Leistungsfähigkeiten und Grenzen von Phytotoxizitätstests unter besonderer Berücksichtigung von Untertagedeponie-relevanten Abfalleluaten

Wundram, Mathias

In dieser Arbeit wurde die Eignung von vorhandenen Ökotoxizitätstests zur Bewertung der toxischen Wirkungen von salinen UTD-relevanten Abfalleluaten untersucht. Dabei war es das Ziel, die Leistungsfähigkeiten und Grenzen der Phytotoxizitäts-tests zu prüfen und darzustellen. Es wurde analysiert, worauf die Ursachen möglicher Fehlinterpretationen basieren. Folgende Phytotoxizitätstests wurden eingesetzt: Chlamydomonas-Photosynthese-test, FDA-Test mit Chlamydomonas, Blattwachstumstest mit Lemna minor, Wurzellängentest mit Lepidium sativum, Wachstumshemmtest mit verschiedenen Landpflanzen und Wachstumshemmtest mit einer Zellkultur von Nicotiana tabacum. Nur die Tests mit Chlamydomonas ermöglichten die Erfassung der Schädigung durch die Schwermetalle. Im Falle der übrigen Testmethoden wurden die Schwermetallwirkungen von einer sehr hohen Salzempfindlichkeit der Organismen überlagert. An Hand von Tabakpflanzen, als Modellsystem für höhere Pflanzen, wurden die potentiellen Wirkmechanismen der Testlösungen analysiert. Durch Messungen der Chlorophyllfluoreszenz der Blätter wurde ein schädigender Einfluß der Schwermetallbelastungen auf den Photosyntheseapparat nachgewiesen. Dies konnte sowohl mit den in die Blätter aufgenommenen Schwermetallen als auch mit der ermittelten Zerstörung der Wurzeln erklärt werden. Unabhängig vom Wirkmechanismus konnten die Schädigungen über die Bestimmung der Chlorophyllfluoreszenz eindeutig nachgewiesen werden. Damit ist diese Methode für viele verschiedene Testlösungen geeignet.

The suitability of different ecotoxicity tests for the assessment of waste eluates from underground deposits was investigated. It was the aim to test the abilities and limitations of phytotoxicity tests and to analyse the reasons for possible misinterpretations. The following phytotoxicity tests were applied: A test based on the photosynthesis of Chlamydomonas reinhardtii, the FDA-Test with Chlamydomonas, a leaf growth test with Lemna minor, a root elongation test with Lepidium sativum, a growth test with different terrestrial plants and a growth test with a cell culture of Nicotiana tabacum. The toxicity of heavy metals was only detected with the tests using Chlamydomonas. All other tests were not suitable because of their strong sensitivity towards salt. Using tobacco plants as a model for higher plants, the effect of the eluates was investigated. Measuring the chlorophyll fluorescence of tobacco leaves showed damages of their photosynthetic apparatus. This could be due to heavy metals which were detected in the leaves or due to the destruction of plants roots. As the plants damages, independent of their origin, could be detected by measuring the chlorophyll fluorescence, this is a suitable basis for a phytotoxicity test.

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Wundram, Mathias: Leistungsfähigkeiten und Grenzen von Phytotoxizitätstests unter besonderer Berücksichtigung von Untertagedeponie-relevanten Abfalleluaten. 1999.

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