Entwicklung eines Konzepts zur Bewertung des wäßrig extrahierbaren genotoxischen Potentials kontaminierter Böden mit optimierten und miniaturisierten prokarjontischen Testverfahren:
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Aachen
Shaker
1999
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| Series: | Akademische Edition Umweltforschung
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| adam_text | Titel: Entwicklung eines Konzepts zur Bewertung des wäßrig extrahierbaren genotoxischen Potentials kontam
Autor: Ehrlichmann, Heike
Jahr: 1999
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG..........................................................................................................................1
1.1 Boden als Schutzgut.........................................................................................................1
1.2 Genotoxizität.....................................................................................................................2
1.2.1 Chemische Kanzerogene.........................................................................................................2
1.2.2 Genotoxizitätsprüfungen...........................................................................................................3
1.3 Genotoxisches Potential von Böden und Expositionspfade..............................................5
1.3.1 Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe.......................................................................6
1.3.2 Aromatische Amine und Nitroaromaten....................................................................................6
1.4 Bodenbewertung...............................................................................................................7
1.4.1 Chemische Analytik und biologische Testverfahren.................................................................7
1.4.2 Bakterielle Testverfahren..........................................................................................................8
1.5 Miniaturisierung und Optimierung biologischer Testverfahren........................................10
1.6 Zielsetzung......................................................................................................................11
2 MATERIAL UND METHODEN.............................................................................................12
2.1 Genotoxizitätstests..........................................................................................................12
2.1.1 Durchführung..........................................................................................................................13
2.1.2 Auswertung.............................................................................................................................17
2.1.3 Kryokonservierung der Teststamme.......................................................................................19
2.1.4 Lösungen und Reagenzien.....................................................................................................20
2.2 Sa/mone//^Mikrosomen Test..........................................................................................22
2.2.1 Durchführung..........................................................................................................................23
2.2.2 Auswertung.............................................................................................................................24
2.2.3 Kryokonservierung der Teststämme.......................................................................................25
2.2.4 Lösungen und Reagenzien.....................................................................................................25
2.3 Bodenproben...................................................................................................................27
2.3.1 Bodenelution...........................................................................................................................28
2.3.2 Bodeneluatextraktion..............................................................................................................29
2.4 Schmierfluide und Schmierfluidelution............................................................................30
2.5 Referenzsubstanzen.......................................................................................................30
2.6 Chemische Analytik.........................................................................................................31
2.6.1 Schwermetalle........................................................................................................................31
2.6.2 Flüchtige organische Verbindungen (VOC)............................................................................31
2.6.3 DOC........................................................................................................................................32
2.6.4 PAK Bestimmung mit der HPLC.............................................................................................33
2.6.5 PAK Bestimmung mit der GC/MS...........................................................................................35
2.6.6 Nitroaromaten.........................................................................................................................36
3 ERGEBNISSE.......................................................................................................................38
3.1 Miniaturisierung und Optimierung der Genotoxizitätstests..............................................38
3.1.1 Kryokonservierung..................................................................................................................38
3.1.2 Inkubationsbedingungen.........................................................................................................39
3.1.3 Kinetische Datenaufnahme.....................................................................................................40
3.1.4 Berechnung und Auswertung.................................................................................................44
3.1.5 Vergleich der Endpunkt- mit der Kinetik-Methode..................................................................46
3.1.6 Referenzsubstanzuntersuchung.............................................................................................49
3.1.7 Zusammenfassung.................................................................................................................53
Inhaltsverzeichnis
3.2 Genotoxizitätstests mit Bodeneluaten............................................................................53
3.2.1 Reproduzierbarkeit von Testergebissen.................................................................................53
3.2.2 Lagerungsabhängige Veränderungen der Bodenproben........................................................55
3.2.3 Bodeneluate............................................................................................................................57
3.2.4 Zusammenfassung.................................................................................................................64
3.3 Festphasenextraktion mit wäßrigen Bodeneluaten zur
Konzentrierung genotoxischer Inhaltstoffe.....................................................................65
3.3.1 Entwicklung der Extraktionsmethode......................................................................................65
3.3.2 Extraktionsversuche mit PAD-1.XAD-2 und C18...................................................................69
3.3.3 Handhabung und Kosten der Adsorbermaterialien.................................................................78
3.3.4 Zusammenfassung.................................................................................................................78
3.4 Genotoxizitätstests mit Bodeneluat-Extrakten................................................................79
3.4.1 umu-Test.................................................................................................................................79
3.4.2 SOS-Test................................................................................................................................81
3.4.3 NM2009-Test..........................................................................................................................82
3.4.4 Zusammenfassung.................................................................................................................83
4 DISKUSSION.......................................................................................................................84
4.1 Miniaturisierung und Optimierung von Genotoxizitätstests.............................................84
4.1.1 Aufbau einer Testbatterie........................................................................................................84
4.1.2 Miniaturisierung und Optimierung der Testverfahren..............................................................86
4.1.3 Empfindlichkeitsvergleich der Genotoxizitätstests mit Literaturdaten.....................................94
4.2 Genotoxizitätsnachweis aus Bodeneluaten und
Bodeneluat-Extrakten...................................................................................................100
4.2.1 Pfadbezogene Bodenaufbereitung.......................................................................................101
4.2.2 Festphasenextraktion von wäßrigen Bodeneluaten zur Konzentrierung
genotoxischer Inhaltsstoffe...................................................................................................102
4.2.3 Chemische Analyse und biologische Wirkung......................................................................108
4.3 Bewertungsstrategie für das über den Wasserpfad austragbare
genotoxische Potential von Bodenproben....................................................................109
5 ZUSAMMENFASSUNG......................................................................................................111
6 LITERATUR.......................................................................................................................112
7 ANHANG............................................................................................................................123
7.1 Miniaturisierung und Optimierung der Genotoxizitätstests...........................................123
7.2 Einzelsubstanzuntersuchung........................................................................................137
7.3 Chemisch/physikalische Bodencharakterisierung........................................................151
7.4 Genotoxizitätstests mit Bodeneluaten..........................................................................154
7.5 Festphasenextraktion mit wäßrigen Bodeneluaten zur
Konzentrierung genotoxischer Inhaltsstoffe..................................................................162
7.6 Bodeneluate..................................................................................................................180
7.7 Bodenextrakte.................... .........189
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