Ökologische Schadstoffe von der Quelle bis in die Umwelt nachverfolgen
Das Projekt CSI:ENVIRONMENT (Isotope forensics meets biogeochemistry – Linking sources and sinks of organic contaminants by compound specific isotope investigation) hat den Fortschritt im Bereich der CSIA beschleunigt, indem 16 junge Nachwuchswissenschaftler zum neuesten Stand der Technik bei diesem Verfahren geschult wurden. Bei Ermittlungen ist es wichtig, Herkunft, Quelle, Verteilungswege und potenzielle Senken von chemischen Verunreinigungen zu identifizieren. Konzepte und Anwendungen für einfachere organische Schadstoffe wie beispielsweise Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylole und chlorierte Ethene stehen zur Verfügung, fehlen jedoch für komplexere organische Schadstoffe wie Pestizide oder bromierte Flammschutzmittel. CSI:ENVIRONMENT gelang die erfolgreiche Umsetzung des Schulungsprogramms. Integraler Bestandteil des Kurses waren Verfahren zur Probenahme, Isolierung und Vorkonzentration organischer Verbindungen, Mehrfachelement-Isotopenanalyse sowie ein besseres Verständnis der Isotopenfraktionierungsprozesse. Auch die Interpretation der Isotopensignale in Ökosystemen mittels mathematischer Modelle wurde abgedeckt. Die Projekte umfassten viele Bereiche, die bislang in der Isotopenanalysetechnik noch nicht erforscht wurden. Nun stehen analytische Verfahren für neue Verbindungsklassen, komplexe Umweltmatrizes, polare Verbindungen und das Element Chlor zur Verfügung, die es vor der Forschung durch CSI:ENVIRONMENT nicht gab. Die entwickelten Instrumente tragen gleichermaßen dazu bei, die hinter den Photodegradationsmechanismen verborgenen Prozesse zu verstehen. Bei der Analyse der Isotopendaten wurde reaktive Transportmodellierung genutzt. Die Modelle wurden weiterentwickelt, um Isotopendaten zur Beurteilung der Quellen und die Menge des Abbau von Umweltschadstoffen im lokalen bis hin zum globalen Maßstab zu bewerten. Nun stehen theoretische Modelle zur besseren Interpretation der Isotopenfraktionierungsfaktoren ökologisch relevanter Verbindungen zur Verfügung. Es wurden mehr als 20 wissenschaftliche Arbeiten in von Experten begutachteten Zeitschriften veröffentlicht und rund 40 Präsentationen von Ergebnissen auf Konferenzen vorgestellt. Auf der ISOTOPES-2013-Konferenz in Sopot, Polen, fand hochkarätige Verbreitung im Bereich der Forschung statt. Im Sinne der Verbreitung in der Öffentlichkeit und an ein weitgefächertes Publikum war CSI:ENVIRONMENT Thema von Zeitungsartikeln, Pressemitteilungen, Open-Access-Publikationen, Kontakten mit Interessengruppen, Informationspunkten für die Öffentlichkeit und die Landwirte an den Brachen, Vorträgen an Universitäten und öffentlichen Konferenzen. Durch die Weiterbildung der jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf dem sich rasch weiterentwickelnden Gebiet der Isotopentechnologie hat das CSI:ENVIRONMENT-Projekt dazu beigetragen, eine Plattform zu erreichten, welche die Grundlage der zukünftigen Forschung sein wird. Die Qualität von Umweltüberwachung und Risikobewertung in Bezug auf organische Schadstoffe in Europa wird durch die Verbreitung von Wissen durch die neu qualifizierten Wissenschaftler besser werden.
Schlüsselbegriffe
substanzspezifische Isotopenanalyse, Forensik, CSI:ENVIRONMENT, organische Schadstoffe
