Toxizität

Toxizität in Wasser

Toxizität wird beschrieben als die direkte schädliche Wirkung einer Substanz auf die Organe. Sie kann sich auf die Wirkung auf einen ganzen Organismus oder auf eine Substruktur des Organismus, z.B. eine Zelle, beziehen.

Die toxische Wirkung hängt von der Konzentration der toxischen Substanzen, von der Empfindlichkeit der Organismen sowie von der Inkubationszeit ab. Toxizität kann bereits bei niedrigen Konzentrationen auftreten. Im Wasser wird die Toxizität oft als EC50 berechnet. Die Effektive Konzentration gibt die Konzentration an, bei der 50% der Testorganismen geschädigt werden.

Die Effektive Konzentration gibt die Konzentration an, bei der 50% der Testorganismen geschädigt werden.

LAR Nitrifikations-Respirationshemmungstest

Die verwendeten Bakterien (Nitrifikanten) leben von Sauerstoff aus der Umwandlung von Ammoniak in Nitrat. LAR’s NitriTox und ToxAlarm messen diesen Sauerstoffverbrauch. Toxische Substanzen im Probeninhalt können die Atmung der Bakterien hemmen, was zu einer Senkung des Sauerstoffverbrauchs führt. Dadurch ermöglicht der Sauerstoffverbrauch der Nitrifikanten Rückschlüsse auf die Toxizität einer Probe. Der Test der LAR Process Analysers AG dauert 5-15 Minuten und zeichnet sich durch seine selbstregenerierende, integrierte Bakterienkultur aus. Daher ist kein Zukauf oder externe Züchtung notwendig.

Der Unterschied zu herkömmlichen Methoden

Das Messverfahren der LAR Process Analysers AG verwendet eine Bakterienkultur, die in einem Fermenter ständig und selbständig Biomasse produziert. Dieser Fermenter ist von der Messzelle getrennt. Für jede Messung wird eine frische Bakterienmenge verwendet. Damit ist gewährleistet, dass immer genügend Bakterien für neue Messungen vorhanden sind und die Gefahr einer Kontamination des Fermenters beseitigt wird. Aus diesem Grund ist kein Zukauf oder externe Züchtung von Organismen notwendig.

	Algen	Biolumineszenz	Daphnien	Fisch-Test	Nitrifikanten
Versorgung	Kauf / Rasse	Kauf / Rasse	Kauf / Rasse	Kauf / Rasse	Selbstregenerierend
Dauer	72 h	50 min	24 oder 48 h	48 h	5 min
Sensibilität	sehr hoch	Mittel	sehr hoch	hoch	sehr hoch
Kontinuierliche Überwachung nach einem Unfall	ja	ja	nein	nein	ja

Gängige Methoden zur Toxizitätsmessung

Algen

Häufig werden die einzelligen Grünalgen zur Anzeige der Toxizität verwendet. Diese Methode misst die durch toxische Substanzen verursachte Hemmung der Zellteilung. Bei hohen toxischen Konzentrationen können die Algen absterben. Daher müssen neue Algen gelagert und vorrätig gehalten werden, um nach einem toxischen Effekt weitere Toxizitätsmessungen zu gewährleisten.

Der Algentest dauert 72 Stunden und die Versorgung mit den Testorganismen muss durch Kauf oder Zucht gesichert werden.

Biolumineszenz

Biolumineszenz ist die Produktion und Emission von Licht durch einen lebenden Organismus. Spezifische Detektoren messen das emittierte Licht und ziehen Rückschlüsse auf die Toxizität. Giftige Substanzen bewirken eine Reduktion des emittierten Lichts.

Diese Standardmethode verwendet in der Regel Vibrio fischeri als Testorganismen. Diese Bakterien leuchten unter optimalen Wachstumsbedingungen (Biolumineszenz). Die Biolumineszenz wird durch toxische Substanzen in der Probe reduziert und kann zum Absterben der Organismen führen.

Biolumineszenz

Der Biolumineszenz-Test dauert 50 Minuten. Die verwendeten Testorganismen müssen gekauft oder gezüchtet werden.

Daphnien

Daphnien sind Krustentiere mit einer Länge von 0,2 bis 5 mm. Häufig werden diese kleinen Tiere Wasserflöhe genannt und häufig zur Bestimmung der Toxizität verwendet. Für Toxizitätsmessungen dürfen sie jedoch nicht älter als 24 Stunden sein.

Die verwendeten Daphnia Magna sind sehr empfindlich gegenüber Schwermetallen, aber weniger empfindlich gegenüber anderen Substanzen. Giftige Substanzen führen zum Absterben der Organismen, woraufhin die Anzahl der überlebenden Organismen gezählt wird.

Die verwendeten Daphnia Magna sind sehr empfindlich gegenüber Schwermetallen, aber weniger empfindlich gegenüber anderen Substanzen.

Der Daphnien-Test dauert 24 oder 48 Stunden und die Organismen müssen gezüchtet werden.

Fischtest

Der Fischtest – auch bekannt als Golden-Orfe-Test – beschreibt einen Tierversuch, mit dem ermittelt werden soll, bei welcher Abwasserverdünnung alle Tiere 48 Stunden überleben. Das Ergebnis ist der kleinste ganzzahlige Wert der Verdünnung des Abwassers (GF-Wert).

Wie bei den üblichen Testmethoden verursachen die toxischen Substanzen den Tod der Organismen. Am Ende der Prüfung wird die Anzahl der überlebenden Fische gezählt. In Deutschland ist der Fischtest seit 2005 durch den Fisch-Ei-Test ersetzt worden.

Der Fischtest dauert 48 Stunden. Die verwendeten Testorganismen müssen gekauft oder gezüchtet werden.