DE4313109C2

DE4313109C2 - Procedure for the detection of contamination in water

Info

Publication number: DE4313109C2
Application number: DE19934313109
Authority: DE
Inventors: Mathias Dr Lies; Martin Lies
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2013-04-23
Also published as: DE4313109A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachweis von Kontami nationen in Wasser, insbesondere Kontaminationen durch Insek tizide, Fungizide, Herbizide und dergleichen, wobei die Kon taminationen durch eine Erfassung einer Änderung der Aktivität von aquatischen Kleinlebewesen bestimmt werden.The invention relates to a method for the detection of contaminants nations in water, especially contamination by insects ticides, fungicides, herbicides and the like, the Kon taminations by detecting a change in activity be determined by small aquatic organisms.

Im Zuge gestiegenen Umweltbewußtseins erlangt der Rohstoff Wasser eine immer größere Bedeutung. Besonders die Belastung der Fließgewässer und des Grundwassers mit Pestiziden ist von großem Interesse, da Pestizide teilweise sehr langlebig sind und sich in der Nahrungskette anreichern, was zur Folge hat, daß die Organismen am Ende einer Nahrungskette, wie z. B. auch der Mensch, den größten Belastungen ausgesetzt sind. Parallel zu der fortschreitenden Erkenntnis um die Pestizid-Problematik wurden Anlaysenmethoden entwickelt und verbessert, um genauere Aussagen über die allgemeine Belastung zu erhalten. Bei dieser Entwicklung bzw. Verbesserung der Analysenmethoden wurden die Nachweisgrenzen für die verschiedensten Substanzen in den ver gangenen Jahren häufig bis in den ppb-Bereich abgesenkt.In the course of increased environmental awareness, the raw material is obtained Water is becoming increasingly important. Especially the burden the flowing water and groundwater with pesticides is from of great interest because pesticides are sometimes very long-lived and accumulate in the food chain, which means that the organisms at the end of a food chain, such as. Belly the person who is exposed to the greatest stress. Parallel to the progressive knowledge about the pesticide problem analysis methods have been developed and improved to be more accurate Receive statements about the general burden. At this Development and improvement of the analysis methods were the Detection limits for a wide variety of substances in the ver in the past few years have often been lowered into the ppb range.

Bei diesen analytischen Methoden handelt es sich im allgemei nen um die Kombination von Verfahren aus Probenvorbereitung bzw. Probenanreicherung und einem sich anschließenden qualita tiven und/oder quanitativen Nachweis. In den Bereich der Pro benvorbereitung bzw. -anreicherung gehören z. B. im wesentli chen die Extraktionsverfahren wie Fest-/Flüssig- oder Flüssig- /Flüssig-Extraktionen und in den Bereich des qualitativen und quantitavien Nachweises gehören Verfahren wie GC/ECD oder GC/MS.These analytical methods are generally the combination of methods from sample preparation or sample enrichment and a subsequent qualita tive and / or quantitative proof. In the field of pro Ben preparation or enrichment include z. B. essentially extraction processes such as solid / liquid or liquid / Liquid extractions and in the area of qualitative and Quantitative evidence includes methods such as GC / ECD or GC / MS.

Bei allen Fortschritten, die im Bereich der Rückstandsanalytik gemacht wurden, verbleibt jedoch der besondere Nachteil, daß in der Regel ein großer apparativer Aufwand notwendig ist, um solche Untersuchungen durchzuführen. Darüber hinaus wird der Aufwand zum Nachweis von z. B. Pestizidrückständen in der Nähe der entsprechenden Nachweisgrenzen so groß, daß teilweise nur noch qualitative Aussagen möglich sind.With all advances in the field of residue analysis made, however, remains the particular disadvantage that usually a large amount of equipment is necessary to to conduct such investigations. In addition, the Effort to prove z. B. Nearby pesticide residues the corresponding detection limits so large that sometimes only qualitative statements are still possible.

Ein aus dem notwendigen apparativen Aufwand folgender Nachteil ist weiterhin die Tatsache, daß Gewässerproben entnommen und über eine gewisse Entfernung in ein entsprechend ausgestatte tes Labor transportiert werden müssen, wobei der Transport der Proben nicht selten eine Alterung und somit einer Veränderung der Proben bedingt, die zu einer Verfälschung der Untersu chungsergebnisse bzw. von Fall zu Fall unterschiedlich zu quantifizierenden Unsicherheiten führen kann.A disadvantage resulting from the necessary outlay on equipment is the fact that water samples are taken and over a certain distance in an appropriately equipped t laboratory must be transported, the transport of the It is not uncommon to sample aging and thus a change of the samples, which lead to a falsification of the investigation results or differ from case to case can lead to quantifying uncertainties.

Weiterhin sind biologische Gewässergütebestimmungen bekannt, bei denen durch das Vorhandensein oder die Abwesenheit von bestimmten Arten auf die Gewässergüte geschlossen wird. Neben anderen Nachteilen, wie eine natürlicherweise nicht vorhandene Standardisierung der zu untersuchenden Gewässer und eine dar aus resultierende mangelnde Vergleichbarkeit, lassen diese Methoden nur grobe Aussagen über eine evtl. Gewässerbelastung zu.Furthermore, biological water quality regulations are known where by the presence or absence of certain types of water quality is inferred. Next other disadvantages, such as a naturally nonexistent one Standardization of the waters to be investigated and one resulting from lack of comparability, leave this Methods only rough statements about a possible water pollution to.

Bei dem Daphnientest werden aquatische Kleinlebewesen gezielt beobachtet. Tritt eine Gewässerbelastung bzw. eine Kontamina tion auf, so führt das zu einer Schwächung der Organismen, wodurch deren Aktivität beeinträchtigt wird. The daphnia test targets small aquatic organisms observed. Occurs a water pollution or a contaminant tion, this leads to a weakening of the organisms, which affects their activity.

Verfahren zum Nachweis von Kontaminationen in Wasser sind bei spielsweise beschrieben in: "DFG, 1990. Pflanzenschutzmittel im Trinkwasser. Analytik, toxikologische Beurteilung und Stra tegien zur Minimierung des Eintrages. VCH Verlagsgesellschaft, Weilheim, 82 pp.".Methods for the detection of contamination in water are described for example in: "DFG, 1990. Plant protection products in drinking water. Analysis, toxicological assessment and strategies to minimize the entry. VCH Verlagsgesellschaft, Weilheim, 82 pp.".

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Nachweis von Kontaminationen in Wasser, insbe sondere durch Insektizide, Herbizide, Fungizide oder derglei chen hervorgerufene Kontaminationen, bereitzustellen, das ge ringe apparative Anforderungen stellt, einfach und wirtschaft lich durchzuführen ist sowie möglichst genaue quantitative Er gebnisse liefert.Accordingly, it is an object of the present invention to: Process for the detection of contamination in water, esp especially by insecticides, herbicides, fungicides or the like Chen caused contamination, to provide the ge rings demands on equipment, simple and economical is to be carried out as well as quantitative Er delivers results.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs beschrie benen Art gelöst, bei dem eine von der Kontamination abhängige Steigerung der Aufschwimm-Aktivität von in wenigstens einem Testbehälter befindlichen aquatischen Kleinlebewesen der Gat tung Gammarus oder dergleichen optoelektronisch erfaßt wird und die so erhaltenen Signale in einer Auswerteinrichtung ver arbeitet werden.This task is described by a method of the beginning level, in which a contamination-dependent Increase in the floating activity of at least one Small aquatic organisms of the Gat device Gammarus or the like is detected optoelectronically and ver the signals thus obtained in an evaluation device be working.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht dabei von der Erkenntnis aus, daß zur Fortbewegung fähige Lebewesen sich möglichst in einer Umgebung mit optimalen oder angenähert optimalen Bedin gungen aufhalten. Sofern es zu einer Verschlechterung der Le bensbedingungen kommt, versuchen die dort vorhandenen Lebewe sen ihre derzeitige Umgebung zu verlassen. Einige Organismen zeigen dabei sehr spezifische Aktivitäten, die darüber hinaus auch noch für bestimmte Arten von Kontaminationen charakteri stisch sind.The method according to the invention is based on the knowledge from the fact that living beings capable of locomotion are in an environment with optimal or approximately optimal conditions hold up. Unless the Le living conditions, try the living beings there leave their current surroundings. Some organisms show very specific activities that go beyond that also characteristic of certain types of contamination are stish.

Zu diesen Organismen zählen z. B. aquatische Fließgewässeror ganismen der Ordnung Epheroptera und dergleichen, insbesondere der Gattung Gammarus. Diese zu den Krebsen zählenden Organis men halten sich bevorzugt am Grund von bestimmten Fließgewäs sern auf, weil sie dort Nahrung finden und der Gewässergrund unter anderem durch Haltemöglichkeiten und eine dort vorherr schende geringere Strömungsgeschwindigkeit einen gewissen Schutz vor einer Abdrift bietet.These organisms include e.g. B. Aquatic flowing water organisms of the order Epheroptera and the like, in particular of the genus Gammarus. This organ that belongs to the crabs men prefer to stick to the bottom of certain flowing waters er up because they find food there and the bottom of the water among other things by stopping and a prev lower flow velocity a certain Provides protection against drift.

Es hat sich gezeigt, daß diese Fließgewässerorganismen unter bestimmten Voraussetzungen, wie beispielsweise einer Anreiche rung von Insektiziden in ihrer Umgebung, eine spezifische Auf schwimm-Reaktion zeigen, die von einem Absinken der Organismen gefolgt wird. Das heißt sie bewegen sich aktiv vom Gewässerbo den in höher gelegene Gewässerschichten. Durch dieses Auf schwimmen in die fließende Welle setzen sich die Fließgewäs serorganismen so einer Abdrift aus, um der lokal gestiegenen Belastung durch Insektizide zu entgehen.It has been shown that these river organisms under certain conditions, such as an enrichment of insecticides in their environment, a specific challenge floating reaction show that from a decrease in organisms is followed. That means they move actively from the water body the higher water layers. Through this up the flowing waters settle into the flowing wave organisms such a drift to the locally increased To avoid exposure to insecticides.

Die als Testgröße verwendete Verhaltensweise besitzt eine hohe Sensitivität. Dies kann mit ihrem Charakter als ein Vermei dungsverhalten begründet werden. Bei einem Vermeidungsverhal ten kann eine Reaktion bereits auftreten, wenn der Organismus Spuren der zu vermeidenden Substanz detektiert. Bei Reaktionen wie z. B. einer verringerten Reproduktionsrate hingegen, kann der Organismus offensichtlich eine Schädigung nicht mehr kom pensieren. Da im allgemeinen Prozesse aktiviert werden, die die Schädigung vermindern, ist anzunehmen, das bisher übliche Testverfahren, die auf einer Quantifizierung der Schädigung beruhen, nicht die maximale Sensitivität eines Organismus aus nützen.The behavior used as the test variable is high Sensitivity. This can be avoided with her character behavior are justified. With an avoidance behavior A reaction can already occur if the organism Traces of the substance to be avoided were detected. With reactions such as B. a reduced reproduction rate, however, can the organism obviously no longer suffers damage retire. Since processes that activate the Reducing damage is assumed to be the usual practice Test procedures based on a quantification of the injury are not based on the maximum sensitivity of an organism benefit.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist dementsprechend ein Arbeitsverfahren, bei dem eine spezifische Reaktion von aqua tischen Kleinlebewesen durch ein entsprechendes Meßverfahren erfaßt und im Anschluß daran automatisch ausgewertet wird.The subject of the present application is accordingly a Working process in which a specific reaction of aqua small living beings by means of a corresponding measuring method recorded and then automatically evaluated.

Ein überraschender Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Nachweisgrenze gegenüber einigen Insek tiziden im ppt-Bereich liegt.A surprising effect of the method according to the invention is that the detection limit against some insects ticides is in the ppt range.

In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird die Insektizidkontamination von Wasser, insbeson dere eine durch Pyrethroide wie Fenvalerat, Deltamethrin oder dergleichen hervorgerufene Kontamination durch die Erfassung der Aufschwimm-Aktivität von aquatischen Fließgewässerorganis men der Gattungen Gammarus, Ephemeropterus oder dergleichen bestimmt. Diese Änderung der Aktivität wird zweckmäßigerweise optisch erfaßt. Hierzu wird eine Anzahl aquatischer Kleinlebe wesen in einem lichtdurchlässigen Testgefäß in einer bestimm ten Menge nicht kontaminierten Wassers gehalten. Eine Licht schranke ist dabei in einem solchen Abstand über dem Boden des Testgefäßes angeordnet, daß zufällige Bewegungen der Fließge wässerorganismen keine Zählimpulse erzeugen, das heißt die Lichtschranke nur selten unterbrechen.In a special embodiment of the Ver Insecticide contamination of water, in particular others by pyrethroids like fenvalerate, deltamethrin or contamination caused by the detection the floating activity of aquatic river organ men of the genera Gammarus, Ephemeropterus or the like certainly. This change in activity will be convenient optically recorded. For this, a number of aquatic small life be in a translucent test vessel in a certain amount of uncontaminated water. A light barrier is at such a distance above the floor of the Test vessel arranged that random movements of the flow aquatic organisms do not generate counting impulses, i.e. the Only rarely interrupt the light barrier.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungs gemäßen Verfahrens wird eine im infraroten Bereich des Spek trums arbeitende Lichtschranke verwendet, da hierdurch eine Störung der Fließgewässerorganismen, wie sie durch sichtbares Licht hervorgerufen werden kann, vermieden wird. Darüber hin aus ist es auch noch möglich das Testgefäß abzudunkeln, um Störungen des Testsystems durch einfallendes Streulicht, das auf die Fotozelle der Lichtschranke trifft oder die Fließge wässerorganismen in ihrer Aktivität beeinflußt, zu vermeiden.In a particularly advantageous embodiment of the invention according to the method is in the infrared range of the spec trums working light barrier used, as a result Disruption of flowing water organisms, as caused by visible Light can be caused, is avoided. Beyond that it is also possible to darken the test tube in order to Faults in the test system due to incident scattered light that strikes the photocell of the light barrier or the flow to avoid water organisms affected in their activity.

Um für die Fließgewässerorganismen möglichst optimale Bedin gungen zu gewährleisten, ist es auch besonders zweckmäßig, das Testgefäß z. B. in einem Wasserbad zu thermostatieren. Für Fließgewässerorganismen der Gattung Gammarus wird die Tempera tur des Testgefäßes vorzugsweise auf 10 ±0,1°C thermosta tiert. Zusätzlich wird durch die Verwendung eines Wasserbades eine brechungsarme Durchstrahlung des Testgefäßes mittels der Lichtschranke erreicht.In order to optimize the conditions for the river organisms To ensure that it is particularly expedient that Test vessel z. B. thermostated in a water bath. For River organisms of the genus Gammarus become the tempera ture of the test vessel preferably to 10 ± 0.1 ° C thermosta animals. In addition, by using a water bath low-refraction radiation of the test vessel by means of the Photo cell reached.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zu untersuchende Wasserprobe bzw. ein definiertes Volumen der Wasserprobe langsam in das thermostatierte und mit einer Lichtschranke versehene Testgefäß getropft oder eingeleitet. Um durch Temperaturschwankungen hervorgerufene Störungen des Testsystems zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn die zu un tersuchende Wasserprobe vor der Durchführung des Verfahrens auf die Temperatur des Testgefäßes eingestellt wird. Weiterhin ist es wichtig, die zu untersuchende Wasserprobe nicht zu schnell in das Testgefäß zu geben. Die bevorzugte Zugaberate wird dabei auf etwa 1 ml/s eingestellt.To carry out the method according to the invention, the investigating water sample or a defined volume of Water sample slowly into the thermostatted and with a Test vessel provided with a light barrier dripped or introduced. Around disturbances of the To avoid test systems, it is advantageous if the too un testing water sample before performing the procedure is set to the temperature of the test vessel. Farther it is important not to take the water sample to be examined quickly into the test tube. The preferred rate of addition is set to about 1 ml / s.

Ändert sich aufgrund der Zugabe einer insektizidbelasteten Wasserprobe die Insektizidkonzentration in dem Testgefäß, so erhöht sich die Aufschwimmhäufigkeit der Fließgewässerorganis men pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Insektizidkonzen tration. Dieses Aufschwimmen durch aktive Schwimmbewegungen wird meist von einem Absinken auf den Boden des Testgefäßes gefolgt. Im Gegensatz zu anderen Tests, wie z. B. dem Daphnien-Test, ist hier die Aktivierung der Organismen und nicht deren Schwächung die der Messung zugrundeliegende Größe. Hierbei wird sowohl beim Aufschwimmen als auch beim Absinken der Fließgewässerorganismen die Lichtschranke durchquert. Au ßer diesen vertikalen Bewegungen durch die Lichtschranke wer den auch horizontale Bewegungen in der Ebene der Lichtschranke registriert.Changes due to the addition of an insecticidal load Water sample the insecticide concentration in the test vessel, so the floating frequency of the river organ increases men per unit of time depending on the insecticide concentration tration. This floating through active swimming movements is mostly a sinking to the bottom of the test tube followed. In contrast to other tests, e.g. B. the Daphnia test, here is the activation of the organisms and not their weakening is the size on which the measurement is based. Here, both when swimming and when sinking the river organisms cross the light barrier. Au ß these vertical movements through the light barrier horizontal movements in the plane of the light barrier registered.

Diese von der Fotozelle der Lichtschranke registrierten Signa le werden auf einen üblichen A/D-Wandler geleitet, der die Signale digitalisiert und zur Speicherung und automatischen Auswertung auf eine Auswerteeinrichtung leitet. In einer weite ren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemä ßen Verfahrens werden acht wie beschrieben ausgestattete Test gefäße parallel nebeneinander betrieben und die von der Foto zelle eines jeden Testgefäßes erfaßten Signale auf einen 8- Kanal A/D-Wandler geleitet, der die Signale wie beschrieben digitalisiert und auf eine Auswerteeinrichtung leitet.These Signa registered by the photocell of the light barrier le are routed to a conventional A / D converter, which the Signals digitized and for storage and automatic Leads evaluation to an evaluation device. In a wide ren, particularly advantageous embodiment of the invention The procedure will be eight tests equipped as described vessels operated in parallel next to each other and that of the photo cell of each test vessel signals to an 8- Channel A / D converter passed the signals as described digitized and directed to an evaluation device.

Die Aktivität der Fließgewässerorganismen wird dabei erfin dungsgemäß über einen Zeitraum von vier Stunden erfaßt. Die in diesem Zeitraum erfaßten Signale werden jeweils über fünf Mi nuten aufaddiert und abgespeichert. Durch eine kumulative Dar stellung der Zählimpulse kann dann ein Aktivitätsdiagramm er stellt werden, aus dem durch Vergleich mit vorher erstellten Eichkurven die Insektizidkonzentration in der Wasserprobe er mittelt werden kann. The activity of the river organisms is invented appropriately recorded over a period of four hours. In the signals detected during this period are each over five Mi grooves added and saved. Through a cumulative dar position of the counts can then he an activity diagram be made from the one by comparison with previously created Calibrate the insecticide concentration in the water sample can be averaged.

Besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind wei terhin durch die geringen apparativen Anforderungen begründet, die es ermöglichen, kostengünstige Analysen durchzuführen, da nur handelsübliche und in jedem analytischen Labor vorhandene Standardgeräte benötigt werden. Darüber hinaus läßt sich eine vollständige Analysenstation einfach und schnell aufbauen, so daß es möglich ist, das erfindungsgemäße Verfahren sowohl im Labor, als auch direkt im Freiland anzuwenden. Ebenso ist es auch ohne besonderen Aufwand möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zur Untersuchung von diskreten Proben und, mit einer geringfügig angepaßten Apparatur, auch zu kontinuierlichen Überwachungen, z. B. zur Überwachung von Fließgewässern ein zusetzen.Particular advantages of the method according to the invention are white furthermore due to the low equipment requirements, which make it possible to carry out cost-effective analyzes because only commercially available and available in every analytical laboratory Standard devices are required. In addition, one Set up a complete analysis station quickly and easily, see above that it is possible to use the inventive method both in Laboratory, as well as directly in the field. It is the same also possible without special effort, the invention Procedure for the examination of discrete samples and, with a slightly adapted equipment, also for continuous Monitoring, e.g. B. to monitor flowing waters clog.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Figuren und der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert wer den. Es zeigen:The invention will be described below with reference to the figures and the Description of an embodiment explained in more detail the. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aufbaus ei ner Analysenstation zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens; Fig. 1 is a schematic representation of a structure egg ner analysis station for performing the inventive method;

Fig. 2 eine Darstellung der über die Zeit summierten registrierten Aufschwimmbewegungen von Gammarus pulex bei geringen Fenvaleratkonzentrationen; 2 is an illustration of the time-registered summed buoyancy or by Gammarus pulex at low Fenvaleratkonzentrationen.

Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 bei höhe ren Fenvaleratkonzentrationen; FIG. 3 shows a representation corresponding to FIG. 2 at higher renvalerate concentrations;

Fig. 4 eine Darstellung der Lage des Aktivitätsmaximums von Gammarus pulex in Abhängigkeit von der Fen valeratkonzentration; Fig. 4 is an illustration of the location of the activity maximum of Gammarus pulex valeratkonzentration depending on the Fen;

Fig. 5 eine Darstellung zum Vergleich der Aufschwimm aktivität von Gammarus pulex bei einer Fenvale ratkonzentration von 0,1 ppt gegenüber einer Nullprobe; Fig. 5 is a graph comparing the activity of Aufschwimm Gammarus pulex at a Fenvale ratko concentration of 0.1 ppt to a blank sample;

Fig. 6 eine Darstellung der Reaktion von Gammarus pulex im Aktivitätstest auf Fenvalerat. Fig. 6 illustrates the reaction of Gammarus pulex in the activity test on fenvalerate.

Der in Fig. 1 dargestellte Aufbau einer Analysenstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus ei ner Lichtquelle 1, deren Strahlung hinter einem Testgefäß 2 auf eine Fotozelle 3 auftrifft. Die Fotozelle 3 ist mit einem Eingang eines A/D-Wandlers 4 verbunden, der über seinen Aus gang an einen Computer 5 angeschlossen ist. In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Analysenstation dargestellt, bei der acht Testgefäße 2 sowie die entsprechenden, durch Licht quelle 1 und Fotozelle 3 gebildeten Lichtschranken, die mit einem 8-Kanal A/D-Wandler 4 verbunden sind und parallel be trieben werden.The structure of an analysis station shown in FIG. 1 for carrying out the method according to the invention consists of a light source 1 , the radiation of which strikes a photocell 3 behind a test vessel 2 . The photocell 3 is connected to an input of an A / D converter 4 , which is connected via its output to a computer 5 . In Fig. 1, an embodiment of an analysis station is shown, in which eight test vessels 2 and the corresponding light source 1 and photo cell 3 formed light barriers, which are connected to an 8-channel A / D converter 4 and be operated in parallel .

Zur Durchführung des Verfahrens werden die Testgefäße in einem in Fig. 1 nicht dargestellten Wasserbad auf eine Temperatur von 10 ±0,1°C thermostatiert. In jedes Testgefäß werden zehn Gammariden der Art Gammarus pulex aus einem unbelasteten Ge wässer mit 200 ml Sauerstoff gesättigtem Wasser aus diesem Gewässer gegeben. Die Größe der verwendeten Gammariden beträgt ca. 8 bis 10 mm. Nach einer Beruhigungsphase von ca. vierzehn Stunden werden die Lichtschranken eingeschaltet. Es folgt eine Gewöhnungsphase von einer Stunde, in der sich die Gammariden an das Licht gewöhnen. Ein weiterer Lichteinfall wird durch eine Verdunkelung der Testgefäße unterbunden. Mit einer Zu flußrate von etwa 1 ml/s werden 100 ml der zu untersuchenden Lösung in das Testgefäß gegeben. Um eine temperaturbedingte Aktivierung der Organismen zu vermeiden, wird die zu untersu chende Lösung vorher ebenfalls auf 10°C eingestellt. Die Auf nahme der Aktivität erfolgt für vier Stunden. Hierbei werden jeweils für den Zeitraum von fünf Minuten die Aktivitäten der zehn Tiere aufaddiert und für diesen Zeitraum abgespeichert. Abschließend wird durch eine kumulative Darstellung der Zähl impulse ein Aktivitätsdiagramm erstellt. Durch den Vergleich mit Eichkurven kann die Konzentration der Testlösung ermittelt werden. To carry out the method, the test vessels are thermostated in a water bath (not shown in FIG. 1) to a temperature of 10 ± 0.1 ° C. Ten gammarids of the species Gammarus pulex from an unpolluted water containing 200 ml of oxygen-saturated water from this body of water are placed in each test vessel. The size of the gammarids used is approximately 8 to 10 mm. After a calming phase of approx. Fourteen hours, the light barriers are switched on. This is followed by an adjustment phase of one hour in which the gammarids get used to the light. Further incidence of light is prevented by darkening the test tubes. At a flow rate of about 1 ml / s, 100 ml of the solution to be examined are added to the test vessel. In order to avoid a temperature-related activation of the organisms, the solution to be examined is also set to 10 ° C beforehand. The activity is recorded for four hours. The activities of the ten animals are added up for a period of five minutes and saved for this period. Finally, an activity diagram is created by a cumulative representation of the counting impulses. The concentration of the test solution can be determined by comparison with calibration curves.

Als nachzuweisende Testsubstanz dient in diesem Beispiele das synthetische Pyrethroid Fenvalerat.In this example, this serves as the test substance to be detected synthetic pyrethroid fenvalerate.

Fig. 2 zeigt das Ergebnis des Nachweises von Fenvaleratkon zentrationen zwischen einem und 100 ppt mit Gammarus pulex im Vergleich zu einer Nullprobe. Fig. 2 shows the result of the detection of fenvalerate concentrations between one and 100 ppt with Gammarus pulex compared to a zero sample.

Aus Fig. 2 wird deutlich, daß im dargestellten Konzentra tionsbereich mit steigender Konzentration von Fenvalerat die Aktivität der Gammariden über den Meßzeitraum konzentrations abhängig zunimmt, wobei auch mehrere Stunden nach der Kontami nation immer noch eine deutliche Aktivität zu verzeichnen ist. Bis zum Abbruch des Versuches ist für alle dargestellten Kon zentrationen eine Steigerung der aufsummierten Aktivität zu verzeichnen.From Fig. 2 it is clear that in the concentration range shown with increasing concentration of fenvalerate, the activity of the gammarids increases concentration-dependent over the measurement period, with a clear activity still being observed several hours after the contamination. Until the experiment was stopped, an increase in the total activity was recorded for all the concentrations shown.

Ein anderer Verlauf der Aktivitäten ergibt sich bei Konzentra tionen über dem Trinkwassergrenzwert (0,1 ppb) nach der EG- Verordnung. Dieser Verlauf ist für Konzentrationen zwischen 0,1 und 10 ppb als Vergleich zu einer Nullprobe in Fig. 3 dargestellt. Es wird deutlich, daß bei Konzentrationen über dem Trinkwassergrenzwert von 0,1 ppb bereits nach wenigen Stunden eine gegenüber schwächeren Konzentrationen geringere Aktivität festzustellen ist. Dies zeigt sich in einer nach wenigen Stunden nur noch gering ansteigenden Summenkurve der Aktivität. Für die höchste untersuchte Konzentration von 10 ppb ist bereits nach einer Stunde keine nennenswerte Akti vität der Gammariden mehr festzustellen.A different course of activities results from concentrations above the drinking water limit (0.1 ppb) according to the EC regulation. This curve is shown for concentrations between 0.1 and 10 ppb as a comparison to a zero sample in FIG. 3. It becomes clear that at concentrations above the drinking water limit of 0.1 ppb, activity is lower after a few hours than weaker concentrations. This can be seen in the activity curve, which only increases slightly after a few hours. For the highest investigated concentration of 10 ppb, no significant activity of the gammarids can be determined after one hour.

Außer den bisher beschriebenen Aktivitätsverläufen ist bei hohen Kontaminationen zusätzlich ein zeitlich vorverlegtes Maximum der Aktivität zu beobachten. In Fig. 4 ist dies für Fenvaleratkonzentrationen von jeweils 1 ppt, 0,1 ppb und 10 ppb dargestellt. Bei einer Fenvaleratkonzentration von 1 ppt liegt das Maximum der Aktivität bei mehr als einer Stunde für eine Konzentration von 0,1 ppb bei etwa vierzig Minuten und für eine Konzentration von 10 ppb bei etwa zehn Minuten. In addition to the activity profiles described so far, in the case of high contaminations a maximum of the activity brought forward can also be observed. This is shown in FIG. 4 for fenvalerate concentrations of 1 ppt, 0.1 ppb and 10 ppb, respectively. With a fenvalerate concentration of 1 ppt, the maximum activity is more than one hour for a concentration of 0.1 ppb about forty minutes and for a concentration of 10 ppb about ten minutes.

Die Nachweisgrenze des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem hier beschriebenen Aufbau einer Analysenstation liegt im Be reich zwischen 1 und 0,1 ppt. Der in der Fig. 5 dargestellte Vergleich zwischen der aufsummierten Aktivität einer Null-Pro be sowie einer Kontamination von 0,1 ppt zeigt deutlich, daß nur noch ein geringer Unterschied zwischen den Aktivitätskur ven erkennbar ist.The detection limit of the method according to the invention with the construction of an analysis station described here is in the range between 1 and 0.1 ppt. The comparison shown in FIG. 5 between the total activity of a zero sample and a contamination of 0.1 ppt clearly shows that only a slight difference between the activity curves can be seen.

Diese sehr große Empfindlichkeit sogar im Spurenbereich ist in Fig. 6 dargestellt. Mit dem beschriebenen Beispiel ist der Nachweis von Fenvaleratkonzentrationen möglich, die bis zu vier Zehnerpotenzen unterhalb des Trinkwassergrenzwertes nach der EG-Verordnung liegen.This very high sensitivity even in the trace area is shown in FIG. 6. The example described enables the detection of fenvalerate concentrations that are up to four orders of magnitude below the drinking water limit according to the EC regulation.

Claims

1. A method for the detection of contaminations in water, in particular contaminations by insecticides, fungicides, herbicides, the contaminations being determined by detecting a change in the activity of small aquatic organisms, characterized in that an increase dependent on the contamination Floating activity of small aquatic organisms located in at least one test container, in particular of the Gammarus genus, is detected electronically and the signals thus obtained are processed in an evaluation device.

2. The method according to claim 1, characterized in that Kon tampering with pyrethroids such as fenvalerate or deltame thrin can be detected.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a water sample to be examined in the at least one Test container is dropped, which the aquatic small live contains contains that are in unpolluted water at the bottom of the hold at least one test container, and one light barrier at a distance from the bottom of the test container is arranged and this light barrier when floating Small creatures swim through, the swim through the light barrier represents a measure of the contamination.

4. The method according to claim 3, characterized in that the at least one test container is darkened so that the measurement not fall through on the photocells of the light barrier the stray light is affected.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that one working in the infrared range of the light spectrum Light barrier is used.

6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized records that eight or a multiple of eight test containers operated in parallel and the signals generated by one or several 8-channel A / D converters digitized and on one Evaluation device are directed.

7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized records that the test vessels with the aqua small creatures on one for the activity of this Small creatures can be thermostatted optimal temperature.

8. The method according to claim 7, characterized in that for Determination of the activity of Gammarus pulex the least a test container at a temperature of 10 ± 0.1 ° C thermo is stated.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the solution to be examined before dripping into the little at least one test container on the one in this test container set temperature is brought.

10. The method according to claim 9, characterized in that the to investigating solution at a rate of 1 ml / s in the at least one test container is given.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the activity of aquatic small life which is recorded over a period of four hours.

12. The method according to claim 11, characterized in that the Activity of aquatic small creatures in the collection period added up for five minutes and saved becomes.