17. Mai 2016, Thema: Aquatische Ökotoxikologie Sedimentökotoxikologie

Sedimentqualität in der Venoge

Sind die Sedimente in der Venoge mitverantwortlich für die schlechte Gewässerqualität des Flusses? Um dies herauszufinden, hat das Oekotoxzentrum die Sedimentqualität mit Hilfe von Biotests und chemischen Analysen bewertet. Es zeigte sich, dass die Sedimente im unteren Flussbereich eine Quelle für Schadstoffe darstellen, die sich in Organismen anreichern und Wassertiere beeinträchtigen können.

Die Wasserqualität in der Venoge, einem kleinen Fluss im Kanton Waadt, hat sich deutlich verbessert, seit die einleitende Abwasserreinigungsanlage (ARA) in Bussigny aufgerüstet wurde. Im unteren Flussbereich ist die Qualität allerdings immer noch beeinträchtigt: So hat die Diversität der Lebensgemeinschaften im Sediment abgenommen und die sensitivsten taxonomischen Gruppen sind verschwunden. Das Oekotoxzentrum wollte daher wissen, ob die Sedimente für diese Beeinträchtigung der ökologischen Qualität mitverantwortlich sind. Untersuchungen des Bundesamts für Umwelt hatten nämlich 2010 gezeigt, dass ein Teil der Fische in der Venoge immer noch mehr polychlorierte Biphenyle (PCB) enthielt, als für den menschlichen Verzehr empfohlen – dies, obwohl die Stoffe in der Schweiz schon seit mehreren Dekaden verboten sind. So wie die PCB haben viele Mikroverunreinigungen eine hohe Affinität für Partikel, und Sedimente können daher noch Jahre nach einer Verschmutzung als Quelle für diese Schadstoffe dienen.

Verschiedene Beweisstränge notwendig

Zur Bestimmung der Sedimentqualität eignet sich besonders eine Kombination aus Biotests und chemischen Analysen, da so die Sedimentqualität mit verschiedenen Beweissträngen ermittelt werden kann. Die Masterstudentin Lidia Molano Leno der Universität Cadiz (Spanien) nahm Sedimentproben an vier Standorten der Venoge: Ein Standort war nahe des Ausflusses der ARA Bussigny, einer weiter flussabwärts nahe Ecublens Le Bois, wo das Umweltamt des Kantons Waadt die Wasserqualität beobachtet und die höchsten PCB Konzentrationen gemessen hatte, einer an der Flussmündung in den Genfersee und einer oberhalb der ARA Bussigny als Kontrollstandort.

Die Wirkung der Sedimentproben auf vier verschiedene Organismen wurde untersucht: Muschelkrebse, Zuckmückenlarven, Amphipoden und Makrophyten – alles Schlüsselorganismen mit verschiedenen Ernährungsebenen, Expositionspfaden und Merkmalen. Als zweiten Beweisstrang analysierte Lidia Molano Leno die Sedimente chemisch auf Metalle, PCB und PAHs. Sie prüfte ausserdem, ob die Zuckmückenlarven in der Lage waren, im Körper PCB anzureichern – eine direkter Hinweis darauf, dass die hohen PCB-Konzentrationen in Fischen durch eine Anreicherung in der Nahrungskette zustande kamen.

Chemische und ökotoxikologische Daten ergänzen sich

Die Sedimente enthielten einige Metalle und organische Mikroverunreinigungen in Konzentrationen oberhalb der sicheren Schwellenkonzentration für ökotoxische Effekte. Am höchsten war die Belastung jeweils am Mündungsstandort. In den chemische Analysen fanden sich Nickel, Chrom, Kupfer und Zink, ausserdem verschiedene PAK und PCB.

Die Biotests bestätigten, dass die Sedimente von flussaufwärts nach flussabwärts immer toxischer wurden. Die Sedimentproben oberhalb der ARA wirkten in keinem der Tests toxisch. Die Sedimentproben an der ARA und in Ecublens verringerten die Schlüpfrate der Zuckmückenlarven, aber hatten keine toxischen Effekte auf die Muschelkrebse oder die Amphipoden. Die Sedimente von der Flussmündung, wo die Schadstoffkonzentrationen am höchsten waren, zeigten keine Toxizität für die Zuckmückenlarven, beeinträchtigten jedoch die Muschelkrebse und Amphipoden. „Die Resultate zeigen, dass verschiedene Organismen sehr unterschiedlich auf den Schadstoffcocktail reagieren“, sagt Betreuerin Carmen Casado-Martinez vom Oekotoxzentrum. „ Es braucht daher immer eine Testbatterie mit sich ergänzenden Endpunkten, um Sedimente ökotoxikologisch komplett zu charakterisieren.“ Molano Leno fand ausserdem heraus, dass die Zuckmückenlarven in den Laborexperimenten PCB in ihren Körper anreicherten, und zwar bevorzugt die höher chlorierten Kongenere.

„In dieser Studie haben wir drei verschiedene Beweisstränge verwendet, um die Sedimentqualität zu bestimmen“, sagt Carmen Casado-Martinez. „Dabei haben sich die chemischen, die ökotoxikologischen und die Bioakkumulations-Ergebnisse gegenseitig ergänzt und dadurch eine zuverlässigere Aussage erlaubt.“ Die Ergebnisse zeigen, dass die Sedimente das Potential haben, zur Reduktion der ökologischen Qualität im unteren Teil der Venoge beizutragen.

Mehr Informationen: Casado-Martinez, M.C. et al. (2016) Impact des sédiments sur la qualité d’eau: surveillance écotoxicologique de la qualité de la rivière Venoge. Aqua und Gas 4, 56-63 

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