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DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW)

Einführungsbeitrag

Biologische Testverfahren ("Biotests") sind zur Bestimmung der Wirkung von Umweltproben, zum Beispiel behandeltes kommunales und industrielles Abwasser, Frischwasser, wässrigen Extrakten (zum Beispiel Sickerwasser, Eluate) von Feststoffen, Porenwasser von Sedimenten, Gesamtsediment oder chemischen Substanzen unter den im Experiment festgelegten Bedingungen auf die jeweiligen Testorganismen geeignet. Diese Wirkungen können entweder fördernd oder hemmend sein und können durch die Reaktion der Organismen (zum Beispiel durch Tod, Wachstum, (Zell-)Proliferation, morphologische und physiologische Veränderungen) festgestellt werden. Hemmwirkungen werden durch toxische Wasserinhaltsstoffe oder andere Wirkungen von Schadstoffen (Noxen) ausgelöst.
Die im biologischen Testverfahren messbare, scheinbare Toxizität ist das Ergebnis einer Wechselwirkung zwischen den Bestandteilen einer Umweltprobe oder einer toxischen Substanz und dem Testorganismus. Das Schutzpotential des biologischen Systems, zum Beispiel durch metabolische Entgiftung und Exkretion (Ausscheidung), ist ein integraler Bestandteil des biologischen Testverfahrens.
Außer der direkten toxischen Wirkung eines oder mehrerer Probenbestandteile können biologische Schadwirkungen durch das Zusammenwirken aller Schadstoffe verursacht werden, zum Beispiel durch Substanzen, die an sich nicht toxisch sind, aber die chemische oder physikalische Eigenschaften von Testansätzen durch Störung mit den testspezifischen Zusatzstoffen (zum Beispiel Nährstoffe, Salze) beeinflussen und daraus folgend auch die Lebensbedingungen der Organismen. Dieses gilt beispielsweise für sauerstoffzehrende Substanzen, Farb- oder Trübstoffe, die den Lichteinfall vermindern.
Zu den biologischen Testverfahren gehören auch solche Verfahren, bei denen die Wirkung von Organismen auf Substanzen geprüft wird (zum Beispiel Untersuchungen zum mikrobiellen Abbau).
Das Ergebnis des biologischen Testverfahrens bezieht sich vor allem auf die im Test verwendeten Organismen und die im Testverfahren vereinbarten Bedingungen. Eine durch standardisierte Testverfahren festgestellte schädigende Wirkung kann einen Hinweis geben, dass die aquatischen Organismen und die Biozönose gefährdet sein könnten. Die Ergebnisse erlauben jedoch keine direkten oder extrapolativen Hinweise in Bezug auf das Auftreten ähnlicher Effekte in der aquatischen Umwelt. Dies gilt in besonderer Weise für suborganismische Testverfahren, da wichtige Eigenschaften und physiologische Funktionen intakter Organismen (zum Beispiel Schutzmaßnahmen, Reparaturmechanismen) entfernt oder deaktiviert werden.
Grundsätzlich gibt es keinen Organismus, der eingesetzt werden kann, um alle möglichen Auswirkungen auf die Biozönose oder das Ökosystem unter den verschiedenen Konstellationen abiotischer oder biotischer Bedingungen zu untersuchen. Lediglich wenige ("Modell"-)Arten, die relevante ökologische Funktionen repräsentieren, können in der Praxis getestet werden. Neben diesen grundsätzlichen und praktischen Grenzen bei der Auswahl der Testorganismen, kann auch die zu untersuchende Probe beim Biotest experimentelle Schwierigkeiten verursachen. Umweltproben (zum Beispiel Abwasser, Gesamtsediment) sind komplexe Gemische und enthalten häufig schwerlösliche, flüchtige, instabile, farbige Substanzen und/oder suspendierte, manchmal kolloide Partikel. Die Komplexität und die Heterogenität der Materialien sind bei der Durchführung von Biotests Ursache einer Vielfalt experimenteller Probleme.
Spezielle Probleme stehen in Verbindung mit der Instabilität des Testmaterials, verursacht beispielsweise durch folgende Reaktionen und Prozesse: - physikalischer Art (zum Beispiel Phasentrennung, Sedimentation, Verflüchtigung); - chemischer Art (zum Beispiel Hydrolyse, Photodegradation, Bildung von Niederschlägen) und/oder - biologischer Art (zum Beispiel biologischer Abbau, Biotransformation, biologische Aufnahme in Organismen).
Dieses Dokument wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 147 "Water quality" in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 230 "Wasseranalytik" erarbeitet, dessen Sekretariat von DIN (Deutschland) gehalten wird.
Das zuständige deutsche Gremium ist der Arbeitskreis NA 119-01-03-05-01 AK "Biotest" des Arbeitsausschusses NA 119-01-03 AA "Wasseruntersuchung" im DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW).

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN ISO 5667-16:1999-02 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Abschnitt 3 Begriffe aufgenommen; b) Ausbau und Struktur der Norm unter Anpassung aktueller fachlicher Weiterentwicklungen geändert; c) Norm redaktionell überarbeitet.

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 119-01-03-05-01 AK - Biotests  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 230 - Wasseranalytik