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Bestimmung von Schwermetallen in Umweltproben mittels Feststoff-AAS (Blei und Cadmium in Pflanzenproben sowie Arsen in Filterstaub- und Bodenproben)

Schwermetalle gelangen durch verschiedene Aktivitaeten des Menschen in die Umwelt. Aufgrund ihrer erheblichen Toxizitaet ist eine regelmaessige Untersuchung von Luftstaub, Boden und Pflanzen erforderlich. Als geeignete Methode zur Schwermetallbestimmung in Umweltproben bietet sich die Feststoff-AAS an. Hiermit koennen Proben direkt, ohne vorangehenden Aufschluss analysiert werden. Dieses Analyseverfahren wurde in mehreren Arbeiten angewandt, wobei jeweils die Temperaturprogramme fuer das zu untersuchende Probenmaterial optimiert wurden. Die Kontamination von Heilpflanzen mit Blei erwies sich als standortabhaengig, und die verschiedenen Pflanzenarten zeigten ein unterschiedliches Anreicherungsvermoegen fuer Blei und Cadmium. Im Rahmen zweier Projekte, geleitet von Prof. Dr. Kirschbaum, wurde zur Bioindikation von Luftschadstoffen u.a. die Schwermetallanreicherung von Flechten, Weidelgras und Eiben untersucht. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass sich die Feststoff-AAS zur direkten Bestimmung von Arsen in Luftstaub- und Bodenproben eignet.

Elektrochemische Methoden zur Bestimmung von Blei, Cadmium, Quecksilber, Zink sowie Bromid in Blut und Harn

GUB: Globalansatz Umwelt und Gesundheit, Deutsche Teilstudie von DEMOCOPHES, der EU-weiten Pilotstudie zum Human-Biomonitoring - Feldarbeit und chemische Analytik von Quecksilber im Haar

Im Rahmen des 7. Forschungsrahmenprogramm der EU wurde die konkrete Planung einer Studie für ein EU-weites Human-Biomonitoring (HBM) beantragt (COPHES). Das UBA ist wieder Work-Package-Leader. In 17 EU-Ländern wird jeweils eine HBM-Pilotstudie (DEMOCOPHES) durchgeführt. Die Feldarbeit für den deutschen Teil von DEMOCOPHES umfasst die Rekrutierung, Befragung und Beprobung von 120 Mutter-Kind-Paaren aus einem städtischen und einem ländlichen Umfeld. Die chemische Analytik umfasst neben der Analyse der Gehalte an Cadmium, Cotinin und Phthalatmetaboliten und Creatinin im Urin auch die Bestimmung von Quecksilber in Kopfhaaren. Eine parallele Bestimmung von Quecksilber im Kopfhaar von Frauen und deren Kindern ist bisher noch nicht erfolgt. Die chemische Analytik soll in Absprache mit dem UBA entsprechend der in COPHES zu entwickelnden Vorgaben und Guidelines erfolgen. Wesentliches Ergebnis wird ein Erfahrungsbericht sein, der vom UBA in die internationale Arbeit eingespeist wird.

GUB: Globalansatz Umwelt und Gesundheit, Beitrag Deutschlands zur EU-HBM-Pilotstudie DEMOCOPHES: Chemische Analytik von Cadmium und Creatinin im Urin

Im Rahmen des 7. Forschungsrahmenprogramm der EU wurde die konkrete Planung einer Studie für ein EU-weites Human-Biomonitoring (HBM) beantragt (COPHES). Das UBA ist wieder Work-Package-Leader. In 17 EU-Ländern wird jeweils ein HBM-Pilotstudie (DEMOCOPHES) durchgeführt. Die chemische Analytik dieser Pilotstudie umfasst neben der Analyse der Gehalte an Cotinin und Phthalatmetaboliten im Urin und der Bestimmung von Quecksilber in Kopfhaaren auch die Bestimmung von Cadmium und Creatinin im Urin. (120 Mutter-Kind-Paare). Eine parallele Bestimmung von Cadmium im Urin von Frauen und deren Kindern ist bisher noch nicht erfolgt. Die chemische Analytik soll in Absprache mit dem UBA entsprechend der in COPHES zu entwickelnden Vorgaben und Guidelines erfolgen. Wesentliches Ergebnis wird ein Erfahrungsbericht sein, der vom UBA in die internationale Arbeit eingespeist wird.

Unterschiedliche Cadmiumaufnahme von Kulturpflanzen - Wurzelphysiologische und rhizosphärenchemische Ursachen

Pflanzen nehmen unterschiedlich große Mengen Cadmium (Cd) wie auch andere Schwermetalle aus Böden auf. Bei gleichem Cd-Gehalt des Bodens reicht die Spanne im Spross z. B. von 1 mg kg -1 bis 34 mg kg -1. Es ist zwar bekannt, dass Pflanzen sich gegen hohe Cd-Gehalte im Zellinnern durch bspw. chelatisierende Peptide schützen können, jedoch ist weitgehend unklar, wie die Pflanzen die Cd-Aufnahme beeinflussen. Die Hypothesen dieses Antrages sind, dass neben der Größe des Wurzelsystems die Aufnahmekinetik sowie Wurzelausscheidungen (Cd-lösend bzw. Cd-komplexierend) die Cd-Aufnahme beeinflussen. Es werden Mais, Sonnenblume, Öllein und Spinat in einem Cd-kontaminierten Boden angezogen und die Cd-Aufnahme bzw. der Cd-Influx mit der jeweiligen Cd-Aufnahmekinetik (bereits in Nährlösung ermittelt) in Verbindung gesetzt. Wurzelexsudate, von Pflanzen, die in Nährlösung bei unterschiedlicher Cd-Konzentration angezogen wurden, werden auf ihre chemische Zusammensetzung mittels HPLC, MS, 2D-Gelelektrophorese und Affinitätschromatographie untersucht. Die Wirkung der Wurzel bzw. ihrer Exsudate auf das Cd-Verhalten im Boden wird mit einer Cd-Fraktionierung des Rhizosphärenbodens und einer Cd-Speziierung in der Bodenlösung untersucht. Mechanistische Modellrechnungen sollen die einzelnen Teile zusammenführen.

Graphit als Elektrodenwerkstoff für Multifunktions- und Mehrparameter-Dickschichtsensoren, besonders zur Schadstoffbestimmung im Umweltbereich

Das Vorhaben hat die Entwicklung kompakter feldtauglicher elektrochemischer Sensoren auf Graphitbasis, hergestellt mittels Dickschichttechnologie, zur Bestimmung verschiedener Umweltparameter, zum Ziel. Die Entwicklung voltammetrischer Sensoren zur Bestimmung von Metallkationen wie Cadmium und Blei sowie von potentiometrischen Sensoren zur Bestimmung umweltrelevanter Ionen, wie Ammonium und Nitrat. Die platzsparende Integration verschiedener Sensortypen mit unterschiedlichen elektrochemischen Messprinzipien auf einer Chipoberfläche ermöglicht einen hohen Miniaturisierungsgrad. Die Sensoren sollen vor Ort Multiparameteranalysen ermöglichen.

Untersuchung zur usuellen Cadmium-Belastung in repraesentativen Bevoelkerungskollektiven in der Bundesrepublik Deutschland

Die aktuelle Belastung gegenueber Cadmium laesst sich beim derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnisstand am besten durch die Cadmium-Bestimmung im Blut darstellen. An grossen Kollektiven von Kindern und Erwachsenen aus Bayern sollen die Einflussfaktoren Alter, Rauchgewohnheiten und Lebensraum auf diesen Parameter geprueft werden. Bei einer langjaehrigen chronischen Cadmium-Exposition stellt die Niere das Zielorgan dar. Als kritische Konzentration des Schwermetalls im Nierenrindengewebe wird ein Wert von 200 myg/g Nassgewicht angenommen. Das Auftreten einer Cadmium-Nephropathie mit tubulaerer Schaedigung ist nach Ueberschreiten dieser Konzentration zu erwarten. Eine Gegenueberstellung der Cadmium-Konzentrationen in Nieren-Rinde und -Mark an Verstorbenen aus den Lebensraeumen Goslar bzw. Mittelfranken soll Auskunft ueber die gegenwaertige Koerperlast (body burden) an Cadmium geben.

Bestimmung von Blei und Cadmium in ausgewaehlten Lebensmitteln

A) Erarbeitung von Arbeitsunterlagen fuer Beratungen zum Entwurf einer Verordnung ueber Hoechstmengen von Schwermetallen in Lebensmitteln. B) Untersuchung der Pb- und Cd-Gehalte von verschiedenen Lebensmitteln und Veraenderung der Gehalte von Pb und Cd bei der kuechentechnischen Zubereitung, insbesondere bei Kaffee, Tee und Gesamtnahrung, Anwendung der Atomabsorptionsspektrometrie. C) Fortlaufende Untersuchungen.

Untersuchungen zur Anwendung und Verfeinerung spurenanalytischer Methoden fuer die Bestimmung von Schwermetallen und Organohalogeniden

1. Entwicklung neuer Methoden zur genauen routinemaessigen Bestimmung von Schwermetallspuren in marinen Proben. Die bisherigen Methoden reichen fuer den unteren Spurenbereich nicht aus. 2. Anwendung der bereits entwickelten Bestimmungsverfahren im Rahmen interdisziplinaerer Zusammenarbeit mit verschiedenen Meeresbiologen. 3. Entwicklung von Verfahren zur Anwendung des glaskapillaren GS und rechnergestuetzten MS zur Untersuchung von Verbleib (und ggf. Umwandlung) von Organohalogeniden in Meeresorganismen.

Schwermetalle - ihre Bedeutung und moegliche Anreicherung im Boden durch Muell- und Muellklaerschlammkomposte

Beitrag zur Diskussion 'die giftigen Schwermetalle'; sind Anreicherungen im Boden moeglich? Die Mischungsrechnung; die physiologische Bedeutung der Schwermetalle; Fehler bei Kadmiumbestimmung.

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