Neues Verbundprojekt zur Beurteilung der hormonellen Effekte von gereinigtem Abwasser
In Zusammenarbeit mit dem IUTA in Duisburg, dem Emscher-/Lippe-Verband und der Goethe-Universität in Frankfurt/Main wird seit Mitte diesen Jahres ein neues Projekt, finanziert vom Land NRW, zur Untersuchung der „Aktivität von östrogen und androgen aktiven Substanzen während und nach der Ozonung von Krankenhausabwasser“ im Bereich Toxikologie des IWW bearbeitet.
Gegenstand der Untersuchungen sind besonders belastete Krankenhausabwässer, die vor allem auch einen hohen Gehalt an hormonwirksamen Substanzen aufweisen.
In den letzten Jahren haben sich immer mehr Forschungsvorhaben mit dem Einsatz von Ozon als weiterführende Reinigungsmethode von Abwasser im Anschluss an eine herkömmliche Kläranlage beschäftigt. So werden beispielsweise in Großprojekten die Effizienz der Ozonung, der Abbau von Mikroverunreinigungen und die Entstehung von Transformationsprodukten untersucht. Dabei stehen kommunale Kläranlagen mit einem durchschnittlichen Einzugsgebiet im Vordergrund. Die, in einigen dieser Projekte, untersuchten östrogenen Effekte zeigen in allen Fällen eine Reduktion der Östrogenität durch die Ozonung. Bei Studien, die sich mit der Ozonbehandlung speziell von Krankenhausabwässern beschäftigen, ist durch bislang nicht näher untersuchte Gründe, in einigen Fällen jedoch das Gegenteil zu beobachten. Das neue Forschungsvorhaben soll nun, aufbauend auf bereits vorhandenen Projektergebnissen (z.B. PILLS, www.pills-project.eu) diese Beobachtungen näher untersuchen.
Biologische Testsysteme (Biotests, Bioassays) sind in der Lage, endokrin wirksame Substanzen (EDCs) aufgrund ihrer Wirkung zu detektieren. Dies ermöglicht u.a. die Bestimmung der östrogenen Aktivität als Summenparameter. Dadurch ist eine einfache Aussage über ein Gefahrenpotential möglich, das von dem untersuchten Wasser ausgehen könnte, ohne eine genaue Bestimmung der einzelnen Substanzen durchführen zu müssen. Der Messwert wird dabei auf eine Äquivalentkonzentration von 17β-Estradiol bezogen. Auf diese Weise können auch noch nicht identifizierte EDCs erfasst werden.
Im Rahmen des neuen Forschungsprojektes sollen mit Hilfe unterschiedlicher Biotests die zellschädigenden und endokrinen Effekte im Krankenhausabwasser untersucht werden. Dabei sollen auch konjugatspaltende Enzyme eingesetzt werden, um den Einfluss einer Metabolisierung der Ausgangssubstanzen zu untersuchen. Für die Untersuchungen sollen zellbasierte Testsysteme (humane Zellen und Hefezellen) zum Einsatz kommen. Da aufgrund der verschiedenen Zelllinien die Testsysteme für den gleichen Endpunkt unterschiedlich sensitiv auf maskierende Effekte reagieren, ist die vergleichende Messung mit verschiedenen Testsystemen geplant. Hieraus werden neben der genauen Effektbeschreibung zu den einzelnen Proben am Beispiel Krankenhausabwasser auch Informationen zur Störanfälligkeit und Vergleichbarkeit der biologischen Testsysteme für die Anwendung in hoch belasteten Abwässern erhoben.
Da das Land Nordrhein-Westfalen bestrebt ist, den Eintrag von Spurenstoffen zu reduzieren, um die Belastung der Gewässer mit ökologisch bedenklichen Substanzen zu vermindern, erfährt dieser Projektansatz besondere Beachtung. Insbesondere für hormonell wirksame Substanzen ist der erfolgreiche Abbau in einer nachgeschalteten Reinigungsstufe von Bedeutung, um die Einhaltung der vorgeschlagenen Umweltqualitätsnormen für E2 (Estradiol) und EE2 (Ethinylestradiol) zu gewährleisten. Die erzielten Ergebnisse werden direkt zur Optimierung der Anlagensteuerung und somit zur Optimierung der Reinigungsleistung genutzt werden können.
Für weitere Informationen stehen Ihnen Frau Prof. Elke Dopp und Frau Dr. Anne Simon aus dem Geschäftsfeld Toxikologie des IWW gern zur Verfügung (Tel.: 0208/40303-362 bzw. 363).