Hormone im Boden - Technische Universität München

Verbleib natürlicher Östrogene in landwirtschaftlich genutzten Böden
Josefine Beck, Lehrstuhl für Bodenkunde, Technische Universität München, WZW,
Freising-Weihenstephan
Bis zu 2,5 g natürliche Östrogene können nach guter fachlicher Praxis mit
Milchviehgülle auf Ackerflächen ausgebracht werden. Östrogene in Milchviehgülle
sind v.a. Östradiol-17α, aber auch das wirksamste natürliche Östrogen Östradiol-17β.
Die Östrogene können Veränderungen im Hormonhaushalt unterschiedlicher
Organismen in Wirkmengen von wenigen ng hervorrufen. In Wirtschaftsdüngern sind
Östrogene z.T. mehrere Wochen stabil. Über ihren Verbleib nach der Ausbringung ist
wenig bekannt.
Durch Batchexperimente wurden log Koc-Werte von 3-4 ermittelt, die eine schnelle
Sorption der Östrogene an das Bodenmaterial nahe legen. Säulenexperimente
zeigten jedoch, dass trotz dieser hohen Bindungsneigung Östrogene im Boden rasch
verlagert werden können. Nach Austausch von 3-4 Porenvolumen wurden 10% der
Influentkonzentration im Effluent wieder gefunden. Bei der Untersuchung natürlicher
Östrogene in Feldstudien wurden, nach Anpassung der Analytik, die Östrogene mit
einer beschleunigten Lösungsmittelextraktion aus den Böden extrahiert, aufgereinigt
und mit GC-MS Detektion bestimmt. Nach Rasterbeprobung im Abstand von 5x5 m
wurden die Östrogengehalte verschiedener Acker- und Grünlandflächen nach
unterschiedlich intensiven Gülleapplikationen untersucht. In den oberen 15 cm
intensiv begüllter Ackerböden konnten Östradiol-17α-Gehalte bis 35 ng/kg und
Östradiol-17β-Gehalte bis 20 ng/kg nachgewiesen werden. Dabei sind die Östrogene
durch flächige Ausbringung der Gülle und intensive Bodenbearbeitung
weitestgehend gleichmäßig verteilt. Auf der intensiv beweideten Fläche konnte eine
heterogene Verteilung beobachtet werden, bei der die Östrogenkonzentrationen mit
zunehmender Entfernung vom Eingang der Weide abnahmen. Die räumliche
Verteilung der Östrogene ist somit von der Art der Ausbringung bzw. Nutzung der
Fläche abhängig. Unterschiedlich intensiv begüllte Ackerflächen unterschieden sich
in den Gesamtöstrogengehalten und der Häufigkeitsverteilung der einzelnen
Östrogene, die einen Abbau der Östrogene nahe legen. Innerhalb von 11 Wochen
wurde der Gesamtöstrogengehalt um mehr als 90% reduziert.
Flächig verteilt und durch Bodenbearbeitung mit dem Boden vermischt, werden
natürliche Östrogene aus Milchviehgülle rasch abgebaut. Eine Anreicherung und
damit erhöhte Austragsgefahr ist auf Ackerflächen unwahrscheinlich. Auf
Weideflächen dagegen können punktuell sehr hohe Östrogenkonzentrationen schnell
verlagert werden, da in diesen Bereichen (z.B. Weideeingänge) zusätzlich häufig
Strukturschäden vorliegen.