Abbau- und Transportverhalten von Tierarzneimitteln in der gesättigten Zone - Laborversuche zur räumlichen Heterogenität

Anne Mehrtens1, Victoria Burke1
1 AG Hydrogeologie, Universität Oldenburg

O 19.6 in Forum Junge Hydrogeologen

21.03.2018, 13:45-14:00, 3

Zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen belegen die Anwesenheit von Arzneimittelrückständen in der Umwelt. Als Haupteintragspfad für Tierarzneimittel gilt die Verwendung von Gülle als organisches Düngemittel. Zu den diversen negativen Folgen für die Umwelt gehört beispielsweise die Ausbildung von Resistenzgenen durch die weiterhin aktiv wirksamen Substanzen [2]. Um der Verbreitung der ökologisch bedenklichen Stoffe entgegenzuwirken, fehlt jedoch noch das nötige Wissen um jene Parameter, die das Umweltverhalten der Substanzen maßgeblich beeinflussen.

Eine geeignete Methode Sorption und Abbau von organischen Schadstoffen zu untersuchen, stellen Säulenversuche dar. Unter kontrollierten Laborbedingungen können die Randbedingungen des Versuchs wie der pH-Wert oder die Temperatur entsprechend variiert werden. Dennoch können in der Umwelt auftretende Prozesse nur unzureichend simuliert werden und der Transfer der Ergebnisse auf den Feldmaßstab stellt eine Herausforderung dar [1].

Ziel der Studie war es detaillierte Informationen über das Abbau- und Transportverhalten von Veterinärpharmazeutika in der wassergesättigten Zone zu erhalten und dabei die räumliche Heterogenität zu berücksichtigen. Dazu wurden ausgewählte Antibiotika aus den Gruppen der Tetrazykline, Sulfonamide und Makrolide in fünf parallellaufenden Säulen untersucht. Die einen Meter langen, ungestörten Sedimentkerne stammten von drei unterschiedlichen Standorten und wurden unter gesättigten Bedingungen mit einer von unten nach oben gerichteten Fließrichtung betrieben. Der Versuchsaufbau ermöglichte eine tiefendifferenzierte Probenahme, sodass nicht nur Ein- und Ausgangskonzentration betrachtet, sondern umfassende Tiefenprofile abgebildet werden konnten. Die Zielsubstanzen wurden nach der Probennahme durch Festphasenextraktion aus den Wasserproben angereichert und im Anschluss mittels Flüssigkeitschromatographie mit Tandem-Massenspektrometrie-kopplung (LC-MS/MS) analysiert. Die Ergebnisse geben Aufschluss über die (räumliche) Heterogenität von Sorptionskoeffizienten und Abbauratenkonstanten der Zielsubstanzen.



[1] Banzhaf, S., & Hebig, K. H. (2016). Use of column experiments to investigate the fate of organic micropollutants–a review. Hydrology and Earth System Sciences, 20(9), 3719.

[2] Burke, V., Richter, D., Greskowiak, J., Mehrtens, A., Schulz, L., & Massmann, G. (2016). Occurrence of Antibiotics in Surface and Groundwater of a Drinking Water Catchment Area in Germany. Water Environment Research, 88(7), 652-659.



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