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ÖkotoxikologieÖkotoxikologie, auch ökologische Toxikologie genannt, ist eine fächerübergreifende Wissenschaft, die sich mit den Auswirkungen von Stoffen auf die belebte Umwelt befasst. Dabei finden Methoden und Aufgabenstellungen der Biologie, Toxikologie, Umweltchemie und Ökologie eine Anwendung. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
GeschichteDer Begriff „Ökotoxikologie“ wurde 1969 von dem französischen Toxikologen Rene Truhaut eingeführt, um zwei bis dahin getrennte wissenschaftliche Bereiche, nämlich die Ökologie und die Toxikologie zu verbinden. Nach dem Zweiten Weltkrieg wuchs die Sorge um schädliche Einflüsse auf die Umwelt durch giftige Stoffe. Ein Auslöser war die Erkenntnis, dass das zunächst als unbedenklich geltende Schädlingsbekämpfungsmittel DDT negative Auswirkungen auf die Bestände u.a. von Fischen und Vögeln haben kann. Mit dem 1962 erschienenen Buch „Silent Spring“ (Stummer Frühling) der amerikanischen Biologin Rachel Carson wurden erstmals auch der breiten Öffentlichkeit die möglichen negativen Folgen des ungebremsten Pestizid-Einsatzes auf die Umwelt bewusst. Auch der Vietnam-Krieg (1965 – 1975) verstärkte durch den Einsatz von Herbiziden (z. B. Agent Orange) die öffentliche Kritik, dass zu wenig über die möglichen Folgen für die Zivilbevölkerung und die Umwelt bekannt sei. Vor diesem Hintergrund hat der deutsche Chemiker Friedhelm Korte 1968 das Konzept der Ökologischen Chemie (heute auch Umweltchemie genannt) entwickelt und damit den Teilbereich der Chemie begründet, der sich mit dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt beschäftigt. Beide Wissenschaften (Ökotoxikologie und ökologische Chemie/Umweltchemie) sind heute eng miteinander verzahnt. Aufgaben der ÖkotoxikologieDie Ökotoxikologie dient im Wesentlichen der Gefährdungsermittlung. Die Ergebnisse der ökotoxikologischen Untersuchungen bilden Grundlage für das Erkennen und Bewerten von Stoffen hinsichtlich ihrer Risiken für Lebewesen, Lebensgemeinschaften und der Umwelt. Dazu müssen sowohl substanz- als auch medienbezogene Daten ermittelt werden, d. h. wie (toxisch) wirkt ein Stoff auf welche Organismen in welchem Umweltkompartiment (Luft, Boden, Wasser)? Die Ergebnisse ökotoxikologischer Untersuchungen dienen u.a. als Grundlage für Gesetze (z. B. Chemikaliengesetz, Pflanzenschutzgesetz, Bodenschutzgesetz) und damit der Gefahrenminimierung durch die Herstellung und oder Verwendung von Stoffen. Um eine Wirkung erzielen zu können, muss ein Stoff eine genügend lange Zeit (Expositionsdauer) und in ausreichender Menge (Konzentration) vorliegen. Bei sehr giftigen Stoffen kann eine sehr kurze Expositionsdauer und/oder eine sehr geringe Konzentration ausreichen, um eine Schadwirkung zu bewirken. Bei einigen Stoffen muss sich erst eine gewisse Menge dieses Stoffes im Organismus oder in der Umwelt anreichern (akkumulieren), um eine Schädigung zu bewirken. Damit das Gefährdungspotential eines Stoffes ermittelt werden kann, müssen im Rahmen ökotoxikologischer Fragestellungen unter anderem die folgenden Gesichtspunkte untersucht werden:
Methoden der ÖkotoxikologieUm die vielfältigen Fragestellungen in der Ökotoxikologie bearbeiten zu können, wurden sehr unterschiedliche Untersuchungsmethoden entwickelt, die teilweise im Labor aber auch in der Natur selber angewendet werden. Im Labor können standardisierte Untersuchungen mit hoher Reproduzierbarkeit erfolgen, deren Aussagekraft hinsichtlich der natürlichen Umwelt mit unendlich vielen Wechselwirkungen gering sein kann. Deshalb werden, wenn möglich, auch Untersuchungen in sog. Modellökosystemen durchgeführt. In Abhängigkeit vom zu untersuchenden Stoff und dessen Auswirkungen auf ein bestimmtes Umweltkompartiment (Wasser, Boden, Luft), werden verschiedene Testverfahren angewendet. Zur Bestimmung der aquatischen Ökotoxizität wird z. B. die schädliche Konzentration von Stoffen auf vier Organismengruppen (Fische, Kleinkrebse, Grünalgen und Bakterien) untersucht. Für das Kompartiment Boden wird die Wirkung von Stoffen auf Bakterien, höhere Pflanzen und Kompostwürmer untersucht. Bei diesen Untersuchungen wird beobachtet, ab welcher Konzentration eine Organismenart hinsichtlich des betrachteten Effekts beeinträchtigt wird. Diese Effekte können z. B. sein:
Mit Hilfe dieser Daten und Informationen über Eintragspfade, dem Verhalten/Verbleib des Stoffes (und damit letztendlich der Expositionsdauer und oder dem Akkumulationspotential) und erreichbarer Konzentrationen (Produktions-/Anwendungsmengen) wird im Rahmen der ökotoxikologischen Untersuchungen das Gefährdungspotential von Stoffen auf Organismen und die Umwelt abgeschätzt. Siehe auch
LiteraturBücher
Zeitschriften
Universitäten:
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Ökotoxikologie aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |