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DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW)

Einführungsbeitrag

Dieses Dokument legt ein Verfahren zur Bestimmung der Toxizität von Umweltproben auf Wachstum, Fertilität und Reproduktion von <(kursiv)Caenorhabditis elegans> (Nematoda)fest. Das Verfahren kann sowohl für Süßwassersediment (maximale Salinität 5 g/l), Böden, Abfall, als auch für Porenwasser, Eluate und wässrige Extrakte verwendet werden, die aus kontaminierten Sedimenten, Böden und Abfall extrahiert wurden.
Nematoden sind die individuen- und artenreichste Organismengruppe der Metazoen in Sedimenten und Böden und spielen, auf Grund der Entwicklung von verschiedenen Ernährungstypen (Bakterien-, Algen-, Pilz-und Pflanzenfresser, sowie Omnivore und Räuber), eine wichtige Rolle in benthischen Nahrungsnetzen und Bodennahrungsnetzen. Außerdem sind Nematoden anerkannte Umweltindikatoren für die Bewertung der Toxizität von Chemikalien und der Qualität von Sedimenten und Böden.
Juvenile Organismen der Art C. elegans werden in einer Umweltprobe über einen Zeitraum von 96 h exponiert. In diesem Zeitraum vollenden die exponierten Testorganismen in den Kontrollansätzen einen kompletten Lebenszyklus. Die Toxizität kann durch die Intensität des Effekts als prozentuale Hemmung quantifiziert werden. Ein toxischer Effekt einer Umweltprobe tritt auf, wenn die Hemmung des Wachstums, der Fertilität oder der Reproduktion von C. elegans im Vergleich zur Kontrolle einen gewissen Schwellenwert überschreitet.
Der Text von ISO 10872:2020 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 147 „Water quality“ der Internationalen Organisation für Normung (ISO) erarbeitet und als EN ISO 10872:2021 durch das Technische Komitee CEN/TC 230 „Wasseranalytik“ übernommen, dessen Sekretariat von DIN (Deutschland) gehalten wird.
Das zuständige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitskreis NA 119-01-03-05-01 AK „Biotests“ des Arbeitsausschusses NA 119-01-03 AA „Wasseruntersuchung“, der dieses Verfahren in Zusammenarbeit mit dem Unterausschuss NA 119-01-02-04 UA „Biologische Verfahren“ des Arbeitsausschusses NA 119-01-02 AA „Abfall- und Bodenuntersuchung“ im DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW) erarbeitet hat.
Gegenüber DIN ISO 10872:2012-10 wurde der Titel geändert, um die Wahrnehmbarkeit im Bereich der Bodentoxizität zu verbessern und für die Untersuchung von Böden wurde das Verfahren verändert, um den Wassergehalt des Testmaterials reduzieren zu können.
Diese Norm wurde für die Anwendung im Rahmen der Umsetzung der Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik entwickelt.
Angesichts der ökologischen Bedeutung freilebender nicht-parasitärer Nematoden für den Erhalt der Bodenfunktionen ist mit dem Prüfverfahren an <(kursiv)Caenorhabditis elegans> (Nematoda) eine Lücke in der Testbatterie genormter chronischer Prüfverfahren für die biologische Charakterisierung von Böden oder Bodensubstraten geschlossen worden, auch wenn das Verfahren Teil der Wasserqualitätsprüfung ist. Da der Lebensraum dieser Art sowohl Süßwassersedimente als auch den wassergesättigten Porenraum von Böden umfasst, konnte anhand einer breiten Palette unterschiedlich belasteter Böden gezeigt werden, dass das Prüfverfahren geeignet ist, toxische Eigenschaften kontaminierter Böden aufzuzeigen (Höss et al. 2009). Die Prüfung von Böden mit möglichem toxischem Potential erfolgt allgemein über den Vergleich mit einem Kontrollboden, der keine Wirkung auf den Testorganismus ausübt. Gerade bei längerfristigen subletalen Prüfverfahren ist es aber schwierig, einen geeigneten Kontrollboden zu definieren, da die Prüfparameter wie zum Beispiel Wachstum und Reproduktion nicht nur von Stoffen anthropogener Herkunft, sondern auch von den standorttypischen Bodeneigenschaften beeinflusst sein können. In der Folge sorgt die erhöhte Variabilität der Prüfparameter für Unschärfe bei der ursächlichen Zuordnung der Wirkungen.
Die von Höss et al., 2009, beschriebenen Untersuchungen haben darüber hinaus gezeigt, dass die an <(kursiv)C. elegans> beobachteten toxischen Auswirkungen nicht mit jenen anderer Verfahren aus der „Testbatterie“ der Bodenqualitätsprüfung (Regenwürmer, Collembolen, höhere Pflanzen) korrelierten. Unabhängig davon, welchem Umstand diese Beobachtung zuzuschreiben ist, lässt sich daraus ableiten, dass dieses Prüfverfahren eine sinnvolle Ergänzung zu den bestehenden Verfahren darstellt.
Es wird wie bei anderen Verfahren auch, späterer Verfahrensüberarbeitungen vorbehalten bleiben, ergänzende bodenprüfungsrelevante Hinweise für die Versuchsdurchführung und die Ergebnisinterpretation auf der Basis einer gewachsenen Prüferfahrung zu geben.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN ISO 10872:2012-10 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) der Titel wurde geändert, um die Wahrnehmbarkeit im Bereich der Bodentoxizität zu verbessern; b) für die Untersuchung von Böden wurde das Verfahren verändert, um den Wassergehalt des Testmaterials reduzieren zu können; c) die Normativen Verweisungen und die zitierte Literatur wurden aktualisiert; d) Informationen zum Kontrollboden und zu Einschränkungen für zu testende Bodenproben wurden hinzugefügt; e) das Dokument wurde redaktionell überarbeitet.

Dokument: zitiert andere Dokumente

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 119-01-03-05-01 AK - Biotests  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 230/WG 2 - Koordinierung Biologische Verfahren  

Zuständiges internationales Arbeitsgremium

ISO/TC 147/SC 5 - Biologische Verfahren