FOR 566: Veterinary Medicines in Soils: Basic Research for Risk Analysis
Coordinator
Professor Dr. Wulf Amelung
Grant period
2005 - 2015
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)5471428
Note: Seit kurzem werden ökologisch wirksame Konzentrationen von antibakteriellen Tierarzneimitteln auch im Boden nachgewiesen, die mit Wirtschaftsdünger eingetragen werden. Für eine umfassende Analyse des Risikos fehlen jedoch grundlegende Modellvorstellungen. Zwar gibt es Modellvorstellungen zum Umweltverhalten hydrophober Schadstoffe und zur Wirkung von Wirtschaftsdüngern auf die Bodenlebewelt, doch sind diese nur bedingt übertragbar auf die Dynamik und Wirkung der teilweise polaren Tierarzneimittel im Boden. Auch die in der Literatur beschriebenen Effekte von zusätzlichen C-Quellen und Co-Solventien auf Bindung, Abbau und Transport sind aufgrund der komplexen Zusammensetzung von Wirtschaftsdüngern nicht direkt auf Tierarzneimittel übertragbar. Effekte der komplexen Wechselwirkungen von Wirtschaftsdüngern auf die Wirkung der Stoffe im Boden sind unseres Wissens überhaupt nicht untersucht.Übergeordnetes Ziel dieser Forschergruppe ist es daher, anhand zweier unterschiedlicher Zielstoffe (Sulfadiazin und Difloxacin) aufzuklären, wie unter dem Einfluss von Wirtschaftsdüngern die Wirkung dieser Stoffe im Boden an ihre Dynamik gekoppelt ist. Wir sehen hierbei mehrere offene Fragen in den Bereichen Dynamik (zum Beispiel Abbau und Metabolisierung, Sequestration sowie skalenabhängige Umverteilung), Wirkung (zum Beispiel auf Struktur und Funktion der Mikroorganismen sowie auf Resistenzbildung) und vor allem bezüglich der Mechanismen der raum-zeitlichen Kopplung von Dynamik und Wirkung der Problemstoffe im Boden (von Millisekunden bis Jahren und von der Mineraloberfläche bis zum Bodenprofil).Zur Beantwortung dieser Fragen erscheint es uns in der ersten Projektphase notwendig, vorwiegend anhand von Labor- und kontrollierten Feldversuchen die relevanten Skalen und Prozesse zu identifizieren sowie die Raten zu quantifizieren, welche die Dynamik und Wirkung der Stoffe im Boden allein und unter dem Einfluss tierischer Exkremente steuern. In einer zweiten Phase werden die Prozesse gekoppelt und ihre Relevanz weiterhin in einem gemeinsamen Freilandversuch überprüft. Damit können wir die für das Umweltverhalten der Zielstoffe wesentlichen Steuergrößen und -mechanismen aufdecken und quantifizieren. Die Forschergruppe besteht aus insgesamt acht Arbeitsgruppen. Vier Teams untersuchen die Dynamik der Wirkstoffe und deren Metabolite, drei Gruppen befassen sich mit der Wirkung der Substanzen auf Mikroorganismen im Boden, und eine Arbeitsgruppe koppelt Dynamik und Wirkung mittels Modellierung.
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