Chemikalien im Boden

Chemikalien im Boden Diskussionsbeitr~ige

MARKING L.L. (1985): Toxicity of chemical mixtures. In: RAND G.M., PETROCELLI S.R. (Hrsg.) Fundamentals of aquatic toxicology. 164-176. Hemisphere Publishing Corporation. Washington

MURTY A.S. (1986): Toxicity of pesticides to fish, Vol. 2. CRC Press, Boca Raton, Florida

POCH G. (1993): Combined effects of drugs and toxic agents. Modern evaluation in theory and practice. Springer, Wien, New York

POCH G. (1991): Evaluation of combined effects with respect to inde- pendant action. Archives of Complex Environmental Studies 3. 65-74

STORTELDER P.B.M., VAN DER GAAG M.A., VAN DER KOOIJ L.A. (1989): Perspectives for water organisms. An ecotoxicological basis for quality objectives for water and sediment. DBW/RIZA Memoran- dum Nr. 89.016a. 2nd revised version

UNKELBACH H.D., WOLF To (1985): Qualitative Dosis-Wirkungs-Analy- sen. Einzelsubstanzen und Kombinationen. Fischer Verlag. Stutt- gart

VAN LEEUWEN C.J. (1991): Ecotoxicological risk management of aquatic pollutants. Int. Conf. River Water Quality, Ecological Assessment and Control, Brussels. manuscript

VEITH G.D., BRODERIUS S.J. (1987): Structure-toxicity relationships for industrial chemicals causing type (1I) narcosis syndrome. In: K.L.E. KAISER (Hrsg.) QSAR in Environmental Toxicology - II. Reidel Publ. Comp., Dordrecht: 385-91

VOUK V.B., BUTLER G.C., UPTON A.C., PARKE D.V., ASHER S.C. (1987): Methods for assessing the effects of mixtures of chemicals. Wiley. Chichester

Chemikalien im Boden

Entwicklung einer Teststrategie zur Bewertung des Umweltgef ihrlichkeitspotentials 1J6rg R6mbke, lChris ta Bauer, 2Annette Marschner

'ECT Oekotoxikologie GmbH, B6ttgerstr. 2-14, D-65439 FI6rsheim 2Umweltbundesamt, Bismarckplatz 1, D-14193 Berlin

Korrespondenzautor: Dr. J6rg R6mbke

Zusammenfassung

lm Rahmen eines Stufenkonzepts werden Abbau-, Adsorptions- und Versickerungstests sowie verschiedene Wirkungstests (Pflanzen, Mi- kroorganismen, Tiere) fiir die Testung von Umweltchemikalien empfohlen. Liegt nach Durchftihrung der Teststufen 1 und 2 das Er- gebnis eines Monospezies-Wirkungstests unter Beri~cksichtigung eines Sicherheitsfaktors im Bereich der voraussichtlichen Exposition, sollte das 6kotoxikologische Gef~ihrdungspotential in einem terrestrischen Modell6kosystem-Test iiberpriift werden. Die verschiedenen Tests wurden teils aufgrund praktischer Erfahrungen bei der Labor-Priifung yon Umweltchemikalien, tells aufgrund einer um- fangreichen Literaturrecherche ausgew/ihlt.

Schlagw6rter: Umweltchemikalien; Altlasten; Boden; Testmetho- den; Teststrategie; Altstoffverordnung; Neue Stoffe

1 Einleitung

Nach dem deutschen Chemikaliengesetz sollen Menschen und Umwelt vor sch/idlichen Einwirkungen gef/ihrlicher Stoffe und Zubereitungen geschiitzt werden. Zweck des Gesetzes ist es, sch/idliche Einwirkungen erkennbar zu ma- chen, sie abzuwenden und ihrem Entstehen vorzubeugen (ChemG 1994). Unter Umweltchemikalien werden alle die- jenigen Substanzen verstanden, deren Vermarktung nicht durch eigene Gesetze abgedeckt wird (z.B. Pflanzenschutz- mittel, Pharmaka, Sprengstoffe etc. (UBA, 1990)). Die ver-

bleibende Gruppe, bei der zwischen sogenannten Alten und Neuen Stoffen unterschieden wird, ist in bezug auf ihre Ei- genschaften, Zusammense tzung , Verhal ten und Auswir- kungen fiuflerst heterogen. Fiir beide Stoffgruppen gilt das 1994 zum 2. Mal novellierte Chemikaliengesetz, wobei f~ir Altstoffe auf die EU-Al t s to f fve rordnung (793/93/EWG) verwiesen wird.

Zu den Altstoffen geh6ren rund 100000 Substanzen, die vor dem Inkraf t t re ten des ChemG (1. Januar 1982) auf dem M a r k t waren und bis zum 18. September 1981 im europ~iischen Altstoffverzeichnis EINECS (European Inven- tary of Existing Commercial Substances) eingetragen worden sind. Diese Substanzen werden in Deutschland aufgrund der Al t s to f fkonzep t ion der Bundesregierung von 1988 im Rahmen des Bera tergremiums fiir umweltre le- vante Altstoffe (BUA) systematisch bearbeitet . Mit der Ver- ordnung 793/93 EWG des Rates vom 23. M~irz 1993 zur ,,Bewertung und Kontrolle der Umweltrisiken chemischer Altstoffe" ist ein EU-weites System zu ihrer Bearbeitung eingefiihrt worden. Die sogenannte EG-Alts toffverordnung ist damit unmittelbares Recht, sie bedarf keiner nationalen Umsetzung wie sie bei EG-Richtlinien erforderlich ist.

Die Al ts toffverordnung begri indet fiir den Hersteller/Im- por teur einer solchen Substanz die Verpflichtung, Informa- t ionen vorzulegen, auf deren Grundlage eine Bewertung der Risiken des Stoffes fiir Mensch und Umwelt erfolgt. Bisher beruhte die Beurtei lung yon Umwel tchemika l ien

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Diskussionsbeitr~ige Chemikalien im Boden

weitgehend auf Testergebnissen aus dem Medium Wasser. Da sich die Ergebnisse yon Untersuchungen im aquatischen Medium jedoch nicht einfach auf das terrestrische Medium fibertragen lassen, besteht die Notwendigkeit, neben den beiden z. Zt. im Rahmen der Anmeldung yon Neuen Stof- fen geforderten, standardisierten Akut-Tests mit einer Re- genwurmart und an einer h6heren Pflanzenart weitere ge- eignete Testverfahren aus der Literatur zu enmehmen bzw. zu entwickeln, so daf~ mit einer sinnvoll aufgebauten Test- strategie eine Bewertung des 6kotoxikologischen Gef~ihrdungspotentials vorgenommen werden kann. Unabh~ingig yon dieser, fiir Altstoffe erarbeiteten Teststrategie sind die empfohlenen Testmethoden generell auch ffir die Untersu- chung des 6kotoxikologischen Geffihrdungspotentials von Altlasten geeignet. Entsprechend dem Entwurf zum Boden- schutzgesetz k6nnen demnach die Tests zum Abbau bzw. zur Versickerung im Boden, zur Adsorption/Desorption sowie die Mikroorganismentests Informationen fiber die Be- einflussung der Schutzziele Puffer-, Filter- und Stoffum- wandlungsfunktion geben. Zum Schutzziel Lebensraum- funktion ffir Bodenorganismen und Pflanzen liefern die verschiedenen Wirkungstests (vgl. Abschnitt 3) die Voraus- setzungen for die Bewertung des Gef~ihrdungspotentials yon Boden-Kontaminationen.

Die dem vorliegenden Beitrag zugrundeliegende Untersu- chung bestand aus einem experimentellen und einem theoretischen (methodischen) Teil (UBA, 1995).

lm experimentellen Teil wurden am Beispiel yon sechs Sub- stanzen mehrere standardisierte, meist aus dem Pflanzen- schutzbereich stammende Testrichtlinien praktisch ffir ihre Eignung bei der Untersuchung von Umweltchemikalien 0berprfift. Die Ergebnisse der durchgefi.ihrten Tests zum Umweltverhalten sowie zur Wirkung auf verschiedene Bo- denorganismen sind nicht Bestandteil dieses Beitrags, sondern k6nnen einem UBA-Text (1995) enmommen werden.

Parallel zur Testdurchfi~hrung wurden die verwendeten Testmethoden anhand festgelegter Kriterien beurteilt. Zu- s/itzlich wurden in diesem theoretischen Teil des Projekts in der Literatur vorgeschlagene Testmethoden bzw. Testideen hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit fiir die Untersuchung yon Umweltchemikalien nach den gleichen Kriterien disku- tiert. Im folgenden wird nur das Ergebnis beider Beurtei- lungsschritte, d.h. fi]r die praktisch verwendeten wie fiir die aus der Literatur bekannten Verfahren, in Form einer drei- stufigen Teststrategie dargestellt. Aus Platzgriinden k6nnen die verschiedenen Testmethoden bier nicht detailliert dis- kutiert werden (vgl. UBA, 1995).

Als terrestrisches Medium wird im allgemeinen der Boden (vom Unterboden bis zur Streuschicht) sowie die Vegetati- onsschicht (von der Kraut- bis zur Kronenschicht) und der Luftraum angesehen. Im Rahmen dieses Beitrags wird abet, wie generell in 6kotoxikologischen Untersuchungen in terrestrischen Systemen, der Schwerpunkt auf dem Boden inkl. der im und auf dem Boden lebenden Tiere und der krautigen Pflanzen gelegt.

2 Methode

2.1 Experimenteller Teil

FOr den experimentellen Teil der Studie wurden die folgenden Chemikalien ausgew~ihlt:

1. Anthracen

2. 2,4-Dichlorphenol

3.2,4-Dinitrotoluol

4. Tris(2-chlorethyl)-phosphat

5. Tetrachlorethen

6. Octachlordibenzo-p-dioxin

(C14H10) CAS-Nummer: 120-12-7

(C6H4C120) CAS-Nummer: 120-83-2

(C7H6N204) CAS-Nummer: 121-14-2

(C9H12CI3PO) CAS-Nummer: 115-96-8

(C2C14) CAS-Nummer: 127-18-4

(C12CI802) CAS-Nummer: 3268-87-9

Bei der Auswahl der praktisch durchgefi~hrten Testmetho- den wurde zum einen auf Vorschl~ige des BUA-Gremiums zurfickgegriffen, zum anderen wurde versucht, m6glichst umfassende Daten tiber das Verhalten und die Wirkung der Substanzen zu erhalten.

2.2 Theoretischer Teil

Die Literaturrecherche i~ber weitere m6gliche Testverfah- ten bezieht sich auf Verteitungs- und Wirkungstests {Richt- linien, Richtlinienvorschl~ige und Testideen) im terrestrischen Medium. Zus~itzlich wurden terrestrische Bioakku- mulationstests sowie integrierende Verfahren (Methoden, in denen sowohl Verteilungs- wie Wirkungsparameter erfaf~t werden k6nnen), speziell terrestrische Modell6kosy- steme, beriicksichtigt.

2.3 Kriterien fiir die Beurteilung der angewandten Testmethoden

Die Testmethoden wurden anhand der im folgenden beschriebenen Kriterien beurteilt. Im Rahmen dieses lDber- sichtsartikels k6nnen die Einzelbeurteilungen der Testme- thoden auf der Basis der Kriterien nicht aufgelistet werden (UBA, 1995).

Praktikabilit~it der Methoden: Sind die Methoden so einfach zu handhaben, dafg Fehler bei der Durchffihrung re- duziert werden k6nnen? Ist der Test durch hohe Anforde- rungen an die technische Ausstattung bzw. das Laborper- sonal beschr/inkt?

Standardisierbarkeit/Vereinheitlichung: Sind die Versuchs- bedingungen so genau definiert, daf~ andere Laboratorien die M6glichkeit haben, gleiche Ergebnisse zu erzielen?

Anzahl der Meflparameter: K6nnen mehrere Parameter im gleichen Testverfahren gemessen werden?

Sensitivitfit der Mef~parameter: Ist das Testsystem in der Lage, auf geringe Chemikaliendosen mit einer mef~baren Antwort zu reagieren?

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Chemikalien im Boden Diskussionsbeitr/ige

Statistische Basis: Existieren akzeptable statistische Verfah- ren f/Jr die Auswertung und die Interpretation der gewon- nenen Daten?

Zuriickweisungsstandards: K6nnen Kriterien zur Validit~it des Testverfahrens definiert werden?

Reproduzierbarkeit: Wie grof~ ist die Bandbreite der Vari- anz bei der Durchfiihrung zu verschiedenen Zeitpunkten in einem Labor bzw. in verschiedenen Labors?

Replizierbarkeit: Wie grof~ ist die Bandbreite der Varianz bei der Durchfi~hrung des Tests mit verschiedenen indivi- duellen Einheiten?

Dokumentat ion/Erfahrungen: Bis zu welchem Grad ist das Verhalten des Testorganismus bzw. Testsystems unter belasteten und unbelasteten Bedingungen bekannt? Sind yon diesem Testverfahren genug Daten bekannt, um neue Er- gebnisse einsch/itzen zu k6nnen?

Ersetzbarkeit: K6nnen entsprechende Daten/Ergebnisse auch mit anderen Testverfahren erlangt werden?

Ubertragbarkeit der Ergebnisse: K6nnen die Versuchsant- worten bei der Vorhersage von Abl/iufen in Okosystemen bzw. Kompartimenten von Okosystemen verwendet werden? Ist der Grad, bis zu dem das Testverfahren Freilandergeb- nisse widerspiegelt, bekannt (13bertragbarkeit, Validierung yon im Labor gefundenen Effekten mit Freilanddaten, Re- pr/isentanz der verwendeten B6den und Arten etc.)?

Aufwan d / Ze i t b ed ar f /K os ten / t echn i sche und personel le M6glichkeiten: Wie hoch ist der gesamte Zeitaufwand bzw. die Gesamtkosten fiir den Test unter der Annahme, daf~ die Durchf/ihrungsm6glichkeiten gegeben sind? Sind die ben6tigten Testbestandteile (z.B. Testorganismen oder B6- den) leicht verf/igbar?

3 B e u r t e i l u n g der d u r c h g e f i i h r t e n T e s t m e t h o d e n

Die aufgefi~hrten Testmetboden wurden mit den sechs Che- mikalien praktisch durchgefiihrt (Ausnahme: der Regen- wurm-Reproduktionstest wurde nur mit Octachlordi- benzo-p-dioxin unternommen):

- Test zum Abbau im Boden nach der Richtlinie der BBA fiir die Testung yon Pflanzenschutzmitteln, Teil IV 4-1 (BBA, 1986a)

- Versickerungstest nach der Richtlinie der BBA fiir die Te- stung yon Pflanzenschutzmitteln, Teil IV 4-2 (BBA, 1986b)

- Adsorption/Desorption-Absch/ i tzung: Rechnerische Er- mittlung des Koc-Wertes auf der Basis von physikalisch- chemischen Kenndaten

- Pflanzentest (Wachstum) nach dem Verfahrensvorschlag der Ad hoc-Arbeitsgruppe der BBA zur Entwicklung 6kotoxikologischer Testverfahren im terrestrischen Be- reich (BBA, 1984a)

- Bodenmikrofloratest , Dehydrogenaseaktivit i i t nach der Richtlinie der BBA fiir die Testung von Pflanzenschutz- mitteln, Teil VI 1-1 (BBA, 1990b)

- R e g e n w u r m t e s t , (akut) nach der OECD-Richtlinie zur Testung von Chemikalien No. 207 (OECD, 1984a bzw. BBA, 1984b)

- Regenwurm-Reproduktionstest nach der BBA-Richtlinie (BBA, 1994b)

- Collembolen-Reproduktionstest nach dem Verfahrens- vorschlag der BBA (RtEPERT, 1991)

- Carabiden, (akut) nach der BBA-Richtlinie fi~r die Te- stung von Pflanzenschutzmitteln Nr. VI. 23-2.1.8 (BBA, 1991).

Im folgenden werden die Erfahrungen bei der Durch- fi]hrung dieser Testmethoden mit den sechs, hinsichtlich ihrer physiko-chemischen Eigenschaften sehr unterschiedlichen Umweltchemikalien zusammengefafgt.

Keines der durchgefiihrten Verfahren ist ohne Modifikatio- hen fiJr die Testung yon Umweltchemikalien zu empfehlen. Die am h~ufigsten notwendige Ver/inderung besteht darin, die Anzahl der Konzentrationen zu erh6hen, da nicht wie bei Pflanzenschutzmitteln von einer festgelegten Expositi- onskonzentration (der in der landwirtschaftlichen Praxis applizierten Aufwandmenge) ausgegangen werden kann. Fi~r Tests zur Untersuchung des Chemikalienverhaltens werden drei Konzentrationen, f/.ir Wirkungstests, mit de- hen eine EC/LCs0 ermittelt werden soil, werden fi]nf Kon- zentrationen vorgeschlagen. Sollen dagegen NOEC und EC/LC50 in einem Testdurchgang bestimmt werden, sind auf jeden Fall mehr als fi.inf Konzentrationen zu pri~fen. Aufgerdem ist die bei Umweltchemikalien jeweils zutref- fende Expositionssituation bei der Durchfiihrung der Testrichtlinie zu beriicksichtigen.

Bei den Verteilungstests ist die Verwendung von radioaktiv markierten Testsubstanzen zur Erstellung einer Stoffbilanz zu empfehlen. Dies gilt insbesondere ffir den Abbautest, der, wie in der Richtlinie auch vorgesehen, eine Untersu- chung des Metabolismus der Testsubstanz (mindestens in einem Boden) beinhalten sollte. Im Fall des Adsorption/De- sorptions-Verhaltens ist zu beachten, daf~ trotz Eignung der Absch/itzungsverfahren (z.B. LYMAN, 1982) im Fall der sechs verwendeten Umweltchemikalien die Durchf/]hrung praktischer Tests nach der modifizierten OECD-Richtlinie 106 (OECD, 1981) wegen der deutlich erh6hten Aussage- kraft vorzuziehen ist.

Der Versickerungstest nach der BBA-Richtlinie IV, 4-2 (1986b) kann durch Kombination mit dem EPA-Verfahren Subdiv. N ~ 163-1 (1982b) deutlich verbessert werden. Die EPA-Methode unterscheidet sich yon der durchgefiihrten BBA-Version durch die Aufteilung der Bodens~iule in sechs Bodenfraktionen (Bodenzylinder) am Testende, wodurcb Aussagen iiber die Konzentration der Testchemikalie in den verschiedenen Bodenschichten m6glich werden.

In bezug auf die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse stellen sowobl bei den Verteilungs- wie auch bei den Wirkungs- tests die Eigenschaften des verwendeten Bodens die gr6fgte Variabilit/itsquelle dar. Generell sind aufgrund der Ab- deckung einer grof~en Bandbreite von Bodentypen die drei Standardb6den der LUFA Speyer wie auch die von BRUM- MER et al. (1987) beschriebenen europ/iischen Standardb6- den (mindestens drei) zu empfehlen.

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Diskussionsbeitr~ige Chemikalien im Boden

Da seit 1994 eine Richtlinie der BBA (1994b) fiir einen Re- genwurm-Reproduktionstest vorliegt, wird diesem im Ver- gleich zum akuten Regenwurmtest der Vorzug gegeben. Seine Aussagekraft ist gr61ger, da neben der Gewichtsent- wicklung und der Mortalit/it der Adulttiere, die auch im Akuttest erfaf~t werden, die Anzahl der lebenden Jungtiere (= Reproduktionserfolg} ermittelt wird. Ansonsten entspre- chen sich beide Tests in ihrer praktischen Durchfiihrung weitgehend, d.h. die ben6tigten Techniken sind ebenso einfach und ohne grofgen Aufwand umzusetzen.

Bei den Tests zur akuten Toxizit/it fiir Carabiden entsprechend der Richtlinie der BBA VI, 23-2.1.8 (1991) ist als Applikationsform ein Verspriihen der Chemikalie auf den Quarzsand inklusive K/ifer mit der h6chsten empfohlenen Aufwandmenge vorgesehen. Diese Methode eignet sich fiir die Untersuchung yon Pflanzenschutzmitteln, da sie der lib- lichen Anwendung in der landwirtschaftlichen Praxis entspricht. Fiir Umweltchemikalien ist dies dagegen nur in sel- tenen F~illen ad/iquat (z.B. bei luftbiirtigen Stoffen, die mit dem Regen in den Boden eingetragen werden oder bei kiinstlicher Beregnung mit Wasser, das aus durch Umwett- chemikalien stark belasteten Oberfl/ichengew~issern stammt). Wenn man die Applikationsform dahingehend ~indert, daf~ die Testsubstanz in den Boden gleichm~if~ig ein- gemischt wird, so entspricht dies zwar der h/iufigsten Ex- position dutch Umweltchemikalien (z.B. nach Eintrag von kontaminierten Kl~irschl/immen), aber adulte K/ifer, die sich h/iufig auf der Oberfl~iche des Bodens aufhalten, werden direkt nur wenig exponiert. Eine indirekte Chemikali- enexposition kann allerdings durch Nahrung und Boden- wasser erfolgen. Besser wiirden sich Laufk~iferlarven aufgrund ihrer endog~iischen Lebensweise als Testorganismen eignen. Die Larven sind abet wegen ihrer grotgen Empfind- lichkeit und dutch den verbreiteten Kannibalismus schwer zu halten und werden deshalb nut selten fiir Testzwecke herangezogen (KEGEL, 1989; HEIMBACH, pers. Mittl.). In beiden Verfahren repr~isentiert die Verwendung yon Quarz- sand zwar hinsichtlich der Bioverfiigbarkeit einer Chemi- kalie einen ,,Worst Case", doch werden die Verh~ilmisse entsprechend einem tats~ichlichen Bodensubstrat nur un- geniigend nachgebildet.

Fiir die Risikobewertung von Chemikalien k6nnen daher von den durchgefiihrten Testverfahren - die genannten Modifikationen vorausgesetzt - alle bis auf drei Methoden empfohlen werden. Bei diesen drei Tests

- Versickerungstest (BBA-Version) - Regenwurmtest (Akut) - Carabidentest (Akut)

gelten folgende Einschr~inkungen: Der Versickerungstest sollte nur in einer Kombination aus BBA- (1986b) und EPA-Version (1982b) verwendet werden. Der akute Regen- wurmtest kann dutch den Regenwurm-Reproduktionstest ersetzt werden und der Carabidentest mit adulten K~ifern ist nur eingeschr~inkt anwendbar; n/imlich dann, wenn die reale Exposition dutch die Umweltchemikalie einem direk- ten Bespriihen entspricht.

4 Literaturrecherche fiber zus~itzliche T e s t v e r f a h r e n

4.1 Testverfahren zum Umweltverhalten von Chemikalien

Generell gibt es auf dem Gebiet der Verteilungstests relativ wenig v611ig neue Entwicklungen von Testverfahren. Start dessen werden Fortschritte bei der Verfeinerung bestehen- der Verfahren gemacht. Dies betrifft zum einen die chemi- sche Analytik, wo sich die Nachweism6glichkeiten in der schwierigen Matrix Boden in den letzten Jahren deutlich verbessert haben. Zum anderen wird versucht, die in den bisher verwendeten Versuchen auftretende starke Variabi- lit~it, insbesondere in Abhfingigkeit vom verwendeten Bo- dentyp, zu minimieren. Dazu k6nnen entweder Standard- b6den ausgew~ihlt oder die jeweilige Bodencharakterisie- rung verfeinert werden.

Unabh~ingig von diesen praktischen Ans~itzen wird nach Verfahren gesucht, die Persistenz und Mobilit~t von Che- mikalien aufgrund weniger physiko-chemischer Parameter voraussagen (z.B. KLEIN, 1991; ECETOC, 1992). Diese Verfahren konnten z.B. in Hinsicht auf die Prognose der Grundwassergef~hrdung relativ gut mit Daten aus Lysime- terstudien und Freilandversuchen validiert werden (BBA, 1990a; BERGSTROM, 1990). Dagegen kann das Abbauver- halten von Chemikalien in verschiedenen B6den bisher nut sehr schwer - wenn iiberhaupt - aufgrund der physiko-chemischen Daten prognostiziert werden (SCHEUNERT, 1991 ).

In Hinsicht auf eine zu empfehlende Teststrategie wurden in der Literatur keine Alternativen zu den durchgefiihrten Testverfahren in ihrer modifizierten Form (speziell beim Versickerungsverhalten) gefunden. Eine Ausnahme liegt vor, wenn sich aufgrund der physiko-chemischen Eigen- schaften der Substanz oder aus anderen Tests Hinweise auf Fliichtigkeit der Chemikalie von Boden- oder Pflanzen- oberfl/ichen ergeben. Dann sollte ein Volatilit~itstest, z.B. nach der BBA-Richtlinie IV, 6-1, durchgeftihrt werden (BBA, 1990c). Bei dieser Untersuchung wird die Verfltich- tigung der radioaktiven Substanz in geschlossenen Kam- mern im Labor bestimmt.

4.2 Testverfahren zur Wirkung auf Bodenorganismen

Die Zahl der standardisierten und als Richtlinie vorliegenden Wirkungstests im terrestrischen Medium ist zwar ge- ring, doch hat sich die Lage in der letzten Zeit, speziell bei Tieren, gebessert (PEDERSEN & SAMSOE-PETERSEN, 1993; LOEKKE & VAN GESTEL, 1993).

4.2.1 Verfahren mit Mikroorganismen

Im Vergleich zur Vielzahl von aquatischen Verfahren (BIT- TON, 1983) gibt es in der Mikrobiologie wenige standardisierte terrestrische Tests. Dies ist abet nicht auf eine zu ver- nachl~issigende Rolle dieser Organismen im Boden (eher im Gegenteil!) zuriickzufiJhren, sondern auf technische Schwierigkeiten bei ihrer Testung. Auf~erdem gelten aufgrund von Erfahrungen aus aquatischen Tests Mikroben

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Chemikalien im Boden Diskussionsbeitrfige

als weniger empfindlich im Vergleich zu h6heren Organis- men (GLEDHILL, 1987).

Mikroflora-Tests lassen sich f/inf Gruppen zuordnen (So- MERVILLE & GREAVES, 1987):

- Enzymtests - Atmungstests (inkl. Biomasseabsch~itzungen) - Tests des Stickstoffumsatzes, insbesondere der Nitrifika-

tion - Andere Verfahren (z.B. Keimzahlbestimmungen) - Streuabbau-Tests.

Auf Verfahren Nit Bodeneluat, die ffir spezielle Fragestel- lungen herangezogen werden, soil an dieser Stelle nicht welter eingegangen werden (Ubersicht in BITTON & KOOP- MAN, 1992).

Tests zum Streuabbau sind bisher nicht standardisiert worden. Dies dfirfte prim~ir durch die technischen Probleme be- dingt sein, die Nit der Nutzung dieses 6kologisch sehr wichtigen Parameters verbunden sind. Aufgrund der positi- ven Erfahrung mit dem Einsatz von Netzbeuteln im Frei- land, z.B. in Waldbiotopen (BECK et al., 1988), wird versucht, den Streuabbau in Mikrokosmos-Versuchen zu te- sten. Dabei interessiert besonders die Interaktion von Mi- kroflora und Bodenfauna (z.B. FORSTER et al., 1995).

Zusammenfassend ist festzuhalten, dag die Priifung der De- hydrogenaseaktivitfit im Boden eindeutig fiir die Ermittlung des Einflusses von Chemikalien auf die Bodenmikroflora geeignet ist. Um die unterschiedlichen Chemikalienwirkungen auf verschiedene Mikroorganismen zu erfassen, sollten weitere Testm6glichkeiten standardisiert werden (,,Testbatte- rie"; WALKER, 1990). Zu den auf jeden Fall zu empfehlen- den Testverfahren geh6rt die ,,Substrate Induced Respira- tion (SIR)"-Methode (ANDERSON & DOMSCH, 1978).

4 . 2 . 2 V e r f a h r e n m i t P f l a n z e n

Zur Testung der Phytotoxizit~it von Chemikalien liegen relativ viele Verfahrensbeschreibungen vor, die jedoch h~iufig eher auf eine vergleichende Klassifizierung der Testsubstan- zen und Fragen ihres Wirkungsmechanismus als auf die Absch~itzung der potentiellen Umweltgef~ihrlichkeit abzie- len. In vielen Verfahren werden isolierte Funktionen wie bestimmte Stoffwechselvorgfinge und physiologische Para- meter untersucht (z.B. Zellkulturen; pflanztiche Membra- nen, Transpiration, Stoffwechsel, Photosynthese, F|uores- zenz); andere Verfahren werden ausschlieglich in Nfihrl6- sungen durchgefiihrt (Sprof~- und Wurzelwachstum; PFLEE- GER et al., 1991).

Obwohl einige der aufgezfihlten Verfahren sehr empfindlich reagieren, sind sie als m6gliche Standardverfahren aufgrund des hohen gerfite- und arbeitstechnischen Aufwands und der mangelnden Obertragbarkeit der Ergebnisse auf natiirliche Umweltbedingungen kritisch zu betrachten. Er- weist sich eine Substanz auf der Basis des einfach zu ermit- telnden und fiber verschiedene Prozesse integrierenden Parameters Biomasse als toxisch, ist allerdings ihre spezifi- sche (z.B. physiologische) Untersuchung gerechtfertigt (MARSCHNER, 1992a).

Der BBA-Verfahrensvorschlag zum Pflanzenwachstumstest yon 1984 (in RUDOLPH & BOJE, 1986) und die OECD- Richtlinie 208 (OECD, 1984b) stimmen in vielen Punkten iiberein. Wesentliche Unterschiede existieren vor alleN in der Anzahl der zur Testung vorgeschlagenen Spezies und der Standardisierung der Testbedingungen. Im BBA-Vor- schlag werden lediglich zwei Arten (Brassica rapa, Avena sativa) genannt, w~ihrend in der OECD-Richtlinie von 16 Arten mindestens drei ausgew~ihlt werden sollen. Die Ver- suchsbedingungen sind im BBA-Vorschlag sehr viel st~irker standardisiert, obwohl vor deN Hintergrund der Frage der Reproduzierbarkeit auch hier eine noch genauere Festle- gung denkbar wfire. Die in beiden Verfahren vorgesehene feste Konzentrationsabstufung Nit nur drei (OECD) bzw. vier (BBA) Konzentrationen reicht fiir die Ermittlung des ECs0-Wertes in der Regel nicht aus. Beide Verfahren stellen aus diesem Grund eher Vortests zur Auffindung des Wir- kungsbereiches dar. Die Erg~inzung um einen Haupttest Nit ausreichenden Konzentrationsstufen, bei dem die NOEC- Absch~itzung fiir das Wachstum vorgesehen sein sollte, wird dringend empfohlen (z.B. MARSCHNER, 1992a, b; PE- STEMER, et al. 1987).

Aufbauend auf dem Richtlinienvorschlag der BBA (1984) hat MARSCHNER (1992a) an Wildpflanzenspezies Versuche zur Wirkung sowie zur Bioverf%barkeit yon Chemikalien durchgefiihrt. Verschiedene dieser Arten erwiesen sich als sensitiver als die Kulturpflanzen (Brassica rapa). Dennoch kann die Aufnahme der Wildpflanzen in ein standardisier- tes Testverfahren nicht empfohlen werden, da sie aufgrund ihrer genetischen Heterogenit~it eine h6here versuchsimma- nente Variabilit~it bewirken und so signifikante Wirkungen schlechter nachgewiesen werden k6nnen.

Im Verfahrensvorschlag der BBA werden Wirkungen auf die Keimung nicht erfagt. Durch das Einsetzen bereits vor- gekeimter Samen in das kontaminierte Substrat soil die Va- riabilitfit innerhalb des Versuches minimiert werden. Die am hfiufigsten angewandte Methode zur Erfassung der potentiellen Keimungshemmung von Substanzen ist der sehr einfache Kressetest nach NEURUER (1975), der wegen der Verwendung auf Filterpapier nicht zu empfehlen ist. Wei- tere Verbreitung hat ein Kressetest nach der Richtlinie der EPA (1985) gefunden, doch hat dieses Verfahren keine Vor- teile gegenfiber einer wie oben beschriebenen verbesserten OECD- bzw. BBA-Methode.

Fiir zwei Pflanzenarten (Arabidopsis thaliana (RATSCH, et al. 1986) und Brassica rapa (SHIMABUKU et al., 1991)) wurden in den letzten Jahren ,,life cycle-Tests" (Generations- Tests) entwickelt, in denen subletale Effekte von Chemika- lien fiber einen ganzen Generationszyklus erfagt werden k6nnen. Beide Verfahren werden jedoch nicht in Boden- substraten, sondern in nicht sorptiven Tonmineralien (Montmorillonit) durchgefiihrt. Um die so ermittelten Er- gebnisse nfiherungsweise auf tatsfichliche terrestrische Ver- h~ltnisse zu i~bertragen, ist es notwendig, die Bioverf%barkeit abzuschfitzen. Dieses kann z.B. in Form yon parallel angelegten Pflanzentests in Bodensubstrat erfolgen. Um Er- gebnisse wie einen NOEC- oder EC/LCs0-Wert zu ermit- teln, sind Konzentrationsstufen einzufiihren.

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Diskussionsbeitrfige Chemikalien im Boden

4.2.3 Verfahren mit Tieren

Aufgrund ihrer grof~en Zahl und wichtigen Funktion im Boden6kosystem werden Nematoden immer wieder als m6gliche Testorganismen genannt (LOEKKE & VAN GESTEL, 1993). Dem stehen auf~er taxonomischen Problemen groge technische Schwierigkeiten mit diesen 6kologisch sehr he- terogenen Tieren gegen0ber, die dafi~r verantwortlich sein diirften, daf~ bisher nur Verfahren in fliissigen Medien (Wasser, Agar oder Bodeneluat) vorgeschlagen wurden. Sehr ~ihnlich sieht die Situation bei der hinsichtlich ihrer Heterogenit~it und Bedeutung im Boden vergleichbaren Gruppe der Protozoen aus (FOISSNER, 1987; SCHREIBER & BRINK, 1989). Eine Ubertragung der meist mit Pestiziden in fltissigen Substraten erzielten Testergebnisse auf B6den oder die Kl~irung der Frage, ob die Tiere direkt oder tiber die Nahrung beeintr~chtigt werden, ist auf der Grundlage der vorliegenden Daten nicht m6glich.

Seit Anfang der siebziger Jahre werden Labortests mit Col- lembolen durchgeftihrt (z.B. THOMPSON & GORE, 1972; EIJSACKERS, 1978), doch Richtlinienvorschl/ige, vor allem mit der leicht ziichtbaren Art Folsomia candida wurden erst seit Anfang der neunziger Jahre formuliert (z.B. RIE- PERT, 1991; Kiss & BAKONYI, 1992).

Unter den tibrigen lnsekten wurden diverse Arten wie z.B. auch die r/iuberisch lebenden Carabiden als Testorga- nismen vorgeschlagen (vgl. Abschnitt 3). Aussagekr/iftiger als Akuttests mit adulten Tieren sind Generations-Tests mit K/ifern, die sowohl als Larven wie auch im Adult- stadium haupts~ichlich im Boden leben. Hier sind die Kurz- fliigelk~ifer (Staphylinidae) zu nennen, die neben Carabi- den und Spinnen wichtige Pr/idatoren in vielen euro- p/iischen Okosystemen sind. Seit einigen Jahren liegen Richtlinienvorscbl/ige im Rahmen der Niitzlingspriifung gegentiber Pflanzenschutzmitteln vor, mit denen fiir die Art Aleochara bilineata die Mortalit~it und Reproduktion (Eiproduktion und Schlupffate; SAMSOE-PETERSEN, 1987) bzw. ein voller Generationszyklus (BBA, 1994c) gepriift werden k6nnen. Ftir diese Spezies spricht besonders, dag die Larven parasit/ir (in im Sand eingegrabenen Gemiise- fliegenpuppen) und die aduhen K/ifer r/iuberisch leben. Wie bei allen Niitzlingsprtifungen, die for die Pflanzenschutz- mitteltestung entwickelt wurden, sieht auch die Staphyli- nidenrichtlinie als Applikationsform ein Bespriihen von Sand und K/ifern vor. Ftir die Testung von Umweltchemi- kalien sollte die Testsubstanz dagegen in den Boden einge- arbeitet werden.

Auger Collembolen und K~ifern werden nur wenige andere Insekten als Testorganismen im terrestrischen Medium verwendet, doch liegt keines dieser Verfahren als Richtlinie vor. Im Boden lebende Arthropodengruppen werden selten zu Testzwecken unter standardisierten Bedingungen herangezogen. So wurden z.B. die Auswirkungen von Schwerme- tallen, auf Asseln (lsopoda) - auch im Freiland bzw. Mi- krokosmen - untersucht. Da jedoch weder eine standardisierte Richtlinie vorliegt (EIJSACKERS, 1980), noch die Tiere sich in ihrer Lebensweise stark von geeigneten Testorganis- men unterscheiden (z.B. Collembolen) mug von einer Emp- fehlung gegenw/irtig abgesehen werden. Bei den als Pr~ida-

toren/iuflerst relevanten Spinnen werden verschiedene Ar- ten ftir die Verwendung in Akuttests, die dem Carabiden- test sehr fihnlich sind, geprtift (BBA, 1994a). Verfahren mit Milben werden hier nicht vorgestellt, da aus dieser auch im Boden weitverbreiteten Tiergruppe bisher nur Tests mit auf Pflanzenoberfl~ichen lebenden Organismen beschrieben wurden (z.B. HASSAN, 1992).

Unter den terrestrischen Oligochaeten werden neben den Lumbriciden die Enchytraeen - eine saprophage Gruppe der Mesofauna, die vor allem in sauren B6den in groger Zahl vorkommen - in Labortests verwendet. So liegt ein Richtlinienvorschlag ftir einen kombinierten Akut- und Re- produktionstest im Bodentest vor (ROMBKE, 1991), in dem auch Parameter wie die Fragrate erfagt werden k6nnen (FEDERSCHMIDT, 1993). Augerdem wurden auch ftir diese Tiere mehrere Verfahren in w~igrigen L6sungen entwickelt (ROMBKE & KNACKER, 1989; GRAEFE, 1991), die zwar re- produzierbare Ergebisse erbringen, doch keine direkte Ver- wertung fi~r eine Einsch/itzung des Gef~ihrdungspotentials yon Chemikalien im Medium Boden erlauben. Interessant ist allerdings die M6glichkeit, die Toxizit~it einer Substanz bei der gleichen, semiaquatischen Spezies in beiden Medien vergleichend zu untersuchen (Bioverfi]gbarkeit!).

4.2.4 Bioakkumulationsverfahren

Trotz des Fehlens standardisierter Richtlinien erscheint die Durchftihrung von Bioakkumulationstests bei bestimmten pbysiko-chemischen Substanzeigenschaften, die im einzel- nen noch festzulegen sind, sinnvoll. Dabei wird wegen der sehr unterschiedlichen physiologischen Mechanismen eine getrennte Testung von Tieren und Pflanzen vorgeschlagen. Bei Pflanzen bzw. Tieren k6nnte, evtl. in Anlehnung oder in Kombination mit dem Pflanzentest (BBA, 1984a, modifb ziert in Hinsicht auf die Konzentrationsabstufung) bzw. mit dem Regenwurm-Reproduktionstest (BBA, 1994b), auf der Basis yon Monitoringerfahrungen jeweils ein Akkumula- tionstest entwickelt werden. Ftir einen zu standardisieren- den Pflanzen-Akkumulationstest k6nnen augerdem die methodischen Erkenntnisse aus der Richtlinie zur Priifung yon Pflanzenschutzmitteln in Nachbaukulturen genutzt werden (BBA, 1988).

4.2.5 Modell6kosystem-Verfahren

Terrestrische Modell6kosysteme k6nnen als integrative Testverfahren, in denen sowohl Verteilungs- wie auch Wir- kungsparameter (evtl. inklusive Bioakkumulation) zugleich und unter ,,naturn~heren" Bedingungen als im Labor untersucht werden, verwendet werden. Die Zahl der in der Li- teratur ffir 6kotoxikologische Untersuchungen beschriebenen terrestrischen Modell6kosysteme ist kaum mehr tiber- schaubar, wobei sich die Verfahren grob nach kfinstlich zu- sammengesetzten bzw. ungest6rt enmommenen B6den sowie nach geschlossenem bzw. offenem Aufbau klassifizie- ren lassen (MORGAN & KNACKER, 1994). Zur Entwicklung eines standardisierten Testverfahrens eigenen sich besonders die Pflanzenstoffwechselbox der NATEC (ein ge- schlossener, aus einem ungest6rten Bodenkern und einge- pflanzten Kulturpflanzen zusammengestellter Okosystem-

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ausschnitt (,,Pflanzenstoffwechselbox"); urspr[inglich ffir die Untersuchung der Umweltverteilung radioaktiv mar- kierter Chemikalien entwickeh; FIGGE et al., 1983) sowie das Kiinstliche Modell6kosystem der BBA Berlin (ein ge- schlossenes, kiinstlich zusammengesetztes Modell6kosy- stem; entwickelt fi~r die Umweltverteilung (inklusive Bio- akkumulation) von Chemikalien; SCHUPHAN et al., 1987).

Besonders erfolgversprechend ist jedoch das Konzept des ,,Terrestrischen Modell6kosystems (TME)" bzw. Mikro- kosmos. Aufbauend auf Ideen yon DRAGGAN (1976) wurde Anfang der achtziger Jahre ein offenes Modell6kosystem entwickelt, bestehend aus intakt im Freiland enmommenen Bodens//ulen (VAN VOR~S et al., 1984). Es ist bis heute das einzige Verfahren, das als Richtlinie im Rahmen der ameri- kanischen Chemikalienzulassung (nicht fiir Pflanzenschutz- mittel) fixiert ist (EPA, 1987; ASTM, 1987). W/ihrend bei der Entwicklung des Tests das Schwergewicht auf dem Um- wehverhahen der Testchemikalie sowie deren Effekten auf den N~ihrstoffzyklus lag, wurde in den letzten Jahren durch die Aufnahme von Wirkungsparametern (Effekte auf Mi- kroflora, Pflanzen (Photosyntheseleistung), Mesofauna (Enchytraeen) und Makrofauna (Regenwiirmer)) die Aus- sagekraft des Verfahrens wesentlich erweitert (KNACKER et al., 1991).

5 Schlufffolgerung

In Analogie zum aquatischen Medium kann zur Pri]fung des 6kotoxikologischen Gef~ihrdungspotentials im Kom- partiment Boden folgendes Stufenkonzept vorgeschlagen werden:

Tabelle 1: Vorschl~ige fiir Testmethoden: 1, 2. und 3. Stufe

Stufe 1: Basale Labortests (meist akut) Stufe 2: Erweiterte Labortests (meist l~ingerfristig/chro-

nisch) Stufe 3: Terrestrische Modell6kosysteme (evtl. Freiland-

tests)

Auf der Basis der Erfahrungen aus den in dieser Studie durchgefiihrten und in der Literatur beschriebenen Test- methoden werden die folgenden Verfahren fiir die drei Stu- fen vorgeschlagen (--+ Tabelle 1). Bei dieser Zuordnung wurden die verschiedenen Testverfahren in zwei Katego- rien eingeteilt: zum einen obligatorische, zum anderen fa- kultative Verfahren (in der Tabelle durch Fragezeichen markiert), lm Fall der Wirkungstests wurde in der 1. Stufe Wert auf die Abdeckung der wichtigsten funktionellen und taxonomischen Gruppen (Pflanzen, Mikroorganismen, Tiere) gelegt.

Entscheidungskriterium fiir die Durchfiihrung yon Tests der Stufe 2 ist zum einen die Erweiterung des Artenspek- trums verschiedener Trophiestufen und zum anderen die Pr/izisierung des Gef~ihrdungspotentials an der Spezies, die sich in den Tests der Stufe 1 als am gef/ihrdetsten erwiesen hat (z.B. durch l~ingerfristige und chronische Tests). Ersatz- weise k6nnen auch Vertreter derselben Trophiestufe zur Untersuchung herangezogen werden. Zeigt z,B. eine Che- mikalie das gr6fgte Gef~ihrdungspotential gegen~iber der ge- testeten Regenwurmart im Reproduktionstest, dann sollte durch Erweiterung des Artenspektrums (Collembolen und Staphyliniden) untersucht werden, ob es noch andere st~irker gef~hrdete Arten gibt. Erweist sich dagegen eine Che- mikalie auf der Basis der Stufe 1 Tests als phytotoxisch, ist vorrangig ein erweiterter Pflanzentest (z.B. Generations- test) durchzuftihren.

Empfohlene Tests for die 1. Stufe

Voraussetzung: Verteilungstests:

Wirkungstests:

Vorlage der Daten aus PC-Tests sowie zum Eintragspfad und zur Umweltkonzentration Abbau im Boden BBA IV, 4-1 (1986a) Adsorption/Desorption OECD 106 (mod.) (1981) ? Pflanzen-Bioakkumulation Noch zu entwickeln Dehydrogenaseaktivit&t BBA VI, 1-1 (1990b) Pflanzentest BBA (mod.) (1984a) Regenwurm-Reproduktion BBA VI, 2-2 (1994b)


Voraussetzung: Verteilungstests:

Wirkungstests:

Vorlage der Daten der 1. Stufe Versickerung ? Volatilit&t ? Bioakkumulation Tier Collembolen-Reproduktion Staphyliniden-Generation ? Pflanzen-Generation ? Mikroflora Kurzzeitatmung ? Enchytraeen-Reproduktion ? Carabiden Akut* ? Carabidenlarven

BBA IV, 4-2 (mod.) (1986b) in Kombination mit EPA (1982b) BBA IV, 6-1 (1990c) Noch zu entwickeln RIEPERT (1991) (mod.) BBA VI, 23-2.10 (1994c) Noch zu entwickeln BBA Vl, 1-1 (1990b) ROMBKE (1991) BBA VI, 23-2.1.8 (1991) Noch zu entwickeln


Voraussetzung: Vorlage der Daten der 1. und 2. Stufe Tests: Terrestrische Modell6kosysteme, z.B. TME-Bodens&ulen (UBA 1994)

? = M6gliche Testalternativen oder Erg&nzungen = Anwendbar bei Chemikalien, bei denen Sprfhakkumulation der realen Exposition entspricht

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Diskussionsbeitr/ige Chemikalien im Boden

Voraussetzung fiir die Durchfiihrung dieser Tests ist dabei die Kennmis der physiko-chemischen Kennwerte der Test- chemikalie, die gemessen und nicht abgesch/itzt sein soil- ten. Dies gilt insbesondere fiir die Wasserl6slichkeit, den log Pow-Wert und den Dampfdruck. Des weiteren miissen zumindest for die zu testende Substanz Anhaltspunkte fiber die Art und Weise des Eintrags sowie tiber die voraussichtlichen Konzentrationen im Boden vorhanden sein. Diese Informationen k6nnen entweder durch Modellabsch/itzungen, z.B. auf der Basis yon Herstellungsmengen bzw. An- wendungsbereichen, durch Monitoringdaten oder durch Analogieschliisse zu ~ihnlichen Stoffen, bei denen bereits Daten zum Umweltverhalten bekannt sind, gewonnen wet- den. Die Absch/itzung dient dann in den Tests zum Um- weltverhalten der Chemikalien zur Festlegung der zu appli- zierenden Konzentration. Diese abgesch/itzte Konzentra- tion (PEC = Predicted Environmental Concentration) wird auch zum Vergleich Nit den Ergebnissen (NOEC bzw. EC/LCs0) aus den Wirkungstests zur Ermittlung des Ge- f/ihrdungspotentials herangezogen.

Liegt nach Durchfiihrung der Teststufen 1. und 2. die Wir- kung eines Monospezies-Tests unter Beriicksichtigung eines Sicherheitsfaktors im Bereich der Exposition (PEC), ist ein integrierter Test in einem terrestrischen Modell6kosystem- ausschnitt zu empfehlen (MORGAN & KNACKER, 1994; UBA 1994). Nur bei unklarer Datenlage nach Durch- fiihrung yon Mikrokosmos-Tests oder sehr spezieller Fra- gestellung sind weitere Priifungen z.B. im Freiland in der N/ihe einer Emissionsquelle, anzuraten.

6 Literatur

ANDERSON, J.RE.; DOMSCH, K.H. (1978): A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soil. Soil Biol. Chem. 10:215-221

ASTM (American Society for testmg and materials) (1987): Standard guide for conducting a terrestrial soil-core microcosm test. Annual Book of ASTM 1104:743-755

BBA (Biologische Bundesanstalt far Land- und Forstwirtschaft) (1984a): Verfahrensvorschlag ,,Phytotoxizit~itstest an einer monokotylen (Arena sativa) und einer dikotylen Pflanzenart (Brassica rapa (DC.) METZG.). (EC 50 14 Tage)". Berlin

BBA (Biologische Bundesanstalt fiir Land- und Forstwirtschaft) (1984b): Verfahrensvorschlag: Toxizit~tstest am Regenwurm Eise- nia fetida in kiinstlichem Boden (LC 50, 14 Tage)

BBA (Biologische Bundesanstalt fiir Land und Forstwirtschaft) (1986a): Richtlinien fiir die amtliche Priifung yon Pflanzenschutzmitteln (Nr. IV, 4-1): Bestimmung des Verbleibs yon Pflanzenschutzmit- teln im Boden. Erlassen im Dezember 1986

BBA (Biologische Bundesanstalt for Land- und Forstwirtschaft) (1986b): Richtlinien fi~r die amtliche Priifung von Pflanzenschutz- mitteln (Nr. IV, 4-2): Versickerungsverhalten yon Pflanzenschutz- mitteln. Erlassen im Dezember 1986

BBA (Biologische Bundesanstalt fiir Land- und Forstwirtschaft) (1988): Richtlinien fiir die amtliche Prtifung von Pflanzenschutzmitteln (Nr. IV, 3-10): Priifung des Riickstandsverhaltens yon Pflanzen- schutzmitteln in Nachbaukulturen (Nachbaurichtiinie). Erlassen im Mai 1988

BBA (Biologische Bundesanstalt fiir Land und Forstwirtschaft) (1990a): Richtlinien fiir die Priifung yon Pflanzenscbutzmitteln (Nr. IV, 4-3): Lysimeteruntersuchungen zur Verlagerung yon Pflanzen- schutzmitteln in den Untergrund. Erlassen im Februar 1990

BBA (Biologische Bundesanstalt far Land- und Forstwirtschaft) (1990b): Richtlinien fiir die Priifung yon Pflanzenschutzmitteln

(Nr. VI, 1-1 (2. Auflage): Auswirkungen auf die Bodenmikroflora. Erlassen im M/irz 1990

BBA (Biologische Bundesanstalt fiir Land- und Forstwirtschaft) (1990c): Richtlinien fiir die Prtifung yon Pflanzenschutzmitteln (Nr. IV, 6-1): Priifung des Verfliichtigungsverhaltens und des Verbleibs von Pflanzenschutzmitteln in der Luft. Erlassen im Juli 1990

BBA (Biologische Bundesanstalt for Land- und Forstwirtschaft) (1991 ): Richtlinien f/ir die Priifung yon Pflanzenschutzmitteln (Nr. VI, 23-2.1.8): Auswirkungen yon Pflanzenschutzmitteln auf Imagines yon Poecilus cupreus L als Vertreter der Familie Carabidae (= Laufk/ifer) im Laboratorium. Erlassen im Juni 1991

BBA (Biologische Bundesanstalt fiir Land- und Forsrwirtschaft) (1994a): Richtlinienvorschlag fiir die Priifung yon Pflanzenschutzmitteln (Nr. VI, 23-2.1.9): Auswirkungen yon Pflanzenschutzmitteln auf Spinnen der Gattung Pardosa (Araneae, Lycosidae) im Laborato- rium. Erlassen im Februar 1994

BBA (Biologische Bundesanstalt fiir Land- und Forstwirtschaft) (1994b): Richtlinienvorschlag for die Priifung von Pflanzenschutz- mitteln (Nr. VI, 2-2): Auswirkungen yon Pflanzenschutzmitteln auf die Reproduktion und das Wachstum yon Eisenia fetida/Eise- nia andrei. Erlassen im Januar 1994

BBA (Biologische Bundesanstalt far Land- und Forstwirtschaft) (1994c): Richtlinienvorschlag for die Priifung yon Pflanzenschutzmitteln (Nr. VI, 23-2.1.10): Auswirkungen yon Pflanzenschutzmitteln auf den Kurzfliigelk/ifer Aleochara bilineata (Laborprtifung). Erlassen im Juni 1994

BECK, L.; DUMPERT, K.; FRANKE, U.; ROMBKE, J.; MITTMANN, H.W. & SCHONBORN, W. (1988): Vergleichende 6kologische Untersuchun- gen in einem Buchenwald nach Einwirkung von Umweltchemika- lien. - Jiil-Spez. 439:548-701

BERGSTROM, L. (1990): Use of Lysimeters to Estimate Leaching of Pesti- cides in Agricultural Soils. Envir. Poll. 67:325-347

NTrON, G. (1983): Bacterial and Biochemical Tests for Assessing Che- mical Toxicity in the Aquatic Environment: A Review. CRC Crit. Rev. Environ. Control 13:51-67

BITTON, G. & KOOPMAN, B. (1992): Bacterial and Enzymatic Bioassays for Toxicity Testing in the Environment. Rev. Environ. Contam. Toxicol. 125:1-19

BROMMER, G., FRANZLE, O., KUHNT, G., KUTOWSKI, H. ~x~ VETI'ER, L. (1987): Fortschreibung der OECD-Prtifrichtlinie ,,Adsorption/De- sorption" im Hinblick auf die Obernahme im Anhang V der EG- Richtlinie 79/831: Auswahl repr/isentativer B6den im EG-Bereich und Abstufung der Testkonzeption nach Aussagekraft und Kosten. Bericht im Auftrag des Umweltbundesamts F+E-Vorhaben Nr. 106 02 045, Universit/it Kiel

DRAGGAN, S. (1976): The microcosm as a tool for estimation of environmental transport of toxic materials. Int. J. Envir. Stud. 10: 65-70

ECETOC (1992): Estimating environmental concentrations of chemicals using fate and exposure models. Technical Report No. 50; 80 S

EUSACKERS, H. (1978): Side effects of the herbicide 2,4,5-T affecting mobility and mortality of the springtail Onychiurus quadriocellatus (Collembola). Z. Angew. Entomol. 86:349-372

EUSACKERS, H. (1980): Assessment of toxic effects of the herbicide 2,4,5- T on the soil fauna by laboratory tests. Proc. VII. Int. Coll. Soil Zoology. 4 2 7 4 4 0

EPA (Environmental Protection Agency) (1982b): Pesticide Assessment Guidelines Standards, Subdivision N, Section 163: Mobility Stu- dies, Chemistry: Environmental Fate. Office of Pesticides and To- xic Substances, Washington, D.C.

EPA (Environmental Protection Agency) (1985): Toxic substance control act test guidelines: environmental effects testing guidelines, 40 CFR Part 797. Fed. Reg. 50 (188), 39389

EPA (Environmental Protection Agency) (1987): Soil Core Microcosm Test 797.3995. Federal Register (USA) 52 (187), 36363-36371. Washington, D.C.

FEDERSCHMIDT, A. (1993): Untersuchungen zur Rolle der Oligoch~iten in einem Wiesen- und einem Wald6kosystem auf L6f~lehm unter dem Einfluf~ des Fungizids Carbendazim. Dissertation UniversitM Frankfurt

UWSF- Z. Umweltchem. Okotox. 8 (3) 1996 165


FIGGE, K.; KLAHN, J. 8% KOCH, J. (1983): Testing of Chemicals by Eva- luation of Their Distribution and Degradation Patterns in an En- vironmental Standard System. Regulat. Toxicol. Pharm. 3: 199-215

FOISSNER W. (1987): Soil Protozoa: Fundamental Problems, Ecological Significance, Adaptations in Ciliates and Testaceans, Bioindicators and Guide to the Literature. Progress in Protistol. 2 :69-212

FORSTER, B., ROMBKE J. & KNACKER, T. (1995): Microcosm study on the interactions between microorganisms and enchytraeid worms in soil and plant litter of a grassland. Eur. J. Soil Biol. (in press)

GLEDHILL, W.E. (1987): Microbial Toxicity and Degradation Test Me- thodology: An Industrial Perspective. Toxicity Assessm. 2:89-96

GRAEFE, U. (1991): Ein Enchytraeentest zur Bestimmung der S~iure- und Metalltoxizit~it im Boden. Mittl. Deut. Bodenkdl. Ges. 66: 487-490

HASSAN, S.A. (1992) (ed.): Guidelines for testing the effects of pesticides on beneficial organisms: Description of test methods. IOBC/WPRS Bulletin XV: 1-186

KEGEL, B. (1989). Laboratory experiments on the side effects of selected herbicides and insecticides on the larvae of three sympatric Poeci- lus-species (Col., Carabidae). J. Appl. Ent. 108:144-155

KIss, 14 BAKONYI, G. (1992): Guideline for testing the effects of pesticides on Folsomia candida Willem (Collembola): Laboratory tests. In: HASSAN, S.A.: Guidelines for testing the effects of pesticides on beneficial organisms: Description of methods. IOBC/WPRS Bulle- tin XV/3:131-138

KLEIN, M. (1991): Application and Validation of Pesticide Leaching Mo- dels. Pesticide Sci. 31:389-398

KNACKER, T.; ROMBKE, J.; FORSTER, B.; MARCINKOWSKI, A. & SCHALL- mASS, H.-J. (1991): Die Wirkung von Pestiziden auf die Mesofauna und den CO2-Gas-Austausch eines terrestrischen ()kosystems. Be- richt im Auftrag des Umweltbundesamtes F+E-Vorhaben Nr. 106 03 069/01, Battelle lnstitut Frankfurt

LOEKKE, H. & VAN GESTEL, C.A.M. (1993): Manual of: SECOFASE. De- velopment, improvement and standardization of test systems for assessing sublethal effects of chemicals on fauna in the soil ecosy- stem. Natl. Environmental Research Inst., Silkeborg

LYMAN, W.J. (1982): Adsorption Coefficient for Soils and Sediments. In: Handbook of chemical property estimation methods. LYMAN, W.J. (ed.) McGraw-Hill, New York

MARSCHNER, A. (1992a): Phytotoxizit&itsuntersuchungen an Wildkr~iu- tern und einer Kulturpflanze. Schriftenreihe des Vereins fiir Was- ser-, Boden- und Lufthygiene. Hrsg.: R. LESCHBER und E. LAH- MANN. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart/New York

MARSCHNER, a. (1992b): Phytotoxizitf.tsuntersuchungen mit zwei anio- nischen Detergentien (TPBS, LAS) und einem Herbizid (Atrazin). Schr.-Reihe Verein WaBoLu 89:459-483

MORGAN, E. & KNACKER, T. (1994): The Role of Laboratory Terrestrial Model Ecosystems in the Testing of Potentially Harmful Sub- stances. Ecotoxicology 3:213-233

NEURUER, H. (1975): Bioteste in der Herbologie. Zeitschr. PflanzenKrh. PflSchutz. 82:316-328

OECD (Organisation for Economic Development) (1981): OECD- Guideline for Testing of Chemicals No. 106. Adsorption/Desorp- tion. Paris

OECD (Organisation for Economic Development) (1984a): OECD- Guideline for Testing of Chemicals No. 207. Earthworm Acute To- xicity Test. Paris

OECD (Organisation for Economic Development) (1984b): OECD- Guideline for Testing of Chemicals No. 208. Terrestrial plants, growth test. Paris

PEDERSEN, F. & SAMSOE-PETERSEN, L. (1993): Discussion Paper Regar- ding Guidance for Terrestrial Effects Assessment (1. Draft). Water Qual. Inst. Aarhus. 48 S.

PESTEMER, W.; AUSPURG, B. & GONTHER, P. (1987): Vergleich des OECD-Entwurfs ,,Terrestrial Plant Growth Test" mit den Ergeb- nissen aus Freilandversuchen. BMFT Forschungsbericht (FK2: 0373912) BBA Braunschweig

PFLEEGER, T.; MCFARLANE, C.; SHERMAN, R. & VOLK, G. (1991): A short-term bioassay for whole plant toxicity. In: GORSUCH, J.W., LOWER, W.R., WANG, W. & LEWXS, M.A. (eds.) Plants for Toxico- logy Assessment: Second Volume. ASTM Philadelphia, PA. 258-266

RATSCH, H.C.; JOHNt)RO, D.J. & MCFARLANE, J.C. (1986): Growth inhibition and morphological effects of several chemicals for Arabi- dopsis thaliana (L.). Heynh. Environ. Toxicol. Chem. 5:55-60

RIEPERT, E (1991 ): Effects of soil pollutants on Collembola: Determina- tion of the inhibition of reproduction. Biologische Bundesanstalt f. Land- und Forstwirtschaft, Berlin, Germany. Revised version 91/10

ROMBKE, J. (1991 ): Entwicklung eines Reproduktionstests an Bodenor- ganismen - Enchytraeen. Bericht im Auftrag des Umweltbundes- aNtes, F+E-Vorhaben Nr. 106 03 051/01, Battelle institut Frank- furt

ROMBKE, J. & KNACKER, T. (1989): Aquatic toxicity test for enchy- traeids. Hydrobiologia 180:235-242

RUDOLPH, P. & BOJE, R. (1986): Okotoxikologie: Grundlagen fiir die 6kotoxikologische Bewertung yon Umweltchemikalien nach dem Chemikaliengesetz. ecomed Verlag, Landsberg

SAMSOE-PETERSEN, L. (1987): Laboratory method for testing side-effects of pesticides on the rove beetle Aleochara bilineata - adults (Col., Staphylinidae). Entomophaga 32:73-81

SCHEUNERT, 1. (1991): Langzeitverhalten von Chemikalien im Boden. UWSF-Z. Umwehchem. Okotox. 3 :28-32

SCHREIBER, B. & BRINK, N. (1989): Pesticide Toxicity using Protozoans as Test Organisms. Biol. Fert. Soils 7:289-296

SCHUPHAN, I.; SCH.~iRER, M.; HEISE, M. & EBING, W. (1987): Use of laboratory model ecosystems to evaluate quantitatively the be- haviour of chemicals. In: Pesticide Science and Biotechnology. GREENHALGH, R.; ROBERTS, T.R. (eds.), Blackwell Sci. Publ., 437-444

SHiMABUKU, R.A.; RATSCH, H.C.; WIESE, C.M.; Nwosu, J.U. & KA- PUSTKA, L.A. (1991): A New Plant Life-Cycle Bioassay of the Ef- fects of Toxic Chemicals Using Rapid Cycling Brassica. In: GOR- SUCH, J.W.; LOWER, W.R.; WANG, W.; LEWIS, M.A. (eds.) Plants for Toxicology Assessment: Second Volume, ASTM STP 1115. ASTM Philadelphia, PA. 365-357

SOMERVILLE, L. & GREAVES, M.E (eds.) (1987): Pesticide Effects on Soil Microflora. Taylor & Francis, London. 240 pp

THOMPSON, A.R.; GORE, EL. (1972): Toxicity of twenty-nine insecticides to Folsomia candida: Laboratory studies. J. econ. Entomol. 65: 1255-1260

UBA (Umweltbundesamt) (1990): Grundziige der Bewertung von Neuen Stoffen nach dem Chemikaliengesetz (ChemG) Heft 90. UBA- Texte 28/90. Berlin

UBA (Umweltbundesamt) (1994): UBA-Workshop on Terrestrial Model Ecosystems. UBA-Texte 54/94. Berlin

UBA (Umweltbundesamt) (1995): Grundlagen fi~r die Beurteilung des 6kotoxikofogischen Gef~ihrdungspotentials von Altstoffen im Me- dium Boden - Entwicklung einer Teststrategie. UBA-Texte (im Druck). Berlin

VAN VORIS, P.; TOLLE, D.A.; ARTHUR, M.E; CHESSON, J. & ZWICK, T.C. (1984): Development and Validation of a Terrestrial Microcosm Test System for Assessing Ecological Effects of Utility Wastes. Electric Power Research Institute, 140 S.

WALKER, J.D. (1990): Effects of chemicals on microorganisms. Res. J. WPCF 62:618-624

Leitfaden

Erfolgskontrol le bei der Bodenreinigung

Arbeitskrels ,,Bodenchemie und BodenGkologle" der GDCh-Fach- gruppe ,,Umweltchemie und C)kotoxikologie"

GDCh-Monographie Bd. 4, 1996; ISBN 3-924763-53-4

Der Leitfaden stellt die Empfehlung des Arbeitskreises ,Bodenchemie und Boden6kologie" dar. Er soil unterstt/tzen bei: - Festlegung der Beprobungsstrategie zur Untersuchung der gereinig-

ten B6den - Festlegung der Analysenstrategie und -verfahren - Dokumentation und unabh~ingiger Oberpriifung.

166 UWSF- z. Umweltchem. Okotox. 8 (3) 1996

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Chemikalien im Boden