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Micropolluants organiques dans les ecosystemes terrestres et dans les ecosystemes aquatiques (FRA)

Le projet consiste a etudier le comportement et l'impact de plusieurs micropolluants organiques dans les agro-ecosystemes et dans les systemes aquatiques. On etudie particulierement: les sources de ces produits, leur degradabilite, leur toxicite sur les microorganismes et la faune, leur bioaccumulation. Leurs polluants etudies sont les suivants: PCB, PAH, chlorophenols, organo-etains, LAS et pesticides. (FRA)

Tests ecotoxicologiques en milieu terrestre et aquatique (FRA)

Le projet consiste a developper et mettre au point des tests rapides de biodisponibilite et d'ecotoxicite pour evaluer l'impact des produits polluants dans les sols et sur l'ensemble de l'ecosysteme terrestre. Un test base sur l'activite deshydrogenasique de la micro-flore du sol a ete developpe. Sa signification a ete decrite et les conditions d'application ont ete mises au point. Les conditions d'utilisation de plusieurs tests ecotoxicologiques en milieu aquatique (daphnies, Artemia, microtox, respirometrie, MetPAD) sont etudiees et appliquees a la determination de la toxicite de produits purs, d'extraits de sediments et d'effluents industriels. (FRA)

Forschungsschwerpunkt: Oekotoxikologie aquatischer Systeme

Die Umwelt wird in zunehmendem Masse durch den anthropogenen Eintrag von Schadstoffen belastet (Pestizide, Abgase, Schwermetalle, Phosphate etc.). Verhalten und Wirkung vieler dieser Stoffe in der Umwelt sind noch weitgehend unbekannt. Hauptfragestellungen: - Ausgehend von einem bestimmten Phaenomen in einem Oekosystem will man wissen, welche Stoffe und Prozesse fuer den beobachteten Effekt verantwortlich sind. - Ausgehend von einem bestimmten Stoff will man wissen, welchen Effekt diese Chemikalien in der Umwelt haben koennten. Bewilligungsbehoerden sind insbesondere seit Einfuehrung der Umweltvertraeglichkeitspruefung fuer Chemikalien haeufig mit dieser Frage konfrontiert. Diese Problemstellungen verlangen oekotoxikolog. Studien, die die chem., phys. und biol. Prozesse beruecksichtigen, denen Chemikalien in der Umwelt unterworfen sind. Sie bedingen aber auch genaue Kenntnisse von Oekologie und Toxikologie, um schaedigende Effekte mit auftretenden Rueckkopplungsmechanismen im Oekosystem erfassen zu koennen.

Oekotoxikologie aquatischer Systeme

Die Gruppe Oekotoxikologie untersucht in Fallstudien, experimentell und theoretisch, toxische Effekte von Xenobiotika auf biologische Systeme. Dabei werden sowohl Fragen der Exposition wie auch die Beurteilung von Effekten erforscht. In einer Fallstudie wird das Vorkommen von organischen Zinnverbindungen in Seen und Klaeranlagen analysiert und die Wirkungen auf Fischembryonen und enzymatische Prozesse untersucht. Experimente zur Wirkung von Schwermetallen in Zellkulturen dienen der mechanistischen Aufklaerung toxischer Wirkungen, und ein Konzept zur ganzheitlichen Beschreibung von Oekosystemen erlaubt die Erkennung kleinster Stoerungen auf der hoechsten Ebene biologischer Organisation. Literaturanalysen und die Verwendung moderner Computertechniken sollen helfen, die Verbindung zwischen Labordaten und natuerlichen Systemen besser zu verstehen.

Auswirkungen von chemischem und physikalischem Stress auf Mikroorganismen in der Umwelt

In natuerlichen Oekosystemen sind Mikroorganismen wechselnden physikalischen und chemischen Bedingungen ausgesetzt. Um solche Situationen ueberleben zu koennen, haben sie Schutzmechanismen gegen ploetzliche Aenderungen der Umweltbedingungen entwickelt, die sogenannten Stress-Proteine, welche helfen sollen, den Zellenmetabolismus den Umweltbedingungen anzupassen. Wir haben die Reaktion auf Temperatur-Schocks und die Wirkung chemischer Verunreinigungen untersucht. Die genaue Untersuchung der Produktion von Stressproteinen und ihrer Art als Funktion von Ernaehrungszustand und anderen Umweltfaktoren koennte spaeter ermoeglichen, das Stressprotein-Muster von Mikroorganismen fuer quantitative oekotoxikologische Bestimmungen einzusetzen.

Oekophysiologische und oekotoxikologische Ursachen des Roehrichtrueckgangs (Schilfsterben)

Als Ursache fuer das haeufig beobachtete Phaenomen 'Schilfsterben' kommen verschiedene mechanische Faktoren (Erosion, Wellenschlag), Tierfrass, Krankheiten und Eutrophierung in Frage. Die Eutrophierung als Schadfaktor wurde in letzter Zeit angezweifelt, weil Schilf an eutrophen Standorten oberirdisch luxurioeser gedeiht als an oligotrophen. Die unterirdische Biomasse, hauptsaechlich die fuer den Neuaustrieb verantwortlichen Rhizome, wird nach unseren Erkenntnissen nachhaltig geschaedigt. Insbesondere werden wesentlich weniger Reserven eingelagert. Ausserdem koennten Sulfid und/oder Schwermetalle unter gewissen Bedingungen toxisch wirken. Momentan laufen zwei laengerfristige Teil-Projekte zu diesem Fragenkomplex: 1. Oekophysiologischer Vergleich von Schilf zweier unterschiedlich belasteter Standorte: Erlach (Bielersee) und Yvonand (Neuenburgersee).2. Sulfid und Schwermetalle als moegliche Ursachen des Schilfsterbens.

Kriterien zur oekologischen Bewertung von Anstrichstoffen im Bauwesen

Die Umweltvertraeglichkeit der Anstrichmittel ist unter dem Gesichtspunkt der Gesundheit und umweltschaedigenden Wirkung zu pruefen. Dabei gilt es, sowohl die Rohstoffe (Gewinnung, Herstellung, Transport etc.) als auch die Fertigprodukte (Herstellung, Verarbeitung, Entfernung, Entsorgung etc.) einzubeziehen. Fuer verschieden Anwendungsbereiche muessen je eigene Ansaetze entwickelt werden. Bewertungskriterien muessen auch Faktoren wie Anwendungsbereiche, Verarbeitbarkeit, Dauerhaftigkeit, Renovierbarkeit und Entsorgung umfassen.

Toxizitaet von Blaualgen auf Wasserlebewesen

Gelegentlich tritt massives Wachstum von Blaualgen in kleineren Schweizer Seen auf. Zur gleichen Zeit beobachtet man Episoden von Fischsterben (Luetzelsee 1991; Sempachersee ca. 1987). Blaualgen produzieren einige hochaktive Giftstoffe (Microcystis-Toxine). Es soll die noch ungeloeste Frage bearbeitet werden, ob diese Toxine fuer die jeweiligen Fischsterben verantwortlich sind.

Umverteilung unerwuenschter Stoffe in reifenden Getreidepflanzen

In Getreidepflanzen aufgenommene Stoffe koennen in die Koerner transportiert werden, im Stroh verbleiben oder wieder in die Umwelt gelangen (Auswaschung mit Niederschlaegen, Abgabe gasfoermiger Stoffe). Die Stoffumverteilung waehrend der Reifung ist sowohl fuer Naehrelemente als auch fuer unerwuenschte Stoffe von Bedeutung. Die Fluesse innerhalb der Pflanze haengen von der Mobilitaet im Xylem und Phloem ab. Dieses Projekt baut auf fruehere Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe zur Umlagerung von Makro- und Mikronaehrelementen und den Interaktionen zwischen den beiden Ferntransportsystemen in Weizen auf. Stoffe aus dem Xylem koennen selektiv ins Phloem umgeladen und so direkt den reifenden Koernern zugefuehrt werden. Die Akkumulation in Nahrungs- und Futtermitteln haengt von derartigen Wechselwirkungen ab. In diesem Projekt werden Umlagerungsprozesse bei Schwermetallen angegangen (Nahrungskette).

Verhalten sulfonierter aromatischer Amine in der Umwelt

Fruehere Untersuchungen haben gezeigt, dass sulfonierte aromatische Amine, welche durch reduktive Spaltung von AZO-Farbstoffen gebildet werden, nicht rasch abbaubar sind. Um das Umweltrisiko abzuschaetzen, wurde eine Anzahl von Vertretern dieser Stoffklasse auf ihre Umwelttoxizitaet hin untersucht. Biologischer Abbau, Fisch, Daphnien, und Algentoxizitaet wurden nach den Vorschriften der EG-Richtlinien (6. Aenderung, Anhang VII der Basisrichtlinie) untersucht.

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