@phdthesis{Gehrmann2018,
  author    = {Gehrmann, Linda},
  title     = {Detektion hormonell aktiver Substanzen im wirkungsrelevanten Konzentrationsbereich zur Beurteilung einer großtechnischen Abwasser Ozonung},
  institution = {Institut f{\"u}r Mikrobiologie},
  year      = {2018},
  abstract  = {Nat{\"u}rliche Hormone und Substanzen mit einer hormonellen Wirkung werden als organischen Spurenstoffen oder Mikroschadstoffe bezeichnet und werden {\"u}ber verschiedene Quellen in die Umwelt eingetragen. Dies f{\"u}hrt insbesondere bei aquatischen Lebewesen zu Ver{\"a}nderungen im endokrinen System. Um die Belastung der Gew{\"a}sser mit hormonell aktiven Substanzen zu verringern und einen guten chemischen und {\"o}kologischen Status nach europ{\"a}ischer Wasserrahmenrichtlinie zu erreichen, wird eine Reduktion des Eintrags hormonell aktiver Substanzen angestrebt. Die meisten Abw{\"a}sser werden in Kl{\"a}ranlagen gesammelt, die somit Punktquellen f{\"u}r den Eintrag von hormonell aktiven Substanzen in die Umwelt darstellen. Zur Untersuchung neuer Methoden zur Abwasserreinigung sind zuverl{\"a}ssige und sensitive analytische Messtechniken notwendig. Da aktuelle instrumentelle Messmethoden nicht in der Lage sind hormonell aktive Substanzen im wirkungsrelevanten Konzentrationsbereich zu messen, wurden Hefezellenassays zur Detektion der {\"o}strogenen (A-YES) und androgenen (A-YAS) Aktivit{\"a}ten f{\"u}r eine Anwendung in Oberfl{\"a}chengew{\"a}ssern und Abw{\"a}ssern evaluiert. Im Anschluss wurden diese Assays zur Beurteilung und Optimierung der Eliminationsleistung einer großtechnischen Ozonung auf einer kommunalen und einer Krankenhaus Kl{\"a}ranlage eingesetzt. Die untersuchten Abwassermatrices zeigten keine Effekte auf die Enzym Substrat Reaktion und die optische Dichte der A-YES Hefezellensuspension. Proben eines Oberfl{\"a}chengew{\"a}ssers sowie von Kl{\"a}ranlagen Zul{\"a}ufen verursachten im A-YAS eine erh{\"o}hte optische Dichte der Zellsuspension im Vergleich zur Referenz. Eine verringerte optische Dichte der A-YAS Hefezellsuspension konnte in Extrakten von Zulaufproben bestimmt werden. Durch die Dotierung unterschiedlicher Konzentrationen der Referenzsubstanzen zu Oberfl{\"a}chengew{\"a}sser- und Abwasserproben konnten Dosis Wirkungskurven mittels A-YES und A-YAS Assays abgebildet werden. Dabei konnte gezeigt werden, dass insbesondere in Kl{\"a}ranlagen-Zulaufproben sowohl eine {\"o}strogene als auch eine androgene Aktivit{\"a}t bereits in der undotierten Ausgangsprobe vorhanden war. Des Weiteren konnten inhibierende Effekte in den Proben detektiert werden, die auf antagonistische Substanzen hindeuten. Die Analyse von Kl{\"a}ranlagen Abl{\"a}ufen zeigte {\"o}strogene Aktivit{\"a}ten zwischen 0,035 und 5,5 ng EEQ/L sowie androgene Aktivit{\"a}ten zwischen < 0,31 und 6,1 ng DHTEQ/L. W{\"a}hrend der großtechnischen Ozonung konnte die {\"o}strogene Aktivit{\"a}t in einer kommunalen sowie einer Krankenhaus Kl{\"a}ranlage um bis zu 97\% bzw. 83\% reduziert werden. Die Reduktion der androgenen Aktivit{\"a}t lag bei 80\% und 66\%. F{\"u}r zwei Verfahren zur bedarfsabh{\"a}ngigen Steuerung der Ozonung basierend auf der {\"o}strogenen Aktivit{\"a}t und auf dem DOC Gehalt konnte die Machbarkeit gezeigt werden. Allerdings stellten sich beide Methoden zum jetzigen Zeitpunkt als nicht wirtschaftlich heraus. Antagonistische Aktivit{\"a}ten konnten in einem Konzentrationsbereich von 330 - 2.700 µg OHTEQ/L (anti-{\"o}strogene Aktivit{\"a}t) und 550 - 730 µg FEQ/L (anti-androgene Aktivit{\"a}t) mittels anti A-YES und anti A-YAS detektiert werden. W{\"a}hrend der einzelnen Reinigungsstufen konnte keine Reduktion der antagonistischen Aktivit{\"a}ten nachgewiesen werden. Sowohl A-YES als auch A-YAS sind f{\"u}r die Analyse von Abwasserproben geeignet und erm{\"o}glichen so erstmals die Beurteilung von Verfahren zur Abwasserreinigung im wirkungsrelevanten Konzentrationsbereich.},
  subject      = {Abwasser},
  language  = {de}
}