Das Projekt "Biologische Testverfahren in der Vor-Ort-Analytik zur Beurteilung der Qualität von Böden und Bodenmaterialien - Teilprojekt 3.1: Wässrig austragbares toxisches Potential" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Hygiene und Umweltmedizin durchgeführt. Biologische Testverfahren zur Erfassung der Wirkungen von Schadstoffen können im Rahmen von Vor-Ort-Untersuchungen von Böden und Bodenmaterialien wichtige Informationen liefern. Dies ist u.a. für die Probenahmeplanung auf Altstandorten und für die Überwachung von Bodensanierungen relevant. Dafür ist es notwendig, Testsysteme zu entwickeln, die innerhalb kurzer Zeit (z.B. 8 Stunden) plausible Ergebnisse liefern können und qualifizierte Entscheidungen ermöglichen. In diesem Projekt werden daher Methoden zur Charakterisierung des ökotoxikologischen und genotoxikologischen Potenzials von Böden so optimiert und automatisiert, dass ein Untersuchungsgang nach Probenahme innerhalb kürzester Zeiträume vor Ort durchgeführt und ausgewertet werden kann. Zum Einsatz kommen der umu-Genotoxizitätstest nach DIN 38415 T3/ ISO 13829, der Vibrio fischeri Lumineszenzhemmtest nach DIN-EN-ISO-11348 T1-3 sowie mikrobielle Bodenatmungsuntersuchungen in Anlehnung an DIN ISO 17155. Zur Automatisierung des Untersuchungsablaufs und zur Auswertung und Dokumentation der anfallenden Messdaten wird eine benutzerfreundliche Software entwickelt. Durch Integration der erforderlichen Messgeräte und Laborautomaten soll ein einfacher GLP-konformer Ablauf ermöglicht werden. Die Interpretation der Messergebnisse soll durch eine klare Handlungsanleitung und durch statistische Auswertungen mit Vergleichs- und Referenzdaten (z.B. mit verfügbaren physikalisch-chemischen Analysedaten) vereinfacht werden. Durch vergleichende Untersuchungen mit kontaminierten Bodenproben wird abschließend die Gleichwertigkeit der Methoden mit den Labormethoden untersucht.
Das Projekt "Entwicklung und Evaluation eines Webcam Luminometers für den Leuchtbakterienhemmtest" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Ulm, University of Applied Sciences Labor Biotechnologie, Fakultät Mechatronik und Medizintechnik durchgeführt. Vibrio fischeri is a luminescent marine bacterium whose luminous intensity depends on the toxicity of its surroundings. By comparing light intensity before and after a certain contact time with a water sample, these bacteria can be used to detect various environmental toxins including unknown ones. A sample is considered nontoxic when the inhibition is less then 20 percent after 30min contact. In Germany, the luminescent bacteria inhibition test described in DIN EN ISO 11348 (Part 1) is a compulsory test for waste waters of industrial origin. Commercial Luminometers use Photomultiplier tubes for detection. PMTs are highly sensitive measurement devices hence the price of commercial instruments can be up to 15,000€ (including VAT). Our group has some experience with detection of low (fluorescent) light intensities by CCD cameras and webcams. In a preceding student research project we were able to prove that selected webcams are sensitive enough to detect luminescence by Vibrio fischeri in the low concentrations used in commercially available test kits. We now have developed a simple but sensitive Luminometer based on a low priced modified (black and white CCD chip and long exposure) webcam. The inhibition of various bacteria concentrations was compared to a commercial device as well as tests with actual samples. The webcam takes a picture of the light emitting test sample. The software then calculates the average luminescence of a pre defined region of interest. An additional feature is a LED for measurement of optical density which is needed to produce bacteria suspensions with standard concentrations.
Das Projekt "COMET K2 Kompetenzzentrum für Tribologie (XTribology)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie durchgeführt. Das Institut für Umweltbiotechnologie bietet den Mitgliedern des COMET K2 Kompetenzzentrums die Durchführung von Biotests und die Methodenentwicklung auch für die Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit an. Die während der letzten 14 Jahre aufgebaute Erfahrung kann für die Charakterisierung und zur Beschreibung des Umweltverhaltens von Schmierstoffen genutzt werden. Damit wird eine Risikoabschätzung dieser Produkte und der enthaltenen Substanzen möglich, welches auf Abbau- und Toxizitätsdaten beruht und damit die Anwendung, die unbeabsichtigte Freisetzung und allenfalls die Abfallbehandlung (H14 Kriterium der Europäischen Abfallliste 2000/532/EC) einschließt. Die Ökotoxizität eines Produkts wird mittels eines Sets an Biotests gemessen, in welchem repräsentative Testorganismen enthalten sind. Die dabei erfassten trophischen Ebenen sind: Bakterien (Vibrio fischeri), Algen (Pseudokirchneriella subcapitata, Chlorella sp.), Pilze (werden noch ausgewählt), Wasserflöhe (Daphnia magna), höhere Pflanzen (Lepidium sativum, Lemna minor), Regenwürmer (Eisenia sp. or Dendrobena sp.) und ein noch zu bestimmender Mutagenitätstest. Alle diese Biotests sind standardisiert und im praktischen Einsatz für Feststoffe, für eluierbare Anteile und für wasserlösliche oder wässrige Proben erprobt. Die typischen Messungen umfassen die akute und chronische Toxizität und erfasste Parameter sind im Einzelnen: Stoffwechselaktivität, Wachstum, Gewichtszunahme, Beweglichkeit, Überleben, Reproduktion und Mutagenität. Dosis-Wirkungs-Beziehungen werden für die Darstellung quantitativer Ergebnisse benötigt, um letztlich Endpunkte, wie EC- oder LC-Werte zu berechnen.