Ökotoxikologie und Umweltchemie

Ein Teil unserer Arbeiten beschäftigt sich mit der Anreicherung von Schwermetallen in freilebenden Tieren sowie in Endoparasiten von Vertebraten. Ziel dieser Studien ist es, diese Organismen als Bioindikatoren zum Nachweis von Metallen in verschiedenen Habitaten einzusetzen.

Neben Parasiten verwenden wir auch etablierte Bioindikatororganismen wie die Dreikantmuschel und die Körbchenmuschel als Anreicherungsindikatoren (z.B. Katalysator-emittierte Edelmetalle). Speziell mit Hilfe der Muscheln ist es möglich, den Nachweis der Anwesenheit von Metallen (Akkumulationsindikation) mit dem Auftreten von Effekten (Reaktionsindikation, Biomarker z.B. Gentoxizität, Hitzeschockproteine, Metallothioneine, etc.) zu verbinden. Die Analyse der Schwermetallgehalte in den biotischen (wie auch in vielen abiotischen) Matrices erfolgt in unserem Labor mittels ICP-MS, ET-AAS oder Voltammetrie nach vorherigem Säureaufschluss der Proben mit einer Hochdruckaufschlussapparatur bzw. einem Mikrowellenaufschlussgerät.

Als einen aktuellen Schwerpunkt bearbeiten wir die Platingruppenelemente (PGE) Platin, Palladium und Rhodium, die als katalytisch aktive Elemente in Autoabgaskatalysatoren verwendet und beim Fahrbetrieb Partikel gebunden emittiert werden. Die Kfz-emittierten Edelmetalle werden mit dem Wind und über den Wasserpfad in der Umwelt verbreitet und treten in Kontakt mit der Biosphäre. Somit stellt sich die Frage der Bioverfügbarkeit und Bioakkumulation dieser Edelmetalle.

Zudem gilt unser Interesse der Frage der Aufnahme und Wirkung von Nanopartikeln. Hierzu laufende Forschungsarbeiten zeigen, dass beispielsweise nanopartikulares Silber in ähnlichem Maße wie ionisches Silber von Muscheln aufgenommen wird. Arbeiten zur Frage der Wirkung dieser Metalle werden derzeit durchgeführt.

Neben verschiedenen Untersuchungen zur Anreicherung konzentrieren wir uns auf die toxischen Eigenschaften von Metallen in vivo und in vitro. Hierbei werden sowohl anhand von Dauerzelllinien (in Kooperation) cytotoxische Wirkungen der Metalle (Gentoxizität, Induktion von Hitzeschockproteinen, Metallothioneinen) erfasst, als auch organismische Studien zur Toxizität mit Gammariden, Dreikantmuscheln, Körbchenmuscheln und Paradiesschnecken durchgeführt.