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Der Gewässerschutz ist in den letzten Jahrzehnten immer wichtiger geworden. Am 23. Oktober 2000 wurde daher die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) eingeführt, durch die bis Ende 2015 eine gute Gewässerqualität erreicht und erhalten werden sollte. Hierfür sollten die besten verfügbaren Technologien für die Behandlung von kommunalem Abwasser eingesetzt werden. Unter besagte Technologien fallen zusätzliche Reinigungsstufen in Kläranlagen, so beispielsweise eine Behandlung des Abwassers mit Ozon oder Aktivkohle. Das Projekt SchussenAktivplus untersuchte beide Methoden hinsichtlich ihrer Effektivität, verschiedene Stoffe wie Arzneimittel, Pestizide oder endokrin wirksame Substanzen besser herauszufiltern. Hierfür wurden im Rahmen dieser Arbeit Untersuchungen an Fischen durchgeführt, um eine Einschätzung über deren Gesundheitszustand bei Exposition gegenüber geklärtem Abwasser mit und ohne zusätzlichen Reinigungsstufen zu erhalten. Die Untersuchungen wurden an zwei Bodenseezuflüssen durchgeführt: Als Testgewässer diente die Schussen, da sie relativ stark belastet war, während die Argen auf Grund ihrer geringeren Belastung als Referenzgewässer diente. Zwei der an der Schussen gelegenen Kläranlagen lagen hierbei im Fokus dieser Arbeit. An der Kläranlage Eriskirch wurde eine Modellanlage mit Ozonierung, Sandfilter und granulierter Aktivkohle installiert. Hier erfolgte die Exposition von Regenbogenforellen in zwei verschiedenen Aquarien. Das eine Becken erhielt den regulären Kläranlagenablauf nach Flockungsfilter, welcher ins Gewässer eingeleitet wird, das andere Becken wurde mit dem Ablauf der Modellanlage gespeist. Die Kläranlage Langwiese erhielt eine großtechnische Erweiterung mit einer Pulveraktivkohlestufe. An der Kläranlage Langwiese wurden direkt in die Schussen Käfige eingebracht, um dort Regenbogenforellen zu exponieren. Dabei befand sich ein Käfig 200 m oberhalb der Kläranlage, ein zweiter im Ablauf der Kläranlage. Des Weiteren wurden Bypass-Systeme an der Schussen unterhalb der Kläranlage Langwiese und an der Argen für die Exposition von Bach- und Regenbogenforellen installiert. Zusätzlich zu diesem aktiven Monitoring wurde ein passives Monitoring durchgeführt, wobei an verschiedenen Probestellen an der Schussen und der Argen Döbel und Schneider direkt aus dem Wasser per Elektrobefischung entnommen wurden. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Untersuchungen für endokrine und toxische Wirkungen durchgeführt. Im Bereich der endokrinen Wirkungen wurde der Reifezustand der Fische mit Hilfe der Histologie bestimmt sowie der Gonadosomatische Index berechnet. Bei den toxischen Wirkungen wurden dioxin-ähnliche Toxizitäten unter Anwendung des EROD-Assays und Gewebetoxizitäten anhand der Histopathologie analysiert. Innerhalb des Projektes wurden noch weitere Effekte an Fischen untersucht, die von Kollegen der Universität Tübingen und Kooperationspartnern des Projektes SchussenAktivplus ermittelt wurden. Weiterhin erfolgte ein Vergleich der oben aufgeführten Effekttests mit Wirkpotentialtests, die von Kooperationspartnern durchgeführt wurden. Für diese Wirkpotentialtests wurden Oberflächenwasser, Sediment und Abwasser hinsichtlich ihres Potentials untersucht, Effekte in Fischen auszulösen. Die von Kooperationspartnern durchgeführte chemische Analyse von Oberflächenwasser-, Sediment-, Abwasser-, und Fischproben sollte verschiedene toxische und endokrine Substanzen, die für die Ergebnisse der Wirkpotential- und Effekttests verantwortlich sein können, ermitteln. Vor dem Ausbau der KA Langwiese konnten endokrine Substanzen in Schussen und Argen nachgewiesen werden, jedoch konnte durch die Ergebnisse der Wirkpotential- und Effekttests die Belastung als gering eingestuft werden. Von größerer Bedeutung waren hingegen die Belastung mit toxischen Substanzen und die daraus resultierenden Effekte in Fischen. Sowohl die Schussen, aber auch die Argen, zeigten Belastungen aus den Bereichen der dioxin-ähnlichen Toxiziät, Genotoxizität, Gewebetoxizität und Proteotoxizität. Nach Behandlung des Abwassers mit Aktivkohle und/oder Ozon waren die Konzentrationen an toxischen Substanzen geringer und die Effekte in den Fischen reduziert. Dabei konnten starke Verbesserungen bei der dioxin-ähnlichen Toxiziät, der Genotoxizität und der Gewebetoxizität festgestellt werden, während es bei der Proteotoxizität sowohl zu Verbesserungen kam, aber auch teilweise keine Veränderungen festgestellt wurden. Durch die zusätzliche Reinigung des Abwassers konnte an beiden Kläranlagen eine Verbesserung der allgemeinen Fischgesundheit nachgewiesen werden. Diese Resultate spiegelten sich in den Ergebnissen der chemischen Analytik und der Wirkpotentialtests wider.

SchussenAktiv-a Model Study on the Efficacy in Reducing Anthropogenic Micropollutants by Activated Carbon Filtration in Wastewater Treatment Plants-Exposure and Effect Monitoring Prior to the Startup of the Charcoal Adsorption System at the Wastewater Treatment Plant Langwiese, Association for Wastewater Treatment Mariatal, City of Ravensburg, Germany; International audience; Zusammenfassung Durch den kombinierten Einsatz verschiedener Methoden ist nachweisbar, dass sich Spurenstoffe auf den Gesundheitszustand wasserlebender Organismen und die Integrität aquatischer Le-bensgemeinschaft negativ auswirken. Im Projekt SchussenAktiv konnte die Präsenz von Spurenstoffen mit toxischen (z.B. gento-xischen) und hormonellen (z.B. östrogenartigen) Potentialen so-wie tatsächlichen Wirkungen in Verbindung gebracht werden. Die große Variabilität im Nachweis östrogenartig wirkender Chemi-kalien spiegelt sich auch in der Variabilität der nachgewiesenen östrogenen Wirkpotenziale und Wirkungen bei Fischen und Fisch-nährtieren wider. Die reduzierte Anzahl sensitiver Taxa unterhalb der untersuchten Kläranlage Langwiese (AZV Mariatal, Ravens-burg) an der Schussen spricht dafür, dass sich negative Effekte be-reits auf biozönotischer Ebene manifestiert haben. Ein Zusam-menspiel toxischer und hormoneller Einflüsse auf die Organismen in der Schussen ist hierbei aufgrund der erzielten Resultate wahr-scheinlich. Für die als Referenzgewässer ausgewählte Argen konn-te gezeigt werden, dass die untersuchte Probenahmestelle zwar insgesamt als deutlich weniger belastet gelten kann als die Probe-nahmestellen an der Schussen, dass a ber auch hier Bedarf be-steht, bestimmte Expositionen (z. B.-Sitosterol, Cadmium, Ar-sen, Quecksilber, Zink) und Effekte (z. B. Acetylcholinesterase-hemmung bei Fischen, fehlende Abundanz von Gammariden) ge-nauer zu betrachten um gegebenenfalls ihre Ursachen zu eruieren. Using a combination of different chemical and biological methods the project SchussenAktiv provided evidence that micropollutants negatively influence the health status of aquatic organisms and the integrity of aquatic ecosystems. It was possible to establish plausible connections between the presence of distinct micropol-lutants in the environment, toxic (e.g. genotoxic) or hormonal (e.g. estrogen-like) potentials in effluent or surface water samples , and the respective effects in feral fish. Large variability in the abundance of estrogen-like substances was reflected in the variation of both estrogenic potentials and estrogenic effects in fish and invertebrates. The decreased number of sensitive taxa in the river Schussen downstream the wastewater treatment plant Langwiese revealed evidence for detrimental effects also on the community structure. In general, the results of SchussenAktiv led to the suggestion that both toxic and endocrine-active chemicals interact in influencing organisms abundant in the Schussen river downstream sewage treatment plant. In contrast, the sampling site at the Argen river, chosen as a reference, was found to be clearly less polluted than the investigated sites along the Schussen. Nevertheless , detected pollutants (-sitosterol, cadmium, arsenic, mercury , zinc) and effects (AChE inhibition in fish, absence of gam-marids) call for a causal analysis also in the river Argen.