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Biomonitoring — Eine Methode der Umweltanalytik

Zusammenfassung

Der Beitrag gibt anhand von ausgewählten Bioindikationsmethoden einen Einblick in Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zum Biomonitoring am Institut für Biochemie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und an der Sektion Chemische Ökotoxikologie des Umweltforschungszentrums Leipzig-Halle. Er vermittelt einen Eindruck von der Leistungsfähigkeit der hier auf biochemischer Ebene an Flechten und Flechtenalgen sowie an Kiefernnadeln für die Bioindikationsmerkmale „energy charge”, antioxidative Systeme, natürliche Isotopenvariation (N15/N14) und Enzymen des N-Metabolismus entwickelten und erprobten Methoden. Im einzelnen werden Ergebnisse zum Nachweis von Dosis-Wirkungs-Beziehungen und zur Erfassung der räumlichen Differenzierung von Immissionswirkungen vorgestellt.

Literatur

  • Arndt, U.;W. Nobel undB. Schweizer: Bioindikatoren — Möglichkeiten, Grenzen und neue Erkenntnisse. Eugen Ulmer, Stuttgart. 1987

    Google Scholar 

  • Bartholmess, H.;R. Boemer;G. Rössler;G. Schober;W. Nobel undU. Arndt: Flechten als Bioindikatoren zur Erfassung von Immissionswirkungen — Möglichkeiten für Luftreinhaltestrategien. UWSF — Z. Umweltchem. Ökotox.6, 81–87 (1994)

    Google Scholar 

  • Bau, H.: Der Einsatz pflanzlicher Bioindikatoren in der Bundesrepublik Deutschland. VDI-Berichte901, 37–60 (1992)

    Google Scholar 

  • Bucher, J.B., andI. Bucher-Wallin (Eds.): Air pollution and forest decline. Birmensdorf. 1989

  • Cadenas, E.: Biochemistry of oxygen toxicity. Annu. Rev. Biochem.58, 79–100 (1989)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Dässler, H.-G.: Einfluß von Luftverunreinigungen auf die Vegetation. 4. Aufl., Fischer, Jena. 1991

    Google Scholar 

  • Elling, W.: Waldschäden und Waldschadensforschung. Naturwiss. Rdsch.45, 184–187 (1992)

    Google Scholar 

  • Elstner, E.F.;G. Wagner andW. Schütz: Activated oxygen in green plants in relation to stress situation. Curr. Top Plant Biochem. Physiol.7, 159–187 (1988)

    Google Scholar 

  • Erhardt, W.: Standardisierte Flechtenexposition. UWSF — Z. Umweltchem. Ökotox.6, 113–115 (1994)

    Google Scholar 

  • Faust, H.: Advances in nitrogen-15 use for environmental studies in soil-plant system. Isotopenpraxis Environ. Health Stud.29, 289–336 (1993)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Gebauer, G. andE.-D. Schulze: Carbon and nitrogen isotope ratios in different compartments of a healthy and a decliningPicea abies forest in the Fichtelgebirge. Oecologia87, 198–207 (1991)

    Article  Google Scholar 

  • Gebauer, G. andP. Dittrich: Nitrogen isotope ratios in different compartments of a mixed stand of spruce, larch and beech trees and of understorey vegetation including fungi. Isotopenpraxis Environ. Health Stud.29, 35–44 (1993)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Guderian, R.: Air pollution by photochemical oxidants. Ecological Studies52. Springer, Berlin, Heidelberg. 1985

    Google Scholar 

  • Guggenberger, J.: Einsatz biologischer Testverfahren zur Emissionsüberwachung organischer Stoffe. VDI-Berichte838, 321–344 (1990)

    Google Scholar 

  • Halbwachs, G. undU. Arndt: Möglichkeiten und Grenzen der Bioindikation. VDI-Berichte901, 7–16 (1992)

    Google Scholar 

  • Heath, R.L.: Initial events in injury to plants by air pollutants. Annu. Rev. Plant Physiol.31, 395–431 (1980)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Heck, W.W.;O.C. Taylor andD.T. Tingey: Assessment of crop loss from air pollutants. Elsevier Appl. Science, London, New York. (1988)

    Google Scholar 

  • Högberg, P. andC. Johaunissen:15N abundance of forests is correlated with losses of nitrogen. Plant and Soil157, 147–150 (1993)

    Google Scholar 

  • Höpker, K.A.: Bioindikation organischer Luftschadstoffe — Erste Erfahrungen im Ökologischen Wirkungskataster Baden-Württenberg. VDI-Berichte901, 827–836 (1992)

    Google Scholar 

  • Jäger, H.-J.;J. Bender undH.-J. Weigel: Stand der Diskussion über Richtwerte für Schadstoffkonzentrationen in der Luft. Angew. Bot.63, 559–575 (1989)

    Google Scholar 

  • Jung, K., H. Förstel, D. Schlee, H. Tintemann andG. Schüürmann: The nitrogen metabolism of pine needles (Pinus sylvestris L.) as bioindication system of environmental contaminations. Proveedings 22nd FEBS-Meeting, Stockholm (Schweden), Juli 1993, p. 41

  • Jung, K.;W. Rolle;D. Schlee;H. Tintemann;T. Gnauk andG. Schürmann: Ozone effects on nitrogen incorporation and superoxide dismutase activity in spruce seedlings. (Picea abies L.). New Phytol.128, 505–508 (1994)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Keitel, A.: Praxiserprobte Bioindikationsverfahren — Grundlagen und vergleichende Bewertung der Verfahrenskenngrößen. Staub-Reinh. d. Luft49, 29–34 (1989)

    CAS  Google Scholar 

  • Klötzli, F.A.: Ökosysteme. Aufbau, Funktionen. Störungen 3. Aufl. UTB 1479. Fischer, Stuttgart 1992

    Google Scholar 

  • Köck, M., Schlee, D. andU. Metzger: Sulfite — induced change of oxygen metabolism and the action of superoxide dismutase inEuglena gracilis andTrebouxia sp. Biochem. Physiol. Pflanzen180, 213–224 (1985).

    Google Scholar 

  • Koziol, M.J. andF.R. Whatley (Eds.): Gaseous air prollutants and plant metabolism. Butterworths, London. 1984

    Google Scholar 

  • Kreeb, K.H.;H. Schwegler;J. Müller;S. Schielo;K. Schneider undR. Weinmann: Zur Anwendung der „Katastrophentheorie” für die Modellbildung im Bereich der Bioindikation. Vergleich der Organisationsebenen „Vegetation” und „Chloroplasten”. Angew. Bot.55, 149–167 (1981)

    Google Scholar 

  • Lange, O.L., U. Heber, E.-D. Schulze andH. Ziegler: Atmospheric pollutants and plant metabolism. In:Schulze, E.-D., O.D. Lange andR. Oren (Eds.): Ecological Studies77, 238–273 (1989)

  • Larcher, W.: Streß bei Pflanzen. Naturwissenschaften74, 158–166 (1987)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Legge, A.H. andS.V. Krupa (Eds): Air pollutants and their effects on the terrestrial ecosystems. John Wiley & Sons, New York. 1986

    Google Scholar 

  • Loughurst, J.W.S. (Ed.): Acid deposition, sources, effects and controls. The British Library, Letchworth. 1989

    Google Scholar 

  • McKenzie, D.H., D.E. Hyatt andV.J. McDonald (Eds.): Ecological indicators. Vol. 2. Elsevier Sci., Publ., New York. 1992

    Google Scholar 

  • Mohr, H.: Die Erforschung der neuartigen Waldschäden. Biologie in unserer Zeit16, 83–89 (1986)

    Article  Google Scholar 

  • Nash, T.H. andV. Wirth (Eds.): Lichens, bryophytes and air quality. Bibliotheca Lichenologica. Vol. 30. Cramer, Berlin. 1988

    Google Scholar 

  • Nriagu, J.O. (Ed.): Sulfur in the environment. John Wiley & Sons, New York. 1987

    Google Scholar 

  • Nusch, E.: Biologische Testverfahren — Aussagekraft und Grenzen der Übertragbarkeit. UWSF — Z. Umweltchem. Ökotox.5, 155–161 (1993)

    Google Scholar 

  • Peichl, L. andD. Reiml: Bioprobes — Biological effect-test systems for the early recognition of unexpected environmental changes. Environmental Monitoring and Assessment15, 1–12 (1990)

    Article  Google Scholar 

  • Peter, K. undM. Urech: Bioindikation mit Flechten — Grenzen und Möglichkeiten der überregionalen Vergleichbarkeit von Luftgütekarten. VDI-Berichte901, 103–1118 (1992)

    Google Scholar 

  • Scandalios, J.G.: Oxygen stress and superoxide dismutases. Plant Physiol.101, 7–12 (1993)

    CAS  Google Scholar 

  • Schlee, D. undM. Köck: Zur Kombinationswirkung ausgewählter Luftschadstoffe auf pflanzliche Organismen. Biol. Rdsch.25, 35–44 (1987)

    CAS  Google Scholar 

  • Schlee, D.: Biochemische Grundlagen der Wirkung saurer Depositionen auf den pflanzlichen Organismus. UWSF — Z. Umweltchem. Ökotox.3, 362–367 (1991)

    Google Scholar 

  • Schlee, D.: Über den Wert von Bioindikationen auf biochemischer Ebene. VDI-Berichte901, 17–35 (1992)

    Google Scholar 

  • Schlee, D.;H. Tintemann;D. Möcker;C. Thöringer;K. Jung undH. Förstel: Aktivitäten und Eigenschaften von Glutaminsynthetase und Glutamatdehydrogenase aus Nadeln vonPinus sylvestris in Abhängigkeit vom Standort. Angew. Bot.68, 89–94 (1994)

    CAS  Google Scholar 

  • Schlee, D., K. Jung, R. Türk undM. Gehre: Natural isotope variations in species of lichen on an altitude gradient in Eastern Central Alps. Phyton (in press)

  • Schubert, R. (Ed.): Bioindikation in terrestrischen Ökosystemen. 2. Aufl. Fischer, Jena. 1991

    Google Scholar 

  • Schulte-Hostede, S.;N.M. Darral;L.W. Blank andA.R. Wellburn: Air pollution and plant metabolism. Elsevier Appl. Science, London, New York. 1988

    Google Scholar 

  • Schulz, H.: Biochemische Indikation mit Koniferennadeln — Ein Verfahren zur Früherkennung von Immissionswirkungen. Biochem. Physiol. Pflanzen184, 419–432 (1989)

    CAS  Google Scholar 

  • Schulz, H.: Biochemische Indikation — Ein Verfahren zur Früherkennung von Immissionswirkungen auf Koniferennadeln. VDI-Berichte NR.901, 189–200 (1991)

    Google Scholar 

  • Steubing, L. andH.-J. Jäger (Eds.): Monitoring of air pollutants by plants. Methods and problems. W. Junk Publ., The Hague. 1982

    Google Scholar 

  • Tenter, M.;R. Balter undA. Wild: Neuartige Waldschäden — Schadindikation mit Hilfe des Gehaltes an Putrescin in Nadeln und Blättern der Bäume. UWSF — Z. Umweltchem. Ökotox.3, 272–276 (1991)

    Google Scholar 

  • Tietz, D. undA. Tietz: Streß im Pflanzenreich. Biologie in unserer Zeit12, 113–119 (1982)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Türk, R.: Die Organisationsform der Flechten als Grundlage der Bioindikation von Luftfremdstoffen mit Hilfe von Flechten. VDI-Berichte901, 73–80 (1992)

    Google Scholar 

  • Umlauff-Zimmermann, R. undK. Kreimes: Passives Monitoring in Waldökosystemen. Verh. Gesell. Ökol.XVI, 85–90 (1987)

    Google Scholar 

  • Unsworth, M.H. andD.P. Ormrod (Eds.): Effects of gaseous air pollution in agriculture and horticulture. Butterworth Scientific, London. 1982

    Google Scholar 

  • VDI — Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg): Ermittlung und Beurteilung phytotoxischer Wirkungen von Immissionen mit Flechten. Verfahren der standardisierten Flechtenexposition. VDI-Richtlinie 3799, Bl. 2. Düsseldorf. 1991

  • Wellburn, A.: Air pollution and acid rain. The biological impact. Longman Scientific & Technical, Essex, England. 1988

    Google Scholar 

  • Zimmermann, R.-D.: Immissionsökologisches Wirkungskataster. UWSF — Z. Umweltchem. Ökotox.1, 57–58 (1989)

    Google Scholar 

  • Zimmermann, R.-D.: Bioindikation/Wirkungsermittlung — Arbeitskreis der Landesanstalten und-ämter. Konzeption der künftigen Aufgabenbereiche. UWSF — Z. Umweltchem. Ökotox.4, 286–287 (1992)

    Google Scholar 

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Schlee, D., Schulz, H. & Jung, K. Biomonitoring — Eine Methode der Umweltanalytik. UWSF - Z Umweltchem Ökotox 8, 172–178 (1996). https://doi.org/10.1007/BF02939306

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