Die Analytik im System Wasser/Sediment hat verschiedenste Aspekte, die typischer Weise nicht zusammen betrachtet werden, da die Analytik jeweils in Teilprojekten einen Beitrag liefert. Aus der gemeinsamen Sicht verschiedener analytischer Teilaspekte kann sich jedoch ein erheblicher Mehrwert für die Verbesserung von Umweltsystemen ergeben. Dabei handelt es sich um die Quantifizierung bekannter Einzelkomponenten, das Monitoring von Profilen (Zeit und Ort), das Monitoring biologischer Summenparameter und den Metabolismus der Xenobiotika.
Die Quantifizierung bekannter Verunreinigungen und diverser Summenparameter wird zum Teil automatisiert durchgeführt, wodurch zwar Steuersignale erhalten werden, allerdings werden solche Daten und Informationen meistens nicht weiter ausgewertet. Eine Vielzahl von Xenobiotika wird über das Wasser transportiert und durchläuft dabei eine Metabolisierung - entweder im Wasser und/oder nach dem Übergang in das Sediment. Die Analytik dieser Prozesse hat in den vergangen Jahren deutliche Fortschritte erzielt: - die Massenspektrometrie - insbesondere die höchstauflösende MS - haben erhebliche Fortschritte bei der Aufklärung von Metaboliten erreicht, - mit der Festkörper-NMR lassen sich Bindungen von Xenobiotika und deren Metaboliten an Boden aufklären, - mit der TERS-Raman befindet sich eine neue Technik in der Etablierung, die komplementär zur Festkörper-NMR zudem mit Ortsauflösung chemische Bindungen an Böden aufklären kann, - die 2D-HPLC erlaubt auch, komplexe Gemische aufzutrennen und somit in Kombination mit der MS Metaboliten in komplexen Extrakten aufzuklären.
Insgesamt werden dabei bei Großvorhaben erhebliche Datenmengen erzeugt, die jedoch - wie beispielsweise im Falle des Yangtze-Projekts - überwiegend nur in Teilprojekte wie -Landnutzungswandel-, -Gewässerschutz-, etc. eingespeist werden. Es ist daher ein erheblicher Fortschritt zu erwarten, wenn man die Methoden und die Daten mit Auswertetools zusammenbringt und als Gesamtheit betrachtet: - Anstatt lokaler Optima lässt sich nach einem Gesamtoptimum suchen und - die Gesamtdaten, mit chemometrischen Tools ausgewertet, können neue Erkenntnisse liefern.
Zum Teil sind diese Arbeiten in den vergangenen Jahren bereits im Rahmen von Kooperationen mit chinesischen Partnern im Rahmen des Yangtze-Projekts betrieben worden. Es ist daher beabsichtigt, einen gemeinsamen Workshop mit chinesischen Partnern in China - 2 - zu organisieren, da dort bereits erhebliche Informationen zur Verfügung stehen.
Zu den bisherigen Partnern bei der Methodenentwicklung und Messung wird darüber hinaus ein zusätzlicher Partner aus der Chemometrik eingebunden, der bereits intensive Erfahrungen in der Auswertung von Flussdaten aus den Bereichen der Elementanalytik in Deutschland, aber auch beispielsweise in Brasilien hat.
Damit wird in einem solchen Workshop bereits ein erster Überblick über die vorhandene Messwerte und Methoden und zu den Wechselwirkungen im System Wasser/Sediment generiert. Außerdem ergeben sich Möglichkeiten für weitere Auswertungen bzw. Abschätzungen zum möglichen Erkenntnisgewinn. Insbesondere kann dabei dann auch bereits in den direkten Gesprächen der Nutzen für detaillierte Aussagen über die Zusammenhänge der Wechselwirkung in dem Themenkomplex Wasser/Sediment in Bezug auf Transport und Metabolisierung diskutiert werden.
Es ist zu erwarten, dass sich dabei dann auch neue Zusammenarbeiten zur Erhebung und Auswertung von Daten entwickeln. Der Nutzen eines weiterhin verbesserten Verständnisses von Wechselwirkungen und Metabolisierungen im System Wasser/Sediment ist auch für Europa von großem Interesse, da auch hier immer wieder - meist durch Unfallereignisse - neue Xenobiotika in die Umwelt eingetragen werden, über deren Verhalten dann sehr lange Zeit Unklarheit besteht, weil viele Gesamtzusammenhänge nicht bekannt sind.
Kontakt
Dr. Günter Subklew
