Tierarzneimittel in Boden und Grundwasser – Ein Langzeit-Feldversuch

Anne Mehrtens1, Wiebke Lühring1, Pia Lüdeke1, Franz Philip Kerschhofer2, Tobias Licha3, Victoria Burke1
1 Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
2 Universität Göttingen
3 Ruhr-Universität Bochum

1.6 in Wasserqualität in Grundwasser und Flusseinzugsgebieten

26.03.2020, 16:15-16:30, Weißer Saal

Eine Vielzahl wissenschaftlicher Untersuchungen beschäftigen sich mit dem Auftreten, Verhalten und Verbleib von Tierarzneimitteln in der aquatischen Umwelt. Als Haupteintragspfad gilt die Ausbringung von Gülle, welche ausgeschiedene Rückstände von zuvor am Tier angewandten pharmazeutischen Substanzen enthält. Nach der Ausbringungen sorbieren die weiterhin aktiven Substanzen entweder am Sediment oder der Gülle, infiltrieren in den Boden, versickern ins Grundwasser oder werden abgebaut. Das Vorkommen von Tierarzneimitteln in den Kompartimenten Gülle, Boden und Grundwasser wurde bereits von zahlreichen Studien belegt, wohingegen über das Verhalten (bspw. Sorption, mikrobieller Abbau) dieser Substanzen in der Umwelt relativ wenig bekannt ist.

Das Ziel dieser Studie war es daher, das Verhalten acht ausgewählter Tierarzneimittel in den Kompartimenten Boden und Grundwasser mittels tiefendifferenzierter Beprobungen zu erforschen. In einem zweijährigen Feldversuch wurde dazu jeweils im Frühjahr mit Tierarzneimitteln angereicherte Schweinegülle (Zielsubstanzkonzentrationen im Mikrogrammbereich) auf einer landwirtschaftlich genutzten Versuchsfläche ausgebracht. Um Transport und Verhalten der Zielsubstanzen in Boden und Grundwasser zu untersuchen, wurden neun Saugkerzen in drei verschiedenen Tiefenstufen sowie acht Grundwassermessstellen abstromig des Feldstandorts installiert und in einem zwei bis vierwöchigen Turnus während des gesamten Untersuchungszeitraums beprobt. Die Analyse der Proben auf die Zielsubstanzen erfolgte über Direktinjektion (large volume injection), Trennung mit UPLC und Detektion über Tandemmassenspektrometer. Sieben Zielsubstanzen konnten im Porenwasser und vier im Grundwasser gefunden werden, wobei die Substanzkonzentrationen größtenteils im Nanogramm-Bereich lagen.

An die Feldarbeit anschließend wurden prozessorientierte Folgeversuche konzipiert, um das Abbau- und Sorptionsverhalten der Zielsubstanzen näher zu untersuchen. Unter anderem wurden dazu Säulenversuche durchgeführt, um die Hypothese, dass die Konzentrationen der Zielsubstanzen durch Sorption an die organischen Bestandteile des Düngers verringert werden, zu überprüfen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Gülle das Verhalten einzelner Substanzen beeinflusst. Des Weiteren erfolgte ein Batch-Versuch, um das Abbauverhalten des Antibiotikums Lincomycin näher zu betrachten. Dabei konnte die Annahme eines verhältnismäßig schnellen mikrobiellen Abbaus bestätigt werden.



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