Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-446
Main Title: Phytotoxische Wirkungen von gelöster organischer Substanz (DOM) mit Paraquat, 2,4-D und Naphthalin
Translated Title: Phytotxic effects of dissolved organic matter (DOM) with Paraquat, 2,4-D and Naphthalene
Author(s): Andersohn, Cornelia
Advisor(s): Wilke, Berndt-Michael
Granting Institution: Technische Universität Berlin, ehemalige Fakultät VII - Architektur Umwelt Gesellschaft
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: In Hydrokultur wurde an Herbstrübe (Brassica rapa ssp. rapa) die Kombinationswirkung von löslicher organischer Substanz (DOM) aus Grünlandoberboden (0-10 cm) und aus Weizenstroh mit zwei Herbiziden, dem kationischen, zweiwertigen Paraquat und der Säure 2,4-D sowie einem zweiringigen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoff (PAK), Naphthalin, mittels Wachstumstests von 5 Tagen im Klimaschrank, bei 22 °C für 16 Stunden hell und bei 16 °C für 8 Stunden dunkel, getestet. In DOM wurde der Anteil von hochmolekularen, hydrophoben Bestandteilen (Fulvo- und Huminsäuren) durch XAD-8 Fraktionierung bestimmt. Eine Interaktion zwischen Xenobiotikum und DOM wurde mittels Fluoreszenzquenching untersucht. Mithilfe einer zweifaktoriellen Varianzanalyse wurden die Einflüsse von Xenobiotikum-Konzentration und von Herkunft und Konzentration von DOM auf die Kombinationswirkung ermittelt. Es ließen sich folgende Schlüsse ziehen: Eine qualitative interaktionsrelevante Variabilität von DOM ließ sich durch den Anteil der Huminstoff-Fraktion, die bei pH 2 an das XAD-8 Harz gebunden wird, nicht feststellen. Es lassen sich aus demselben Material und mit denselben Methoden zu verschiedenen Terminen nicht identische DOM herstellen. Der Zeitpunkt der Grünlandbodengewinnung ist entscheidend für die Wirkung des aus ihm gewonnenen DOM auf das Pflanzenwachstum. Paraquat und 2,4-D wurden von beiden DOM-Quellen komplexiert, von Grünlandboden-DOM dagegen gar nicht. Ein signifikanter Einfluß von Xenobiotikum-Konzentration und DOM auf die Kombinationswikrung konnte für 2,4-D und Naphthalin nachgewiesen werden. Neben den genannten Einflußfaktoren Xenobiotikum-Konzentration und DOM für die Kombinationseffekte konnte ein Einflußfaktor von durchschnittlich 33 % bisher nicht erklärt werden. Die Auswertung der Kombinationswirkung sieht bei allen Xenobiotika etwa gleich aus. Durchschnittlich fielen die Kombinationswirkungen überwiegend antagonistisch aus (42 %), direkt gefolgt von synergistisch negativ (38 %), 12 % fielen synergistisch positiv und 10 % additiv aus. Durch die Verschiedenartigkeit der Zusammensetzung der identisch extrahierten DOM, läßt sich eine Kombinationswirkung durch vorherige quantitative Analyse der Huminstoffe allein jedoch nicht prognostizieren. Zusätzlich wurde eine Studie an DOM aus konventionell bewirtschaftetem Ackerboden durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass Xenobiotika über den erwarteten Wirkungszeitraum hinaus im Boden eingeschlossen oder gebunden sein können und nach einer Serie erosiver Regenfällen durch DOM wieder mobilisiert werden können und zwar als aktiv ökotoxische Substanzen.
The combined effect of dissolved organic matter (DOM) from grassland top soil (0-10 cm) and wheat straw with two herbicides, the cationic, bivalent Paraquat and the acid 2,4-D, as well as the two-ring polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH), Naphthalene, was studied on turnip (Brassica rapa ssp. rapa) with 5 day growth tests in hydroculture in a phytotron for 16 hours at 22°C and daylight and for 8 hours at 16°C in the dark. The humic hydrophobic fraction (fulvic and humic acids) was determined using XAD-8 resin. An interaction between the xenobiotics and DOM was detected by fluorescence quenching. Using two-factor analysis of variance, the influence of xenobiotic-concentration, source and concentration of DOM on the combined effect was determined. The following findings can be stated: A qualitative variability, responsible for the potential of interaction with xenobiotics could not be detected by defining the quality of humic substances bound to XAD-8 resin at pH 2. No identical DOM solutions could be prepared using the same materials and procedure at different times. The time of acquirement of grassland soil for DOM preparation is evident for its effect on plant growth. Paraquat and 2,4-D have been complexed by both DOM sources, but 2,4-D to a much lower extend. Naphthalene was not always complexed by straw-DOM, but was never complexed by grassland soil-DOM. A significant effect of the xenobiotic concentration and DOM in the combined effect could only be proved for 2,4-D and Naphthalene. Beside the factors xenobiotic concentration and DOM for the explanation of the combined effect another factor of ón average 33% couldn't be explained yet. The combined effects of all xenobiotics were fairly similar. It dominated the antagonistic effect with on average 42%, followed by the synergistic negative effect (38%), the synergistic positive effect (12%) and the additive effect (19%). Due to the high individual variability of identically extracted DOM, the effect of DOM on the phytotoxicity of an organic xenobiotic cannot be predicted from its quantitative humic content. In a surplus study DOM from a soil of conventional field was examined for its phytotoxicity. Results show, that xenobiotics might be captured within the soil layer for a period longer than its expected effective time and then be mobilized by DOM after a series of erosive rainfalls, remaining ecotoxicologically active.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-3487
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/743
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-446
Exam Date: 22-Jan-2002
Issue Date: 27-Feb-2002
Date Available: 27-Feb-2002
DDC Class: 710 Städtebau, Raumplanung, Landschaftsgestaltung
Subject(s): 2
4-D
DOM
Naphthalin
Ökotoxikologie
Paraquat
Pflanzentest
2
4-D
DOM
Ecotoxicology
Naphthalene
Paraquat
Plant test
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