Das Projekt "Strategies to accelerate the productive biodegradation of several herbicides under environmental stress condition" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UFZ-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH durchgeführt. Objective: The project is focussed on the biodegradation of persistent herbicides belonging to the groups of triazines, amides and chlorophenoxyalkanes under stress conditions, which are present in every polluted site. Both the physiology of adaptive responses and the regulation of catabolic genes under different stress conditions will be investigated. For herbicides with a low solubility, attempts to increase their bioavailability will be made by promoting biosurfactant activity of microbial consortia. Additionally, the project will focus on toxicological investigations of herbicides and their metabolites using amphibian and insect cell tissues, and toxicity assessments developed for Saccharomyces cerevisiae as an eukaryotic model organism. The project will develop techniques which will allow an increased use of biological methods to remediate sites contaminated with herbicides and other xenobiotics. Objectives This proposal will focus mainly to the investigation of the biodegradation of different herbicides under circumstances related to environmental stress conditions regularly present in soil systems. The main attempts will be: to investigate the degradation kinetics and adaptive responses of herbicide-degrading bacteria under environmental stress conditions in soil systems. to study the effect of increased bioavailability, caused by (bio)surfactants, on the biodegradation of triazines and other pesticides. to examine the regulation and possible corregulation of catabolic genes for different herbicides, and detoxifying enzymes, like Glutathione S-Transferases (GSTs). to assess the toxicological impacts of the herbicides and their possible intermediates using tissues from amphibians and insects, and yeast. Description of the work Herbicides. As herbicides will be tested: triazines (atrazine, simazine, metribuzin); amides (alachlor, metolachlor); and chlorophenoxy compounds (2,4-D, 2,4,5-T, MCPA). Physiological and technical investigations. 1) Measurement of the sorption kinetics and microbial degradation of the herbicides in soil subjected to different forms of stress. Study of the retention, degradation and downward movement of the herbicides in equilibrated soil column microcosms. 2) Examine the effects of different types of stress on the degradation kinetics of herbicides and the physiology of adaptive responses. 3) Study the effects of different environmental stresses on the degradation of herbicides in an off site pilot plant for soil bioremediation provided and engineered by an industrial partner. 4) Studies on the effects biosurfactants causing increased bioavailability on degradation kinetics and the bacterial adaptation. ... Prime Contractor: Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH; Leipzig; Germany.
Das Projekt "Monoklonale Antikoerper fuer Mecoprop" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät Landwirtschaft und Gartenbau, Institut für Landespflege und Botanik, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Es wurden mehrere monoklonale Antikoerper (mAK) gegen Mecoprop hergestellt, ein Herbizid aus der Klasse der haeufig eingesetzten Phenoxycarbonsaeuren. Diese wurden auf ihre Sensitivitaet und Kreuzreaktivitaet getestet. Ein mAK wurde fuer weitere Tests ausgewaehlt. Mit diesem wurde ein Enzymimmunoassay (EIA) entwickelt, der einen Testmittelpunkt von ca 3 myg/L zeigte mit einer Nachweisgrenze zwischen 0,2 und 0,3 myg/L. Im folgenden wurden die Kreuzreaktivitaeten (KR) des mAK gegenueber anderen Phenoxycarbonsaeuren bestimmt. Die beste Erkennung erfolgte bei R(+)-Mecoprop, der Herbizid-aktiven Substanz, mit einer Kreuzreaktivitaet von 118 Prozent im Vergleich zum Mecoprop-Razemat (100 Prozent). Das Stereoisomer, S(-)-Mecoprop, wurde dagegen nicht erkannt (KR kleiner 1 Prozent). Die Bindung von 2,4-D, 2,4-DB, 2,4,5-T und MCPA war ebenfalls sehr gering (KR kleiner/gleich 5 Prozent).
Das Projekt "Verhalten von organischen Spurenstoffen bei der Uferfiltration und der Untergrundpassage unter wechselnden Redoxbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Wasserforschung GmbH durchgeführt. Das Verhalten ausgewaehlter Modellstoffe (die herbiziden Phenoxycarbonsaeuren R, 4-D, 2,4,5-T, MCPA, Phenol und Monochlorphenole) in anaeroben Bereichen von Uferfiltrations- und Untergrundpassagestrecken wurde mit Hilfe eines Modellsystems untersucht. In Dosierversuchen an anaeroben Laborfiltern wurden gezielt Faktoren, die den mikrobiellen Abbau beeinflussen, veraendert. Die untersuchten Herbizide wurden im Anaeroben nicht abgebaut, Monochlorphenole nur unter Bedingungen, die besonders guenstig fuer Abbauprozesse sind. Phenol wurde in allen Untersuchungen nach einer Adaptation effizient umgesetzt. Insgesamt lassen die Untersuchungen den Schluss zu, dass in anaeroben Bereichen des Untergrunds ein Milieu vorherrscht, das einen mikrobiellen Abbau erschwert. Ausschlaggebend erscheint dabei zu sein, dass Adaptationsprozesse deutlich langsamer verlaufen.