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Richtungswechsel in der Wasseranalytik

29.06.1998
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Richtungswechsel in der Wasseranalytik

Für mehr wirkungsbezogene Analysenverfahren und nicht die akribische Suche nach einzelnen Substanzen hat sich die Fachgruppe Wasserchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker bei ihrer Jahrestagung in Lübeck ausgesprochen.

Die Methoden der chemischen Spurenanalytik würden immer leistungsfähiger. Immer mehr Substanzen ließen sich in kleinsten Mengen aufspüren. Doch trotz der ständig wachsenden Datenfülle reichten diese Verfahren allein nicht aus, um Umweltchemikalien zu bewerten, berichteten die Wasserchemiker. Wenn es auch möglich sei, eine Vielzahl von Stoffen zu identifizieren, bedürfe es neuer Strategien, um deren Wirkung auf die Umwelt zu verstehen. Die Einschätzung möglicher Gefahren würde dadurch erschwert, daß Schadstoffe in den Gewässern meist in Cocktails vorkommen. Selbst wenn der Analytiker Informationen über den einzelnen Stoff zur Hand habe, blieben mögliche Wechselwirkungen mit anderen Substanzen weiterhin unerkannt. Damit reichen nach Meinung der Experten auch die bisher für Einzelstoffe festgelegten Grenzwerte nicht aus, um Aussagen über die Wassergüte zu machen.

"Das Grenzwerte-Konzept muß durch eine neue Dimension ergänzt werden, die sich nicht nur an der Identität und den Mengen der Substanzen, sondern auch den Wirkungen orientiert", forderte Professor Dr. Fritz H. Frimmel, Vorsitzender der Fachgruppe. Die klassischen biologischen Tests, bei denen beobachtet wird, wie Fische, Algen, Muscheln oder andere Lebewesen auf die im Wasser vorhandenen Schadstoffe reagieren, ließen viele Fragen offen. Diese Tests erlaubten zwar eindeutige Aussagen über die Wirkung, doch wüßte man meist nichts über die Ursachen. Vor allem schleichende Schädigungen seien mit dieser biologischen "Brille" erst zu spät zu erkennen.

Den Schlüssel zum vorsorgenden Gewässerschutz sehen die Wasserexperten nun in der Biochemie. Anders als die üblichen chemischen Reaktionen verlaufen biochemische Vorgänge extrem selektiv. Dadurch eignen sich diese Reaktionen, um gezielt nach Schadstoffen zu fahnden. "Wir versuchen mit einer biochemischen Angel Stoffe mit bestimmter Wirkung herauszufischen. Das, was an der Angel hängt, können wir anschließend chemisch analysieren", erklärt Dr. Ursula Obst vom der WFM Wasserforschung, Mainz. Die biochemische Strategie ließe sich einfacher mit chemischen Methoden koppeln als die traditionellen Verfahren.

Besonders gut ließen sich für diese biochemischen Wirkungstests die Eigenschaften der Eiweißstoffe nutzen. Hormonähnliche Substanzen etwa, sogenannte endokrine Disruptoren, stehen im Verdacht, die Gesundheit von Mensch und Tier zu beeinträchtigen, indem sie in deren natürlichen Hormonhaushalt eingreifen. Professor Dr. Bertold Hock von der Technischen Universität München verwendete "Rezeptoren" des Sexualhormons Östrogen um aus Wasserproben Östrogen-ähnliche Stoffe herauszufischen und zu identifizieren.

Um die "Übeltäter" schließlich chemisch zu analysieren, stehen moderne Methoden der Analytik wie die an Massenspektrometrie gekoppelte Kapillarelektrophorese zur Verfügung. Bislang sei es allerdings nur in den seltensten Fällen möglich, die beobachteten Wirkungen auf die chemischen Verursacher zurückzuführen, hieß es in Lübeck. Um auch diese letzte Etappe der Stoffbewertung routinemäßig zu bewerkstelligen, bedürfe es noch weiterer Forschungen.

In einem Forschungsprojekt sei es Wissenschaftlern immerhin gelungen, zahlreiche Tests zum Nachweis erbgutverändernder Stoffe im Oberflächenwasser zu entwickeln und zu standardisieren. Ein Vorteil dieser Tests: Die Analytiker müssen die verdächtigen Stoffe nicht vorher anreichern, sondern können mit der natürlichen Wasserprobe arbeiten.

Beitrag von der PZ-RedaktionTop

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