Wissenschaftliche Studie, 2005
13 Seiten, Note: 1,7
Geowissenschaften / Geographie - Geologie, Mineralogie, Bodenkunde
1. Einleitung
2. Material und Methoden
2.1 Chemikalien
2.2 Bodenmaterial
2.3 Batchexperimente
2.4 Bestimmung der Östrogene
2.4.1 Probenaufbereitung
2.4.2 GC-MS Messmethode
3. Ergebnisse und Diskussion
3.1 Batchlösungen
3.2 Einzelbestimmungen
3.3 Gemische
4. Zusammenfassung und Schlussfolgerung
5. Literatur
Das Ziel der Arbeit ist die Untersuchung des Sorptionsverhaltens natürlicher Östrogene in Bodenmaterial durch Batchexperimente, um das potenzielle Risiko einer Grundwassergefährdung durch Auswaschung zu bewerten.
3.2 Einzelbestimmungen
In den Experimenten mit nur einem zugesetzten Östrogen wurden alle vier Hormone 17a / ß- Östradiol, Östriol und Östron erfasst, um eventuellen Um- oder Abbau verfolgen zu können.
Dennoch sind in der nachfolgenden Graphik 2 die Ergebnisse der Hormonmessung nur für die einzelnen Östrogene in µg/ml zusammengefasst dargestellt. Ein Um- bzw. Abbau konnte nicht quantifiziert werden. Gemessen wurde die Restkonzentration in der Bodenlösung. Von den drei Parallelproben wurde jeweils der Mittelwert gebildet. Die Differenz zur Ausgangskonzentration (Zeitpunkt 0h) wird auf Adsorption an die Bodenfestphase zurückgeführt.
Ab dem Zeitpunkt 2h sinken die Hormonkonzentrationen in der Bodenlösung, die Hormone sorbieren in verstärktem Maße an die Bodenpartikel.
Bereits nach 1h betragen die Konzentrationen von 17a-Östradiol und Östron nur noch etwa 4% bzw. 9% der Ausgangskonzentration. Die Konzentrationen von 17ß- Östradiol und Östriol ist dagegen deutlich höher. Ein Rückgang ist hier erst ab 1h zu verzeichnen.
Anhand dieser Ergebnisse kann man erkennen, dass 17a-Östradiol und Östron bereits nach kurzer Kontaktzeit ein starkes Sorptionsvermögen aufweisen und nach längerer Schütteldauer auch nur geringe Desorption (z.B. nach 16h) zeigen.
1. Einleitung: Erläuterung der Problematik von Hormonen in der Umwelt und Definition der Fragestellung hinsichtlich der Bodenbindung von Östrogenen.
2. Material und Methoden: Beschreibung der verwendeten Chemikalien, des Bodenmaterials sowie der experimentellen Durchführung der Batchversuche und der analytischen Bestimmung mittels GC-MS.
3. Ergebnisse und Diskussion: Präsentation und Interpretation der Messdaten zu Batchlösungen, Einzelbestimmungen und Gemischen hinsichtlich der Sorptionsintensität.
4. Zusammenfassung und Schlussfolgerung: Synthese der Ergebnisse mit Fokus auf die Umweltrelevanz der Auswaschung von Hormonen und die Rolle mikrobieller Abbauprozesse.
5. Literatur: Verzeichnis der verwendeten wissenschaftlichen Quellen.
Sorption, natürliche Östrogene, Batchexperiment, Bodenkunde, 17a-Östradiol, 17ß-Östradiol, Östron, Östriol, GC-MS, endokrine Disruptoren, Bodenmaterial, Grundwassergefährdung, Auswaschung, Desorption, Metaboliten.
Die Arbeit untersucht das Verhalten natürlicher Östrogene bei Kontakt mit Bodenmaterial, um zu klären, in welchem Ausmaß diese Hormone an den Boden gebunden oder in die Umwelt ausgewaschen werden.
Die Themenfelder umfassen die Sorptionsfähigkeit von Böden, die Stabilität verschiedener Östrogene unter Laborbedingungen sowie die Auswirkungen dieser Substanzen als endokrine Disruptoren auf Ökosysteme.
Es soll geklärt werden, ob und wie schnell natürliche Östrogene an Bodenmaterial binden und welche Rückschlüsse dies auf das Gefährdungspotenzial für das Grundwasser zulässt.
Zur Untersuchung werden Batchexperimente (Schüttelversuche) durchgeführt, wobei die Quantifizierung der Hormonkonzentrationen mittels GC-MS-Analytik erfolgt.
Im Hauptteil werden die Versuchsaufbauten, die analytische Bestimmung mittels Gaschromatographie und Massenspektrometrie sowie die detaillierten Ergebnisse der Sorptionskurven für Einzelhormone und Gemische diskutiert.
Zentrale Begriffe sind Sorption, endokrine Disruptoren, Östrogene, Batchexperiment und Bodenbindung.
Die Ergebnisse zeigen, dass 17a-Östradiol ein besonders starkes Sorptionsvermögen aufweist und in Bodenexperimenten andere, bindungsschwächere Hormone von den Sorptionsplätzen verdrängen kann.
In Gemischen konkurrieren mehrere Hormone gleichzeitig um die begrenzten Sorptionsstellen am Boden, was zu einer höheren Desorption im Vergleich zu den Einzelbestimmungen führen kann.
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