellt werden. Diese Belastung ist auch im Zusammenhang mit den hohen PAH-Konzentrationen zu interpretieren, die mit den Testergebnissen aus dem Comet-Assay gut korrelieren. Des Weiteren konnten die Ergebnisse im In vitro-Mikrokerntest sehr gut auf die In vivo-Ergebnisse mit Barben-Erythrocyten übertragen werden. Die stark ausgeprägten ultrastrukturellen Störungen der Hepatocyten von Barben aus Ehingen und Rottenacker manifestierten sich in fast allen Zellstrukturen. Aus den Untersuchungen aller Standorte ergibt sich eine sehr heterogene Belastungssituation an der Donau. Die Ergebnisse lassen jedoch die Identifizierung einzelner ?Hot Spots? bzw. gering belasteter Standorte zu. So konnte für die Sedimente aus der Lauchert, Riedlingen und Jochenstein meist keine oder nur geringe Effekte festgestellt werden. Dagegen wurde für die Schwarzach sowie für die Standorte Rottenacker, Ehingen und den Öpfinger Stausee eine sehr hohe ökotoxikologische Belastung nachgewiesen. Für Sigmaringen aber auch Ehingen ergab sich ein inhomogenes Belastungsmuster.  Die in dieser Weight-of-Evidence-Studie verwendeten Tests stellen ein sehr gut geeignetes Konzept dar, um nachzuweisen, dass an der Donau eine erhebliche ökotoxikologische Belastung vorliegt, die auch sehr wahrscheinlich Einfluss auf die Fischpopulationen nimmt. In Hinblick auf die europäische Wasserrahmenrichtlinie muss davon ausgegangen werden, dass die Donau den geforderten ökologisch guten Zustand zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht erreicht. Daraus leitet sich auch ein dringender Handlungsbedarf ab, um der Forderung der WRRL gerecht zu werden und das Ökosystem Donau in seiner Gesamtheit zu schützen sowie eine weitere Verschlechterung zu vermeiden. Im zweiten Teil dieser Studie wurde durch ein Fuzzy-Logik Expertensystem ein ortsunabhängiges Klassifizierungskonzept zur Bewertung von Sedimenten entwickelt. Hierbei wurden zunächst verschiedene mathematische Verfahren (Normalverteilung, Normalisierung, Boxplot- und empirisches Verfahren) verwendet, um die Daten ausgewählter In vitro-Tests in drei Toxizitätsstufen zu unterteilen. Hierbei wurden sowohl das Boxplot- als auch das empirische Verfahren favorisiert, da sie die Möglichkeit bieten, die Sensitivität der Biotests gegenüber komplexen Umweltproben zu berücksichtigen. Des Weiteren wurde zur Bildung des graduellen Zugehörigkeitsbereichs für die Fuzzy-Logik, die Variabilität der Biotests herangezogen. Hierfür wurden die testspezifischen Positiv- und/oder Negativkontrollen verwendet und mittels mathematischer Verfahren der graduelle Zugehörigkeitsbereich bestimmt. Um der ökologischen Relevanz der verschiedenen Tests in der Klassifizierung Rechnung zu tragen, wurden die Toxizitätsstufen der Testverfahren entsprechend ihrem biologischen Organisationsniveau angepasst. Dadurch konnte ein Klassifikationsmodell entwickelt werden, das die inhärenten Unsicherheiten von ökotoxikologischen Biotests berücksichtigt.
A1  - Keiter, Steffen
ID  - heidok7704
KW  - Weight-of-evidenve 
KW  -  Fuzzy logic 
KW  -  fish decline
TI  - Der Fischrückgang in der Donau ? Ein Modell zur Bewertung der Belastung von Sedimenten
Y1  - 2007///
ER  -