Ökotoxikologie. Umweltchemie - Toxikologie - Ökologie. Bearbeitet von Karl Fent

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1 Ökotoxikologie Umweltchemie - Toxikologie - Ökologie Bearbeitet von Karl Fent 4., vollständig überarbeitete Auflage Buch. 392 S. Hardcover ISBN Format (B x L): 17 x 24 cm Weitere Fachgebiete > Chemie, Biowissenschaften, Agrarwissenschaften > Analytische Chemie > Umweltchemie, Lebensmittelchemie Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 1 Einführung Belastung der Umwelt, Klimaerwärmung und Artenverlust Chemikalien in der Umwelt Belastung von Wasser, Boden und Luft Phosphor und Stickstoff: Vom Nährstoff zum Schadstoff Polychlorierte Biphenyle (PCB) Polychlorierte Dibenzo-1,4-dioxine und Dibenzofurane (PCDD und PCDF) Ökotoxikologie als Umweltwissenschaft Definition der Ökotoxikologie Literatur Internetadressen Umweltchemische Aspekte der Ökotoxikologie Chemische Umweltanalytik und Untersuchungskonzepte Verhalten und Schicksal von Chemikalien in der Umwelt Umweltchemische Prozesse Transportprozesse Transferprozesse Transformationsprozesse Verhalten von Chemikalien in der Abwasserreinigung Chemikalien im Klärschlamm Pharmazeutika in der Umwelt Umweltchemikalien und Exposition Erdöl und Tankerunfälle Organozinn-Verbindungen Metalle Neue Stoffe Literatur Internetadressen Allgemeine Prinzipien der Ökotoxikologie Toxizität Wirkungsarten Wirkungen auf verschiedenen biologischen Ebenen Dosis-Wirkungs-Beziehungen Rezeptortheorie Akute Wirkungen Aussagekraft von LC 50 -Werten Unfälle mit Chemikalien in Gewässern Speziesunterschiede Chronische Toxizität Übertragung auf das Ökosystem Literatur Internetadressen VI

3 4 Ökotoxikologische Untersuchungsmethoden und Testsysteme Allgemeine Prinzipien und Konzepte Untersuchungssysteme Standardisierung Toxizitätstests für aquatische Ökosysteme Bakterien Algen: Hemmung der Zellvermehrung und Photosynthese Krebstiere (Crustacea) Wimpertierchen (Ciliaten) und Rädertierchen (Rotatorien) Fische Toxizitätstests für terrestrische Ökosysteme Mikrobielle Tests Höhere Pflanzen Regen- oder Dungwürmer Vögel Ökotoxikologische Bewertung von Umweltsystemen: Sedimente Chemikalienmischungen Grenzen der Aussagekraft von Toxizitätstests Literatur Internetadressen Bioverfügbarkeit und Faktoren, welche die Ökotoxizität beeinflussen Ökotoxikologische und toxikologische Bioverfügbarkeit Ökotoxikologische Bioverfügbarkeit und Einflussfaktoren in aquatischen Systemen Bedeutung des ph-wertes: Ammoniak, Ammonium, Cyanid und Schwefelwasserstoff Metalle Organische und Organometall- Verbindungen Bioverfügbarkeit in Umweltsystemen Sediment Boden Einfluss von Umweltfaktoren: Temperatur, Salinität und UV- Strahlung Biologische Einflussgrößen Anpassung (Adaptation) an Umweltchemikalien Literatur Schicksal von Umweltchemikalien im Organismus Aufnahme Aufnahmewege und Transportprozesse Einfluss des Mediums: ph-wert Aufnahmeorgane Verteilung Stoffwechsel von Umweltchemikalien: Biotransformation und Metabolismus Phase-I-Reaktionen Cytochrom P 450 -abhängige Monooxygenasen (CYP) Bioaktivierung von Fremdstoffen. 183 VII

4 6.3.4 Phase-II-Reaktionen Einflussfaktoren und ökotoxikologische Bedeutung Ausscheidung (Elimination) Literatur Bioakkumulation Bioakkumulation in aquatischen Systemen Bioakkumulationsprozess Pharmakokinetik und Bioakkumulation Modellmäßige Beschreibung der Bioakkumulation Ein-Kompartiment-Modell: Prozess erster Ordnung Zwei-Kompartiment-Modell Mehr-Kompartiment-Modell Determinierende Faktoren und Beeinflussung der Bioakkumulation Physikalisch-chemische Stoffeigenschaften Umweltfaktoren Biologische Faktoren Biomagnifikation Umwelt- und ökotoxikologische Bedeutung Organische Fluorverbindungen Literatur Internetadressen Molekulare Wirkungsmechanismen und Wirkungen auf die Zelle Struktur und Funktion der Zelle Beeinträchtigung zentraler zellulärer Prozesse und Funktionen Störung des Calcium- Gleichgewichts Hemmung der Energiebildung (oxidative Phosphorylierung) Hemmung von Enzymen Freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies: oxidativer Stress Wirkungen auf zelluläre Strukturen Biologische Membranen Organellen Änderung der Genexpression Zellkern Gentoxizität Chemische Cancerogenese Entgiftungs-, Reparatur- und Schutzprozesse Metallothioneine und Schwermetalle Stressproteine Wirkungen auf die Zelle Nervenzellen Cytotoxizität: Apoptose und Nekrose Cytologische Veränderungen Nanopartikel Öktoxizität Molekulare und zelluläre Wirkungen sowie Wirkungsmechanismen Bioakkumulation Literatur VIII

5 9 Wirkungen auf Individuen und Populationen Wirkungen sind ökologisch vernetzt Effekte auf die Individualentwicklung: Empfindlichkeit früher Lebensstadien Missbildungen und Entwicklungsstörungen Chronische Wirkungen auf Gewebe und Organe Unspezifische chronische Wirkungen Wirkungen auf Organe und Verhalten Kiemen Nervensystem Verhalten Leber Niere Immunsystem Negative Wirkungen von Umweltchemikalien auf die Reproduktion: Hormonaktive Stoffe DDT und andere Organochlorpestizide: Wirkungen bei Vögeln Polychlorierte Biphenyle (PCB) Vermännlichung durch androgene Umweltchemikalien Amphibien: Globaler Populationsrückgang und hormonaktive Stoffe Verweiblichung durch estrogene Umweltchemikalien Literatur Wirkungen auf Lebensgemeinschaften und Ökosysteme Veränderung und Schädigung von Lebensgemeinschaften und Ökosystemen Wirkungsparameter auf der Stufe von Gemeinschaften und Ökosystemen Funktion des Ökosystems Struktur des Ökosystems Experimentelle Modell- Ökosysteme und Wirkungen ausgewählter Umweltchemikalien Mikrokosmen Mesokosmen: Ausschnitte, Behälter und natürliche Ökosysteme Wirkung der Versauerung auf Gemeinschaften und Ökosysteme Literatur IX

6 11 Praktische Aspekte der Ökotoxikologie. Risikoabschätzung und -beurteilung Behördliche und gesetzliche Regelungen EU-Chemikalienrecht REACH und Schweizer Chemikalienrecht Pharmazeutika Qualitätsziele und Grenzwerte Umweltrisikoabschätzung und -beurteilung Expositionsabschätzung Gefährlichkeitsabschätzung und Gefahrenbeurteilung Ökotoxikologische Risikoanalyse und -beurteilung Literatur Internetseiten Glossar Sachverzeichnis X