01.08.2021
Untersuchung der Metallaufnahme von Schlickkrebsen mittels Feststoffprobeneintragssystemen

Untersuchung der Metallaufnahme von Schlickkrebsen mittels Feststoffprobeneintragssystemen

Quelle: BAM

Aufgrund der günstigen Bedingungen für die Erzeugung von Windenergie auf offener See wurde eine große Anzahl von Windparks durch die Anrainerstaaten der Nord- und Ostsee in Form von Off-shore-Bauwerken installiert. Dies führt zu einer hohen Dichte an Stahlkonstruktionen (Windturbinen, Umspannplattformen, usw.) in den entsprechend ausgewiesenen Gebieten. Diese Bauwerke, die sich in einer stark korrosiven Umgebung befinden, werden durch verschiedene aktive und passive Korrosionsschutzmaßnahmen geschützt. Zu den passiven Maßnahmen zählen z.B. Korrosionsschutzbeschichtungen, während der aktive Korrosionsschutz meist durch galvanische Anoden realisiert wird. Galvanische Anoden für den Off-shore-Bereich, die meist aus einer Aluminiumlegierung bestehen, lösen sich zugunsten des Bauwerks auf und setzen dabei (Schwer-)Metalle in die Umwelt frei. Zum Schutz einer Windturbine kommen - je nach Bauart und gewählter Beschichtung - für die rechnerische Lebensdauer von 25 Jahren zwischen 6 000 kg und 32 000 kg galvanische Anoden auf Aluminiumbasis zum Einsatz. Zur Bewertung der Umweltschäden, die durch die Freisetzung dieser Mengen zu erwarten sind und zu ihrer Reduktion liegen aktuell nur sehr wenige Untersuchungen vor. Ziel unserer Forschungsarbeit war es daher, analytische Methoden zur Verfügung zu stellen, die es erlauben, den in der Ökotoxikologie etablierten Modellorganismus Corophium Volutator hinsichtlich des Metallgehaltes zu untersuchen. Um die Biodiversität und die damit verbundene Variation von Individuen innerhalb einer Population zu untersuchen, wurde eine Methode auf Basis der elektrothermischen Verdampfung (ETV) in Kombination mit einem Massenspektrometer mit einem induktiv gekoppeltem Plasma als Ionenquelle (ICP-MS) optimiert, die es erlaubt, Schlickkrebse nach der Gefriertrocknung direkt und einzeln zu analysieren. Zusätzlich zu den Informationen über die Verteilung von Metallen innerhalb einer Krebspopulation wurde auch der Verbleib von Metallen innerhalb einzelner Individuen mittels Laserablation gekoppelt mit der ICP-MS analysiert. Diese Technik ermöglicht die Untersuchung der Verteilung von Metallen in Gewebeschnitten mit einer Auflösung im Mikrometerbereich. Die so entwickelten Methoden konnten aufdecken, dass es für die untersuchten Bedingungen zu einer Anlagerung der (Schwer-)Metalle an die Organismen gekommen ist – aber nicht zu einer Aufnahme.

Determination of metal uptake in single organisms, Corophiumvolutator, via complementary electrothermal vaporization/inductively coupled plasma mass spectrometry and laserablation/inductively coupled plasma mass spectrometry
Marcus von der Au, H. Karbach, A. M. Bell, O. B. Bauer, U. Karst, Björn Meermann
veröffentlicht in Rapid Communications in Mass Spectrometry, Band 35, Heft 2, erste Seite e8953, 2021
BAM, Fachbereich Anorganische Spurenanalytik