cadmium in fischen des mittleren und unteren neckars veränderungen seit 1973
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Tabelle 1. N-Chlor-diorganylketimine 1, Eigenschaften und Ausbeuten
Verbindung MG Ausbeute" d z~ Siedepunkt [ %] [g/cm 3] [~
R1 R2
Analyse ~
C1 ber. gef. [ %] [ %]
l a CH 3 CH 3 91,54 l b CH 3 C2H 5 105,57 l c CH 3 C6H 5 153,61
l d R 1 + R 2 =(CHz) v 159,66
R1 +R2=(CH2) 5 131,61
95 1,018 Kp137=64 39,02 90 1,006 Kp32=49 33,56 90b/73 1,148 Kpo,5=70-71; 23,08
Fp= 19 - 20 77 b zersetzte sich bei Kristallisation
stark exotherm 30-90 Kpl,5 = 36; [6,7,9, 10] Fp=20
38,24 33,54 22,53
IR (Film) [pm] UV (C6H12)
(C=N) (N--C1) 2m, x (log e) [~m]
1H-NMR (in ppm gegen TMS)
L6sungs- Zuordnung mittel
l a 6,13; 6,2 14,35 211 (3,246) CC1r l b 6,19 14,53 207 (3,268) CDC13
I c 6,26 14,42 208 ( 4 , 1 7 ) CDC13 I d 207 (3,628)
CH3(cis): 2,16; CH3(trans): 2,13 CH3(anti): 2,17; CH3(syn): 2,13; CIt2--CH3(t): 1,16; C--CH2(q): 2,47 CH3: 2,13; Phenyh 5,96-6,50
a Ausbeute an 1, bezogen auf eingesetztes Chlor. b Ausbeute jodometrisch ermittelt.
Chloranalyse dutch jodometrische Titration (n. G1. (6)).
weilen beobachteten wir bei der Destillation von l a oberhalb ca. 70 ~ Zersetzung. In den meisten organischen L6sungsmitteln sind sie 16sIich, in Wasser dagegen kaum.
Eingegangen am28. M~rz 1977
1. Eichenhofer, K.W., Schliebs, R.: Bayer AG, DOS 2338762 (1973)
2. Eichenhofer, K.W., Schliebs, R. : ibid. DOS 2338760 (1973)
3. Eichenhofer, K.W., Schliebs, R.: ibid. DOS 2338761 (1973)
4. Baumgarten, H.E., Bower, F.A.: J. Am. Chem. Soc. 76, 4561 (1954)
5. Theilacker, W., Wegner, E.: Angew. Chem. 72, 127 (1960)
6. Rudner, B.: Grace Co. US 2894031 (1959) 7. Sharts, C.M.: J. Org. Chem. 33, 1008 (1968) 8. Kovacic, P., Lowery, M.K.: ibid. 34, 911
(1969) 9. Reid, S.L., Sharp, D.B.: ibid. 26, 2567 (1961)
10. Alt, G.H.: Knowles, W.S.: ibid. 25, 2047 (1960)
11. Berg, M.A.: Ann. Chim. Phys. 7 (3), 289 (1894)
12. Jackson, L.K., Smart, G.N.R., Wright, G.E: J. Am. Chem. Soc. 69, 1539 (1947)
Cadmium in Fischen des mittleren und unteren Neckars
Veriinderungen seit 1973
German Mtiller und F. Prosi
Institut ffir Sedimentforschung der Universit/it, D-6900 Heidelberg
1972 wurden in den Sedimenten des mittle- ren und unteren Neckars Cadmium-Anrei- cherungen festgestellt, die wesentlich h6her als in allen anderen untersuchten Flfissen im Bereich der Bundesrepublik Deutsch- land lagen [1]. Eine detaillierte Untersu- chung des belasteten Flul3abschnittes er- gab, dab die Cadmium-Gehalte der Nek- karsedimente yon Heidelberg flugaufw~irts bis zur Einmfindung bei der Enz bei Besig- heim kontinuierlich anstiegen und in der Enzmiindung ihren h6chsten Wert erreich- ten. Analysen des Wassers bestfitigten den Verdacht einer Gef'~ihrdung des Neckar- wassers selbst: der Maximalwert bei einer MeBfahrt am 26. 10. 1972 betrug 220 ppb Cadmium in der Einmfindung der Enz; noch bis 15 km neckarabwfirts konnten Werte festgestellt werden, die weit fiber dem von der W H O vorgeschriebenen H6chstwert von 10 ppb bei Verwendung als Trinkwasser bzw. 5 ppb bei Nutzung ffir Bew/isserungszwecke (U.S. Federal
Water Pollution Control Administration) lagen. Als Ursache der Cadmium-Belastung von Wasser und Sediment konnte ein pigment- erzeugender Betrieb ermittelt werden, des- sen Abwfisser ca. 1 km oberhalb der Enz- mfindung in die Enz gelangten. Zun/ichst an einzelnen Fischen gemessene erh6hte Cadmium-Konzentrat ionen [2] be- st/itigten sich bei einer systematischen Untersuchung yon im Juni 1973 gefange- nen Friedfischen (vorwiegend Rotaugen, Leuciscus rutilus) [31. Die Ergebnisse der damaligen Untersu- chung sind in Figur 1 graphisch darge- stellt. Es ist zu erkennen, dab die aus dem unbelasteten Enz-Abschnitt oberhalb des Cadmium-Emittenten in Station 1 - 9 ge- fangenen Fische niedrige (unter 20 ppb) Gehalte aufweisen. Dasselbe gilt ftir Fische aus dem Neckar oberhalb der Staustufe Besigheim (Station A). In der Enz ca. 2 km vor der Einmfindung in den Neckar, also
im unmittelbaren Bereich des Cadmium- Emittenten (Stationen 10 -11 ) und im Neckar selbst bis ca. 10 km flugabwfirts (Stationen B - C ) gefangene Fische wiesen hingegen erh6hte Cadmium-Konzentratio- nen auf, als Maximalwert wurden 230 ppb gemessen.
' 8 ; ' ' ..:kar,.o',oo,bo:g '
EnzmLindung + Neckar B -C
o08 o o
1977
Neckar F �9 �9 �9 N~kar E
�9 eel Neckar D
J Enz lO-11+Neckar B-C 23O �9 ....... ~b . . . . . . - ' . L Neckar A 1973
Enz 1-9
a lb 20 ~ 40 ~ 60 io 8'0 9'0 Cpbca
Fig. 1. Cadmium-Gehalte (in ppb Cd, bezogen auf Frischgewicht) im Muskel yon 1973 und 1977 in Neckar und Enz gefangenen Friedfi- schen
530 Naturwissenschaften 64 (1977) �9 by Springer-Verlag 1977
Welter neckarabw~irts bei Heilbronn (Sta- tion D) und bei Bad Wimpfen (Station E) wurden immer noch erhShte Cadmium- Gehalte gemessen, erst bei Neckargemfind, 10 km vor Heidelberg (Station F), wurden Cadmium-Gehalte bestimmt, die mit de- nen yon Station A vergleichbar sind. Zur K1/irung der Frage, ob nach der Inbe- triebnahme einer Kl~iranlage im Februar 1973, die eiue weitere Abgabe yon Cad- mium an das Wasser der Enz verhindem soll, noch eine Belastung der ab 1973 ge- schlfipften Fische, die ihre Nahrung zum Teil noch weiterhin aus dem immer noch mit Cadmium belasteten Sediment bezie- hen, besteht, wurden im M/irz 1977 unter Mitwirkung der 6rtlichen Angelsportver- eine 22 Fische (20 Rotaugen, L~inge 16,5 bis 25,5 cm, entsprechend einem Alter vori 2 bis 6 Jahren, sowie 2 Schneider, Alburnus lucidus, L/inge 13,5 nnd 17,5 cm) aus dem Bereich der Enzmiindung und bei den frfi- heren Stationen B und C (Kirchheim und Neckarwestheim) sowie drei Rotaugen (L/inge 23,0 bis 26,5 cm) aus dem Neckar bei Heidelberg gefischt und auf Cd unter- sucht. In Figur 1 sind die Cadmium-Werte im Muskel der insgesamt 25 untersuchten Fi- sche einzeln dargestellt, sie erm6glichen den direkten Vergleich mit den 1973 be- stimmten Gehalten. Von den insgesamt 22 Fischen aus der Enzmfindung und dem Neckar (Stationen B und C) liegen 17 Cad- mium-Werte im Bereich von 2 bis 20 ppb, nur noch fiinf Werte fiberschreiten 20 ppb. Vier der fiinf Werte mit fiber 20 ppb Cadmium stammen von Rotaugen mit einer K6rperl/inge yon mehr als 20 cm, es handelt sich somit um fiberwiegend ~iltere Fische (vier bis sechs Jahre). Der 1973 ermittelte Mittelwert yon 37,6 ppb ist 1977 auf 14,4 ppb zurfickgegangen. Damit hat sich die Belastung der Fische mit Cadmium im n/iheren Bereich der ehe- maligen punktf6rmigen Cadmium-Emis- sion wesentlich vermindert, insbesondere die jfingeren Fische zeigen zwar im Ver- gleich zum unbelasteten Neckar (Sta- tion A) noch schwach erh6hte, aber bereits unbedenkliche Cadmium-Konzentratio- nen unter 20 ppb. Leber und Niere der untersuchten Neckar- fische sind weiterhin hochgradig mit Cad- mium belastet. Die Mittelwerte betragen 770 ppb (Leber) und 4760 ppb (Niere) f/Jr die 22 Fische aus der Enzmfindung + Nek- kar B - C, bei den 3 Fischen aus dem Nek- karabschnitt Heidelberg liegen die Werte bei 460 ppb bzw. 3450 ppb. Auch ffir diese Organe gilt, dab 15.ngere (=~iltere) Fische
eine h6here Konzentration als kfirzere (= jfingere) aufweisen. ~ber ausfiihrlichere geochemische Untersuchungen soll dem- n/ichst an anderer Stelle berichtet wer- den. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir f/Jr die finanzielle Untersttit- zung, den Herren O. Kranich (Besigheim), E. Lorenz (Kirchheim/N.) und H. Mandel (Ludwigsburg) fiir ihre Hilfe beim Fisch- fang.
Eingegangen 13. Juli 1977
1. Banat, K., F6rstner, U., Miiller, G. : Natur- wissenschaften 59, 525 (1972)
2. M~lller, G., F6rstner, U.: ibid. 60, 258 (1973)
3. F6rstner, U., Miiller, G. : Schwermetalle in Fliissen und Seen als Ausdruck der Umwelt- verschmutzung. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1974
Zum Caesium- und Rubidium-Metabolismus bei Kiihen
K. Heine, A. Wiechen und H. Finger
Institut ffir Physik der Bundesanstalt ffir Milchforschung, D-2300 Kiel
fiber den Metabolismus der Elemente Cs und Rb bei Rindern war bisher wenig be- kannt. Im Rahmen radio6kologischer Untersuchungen wurden von uns bisher noch nicht bekannte AbMngigkeiten des Cs- und Rb-Gehaltes der Milch und des Blutes von den Ffitterungsbedingungen ge- funden. Die durch die besonderen 6kologi- schen Gegebenheiten gefundenen Trans- ferverh~iltnisse yon Cs in der Ern~ihrungs- kette Pflanze-Kuh-Milch sind von grof3er Bedeutung im Hinblick auf die Beurteilung der Strahlenbelastung in der Umgebung kerntechnischer Anlagen. Mit der Neutronenaktivierungsanalyse konnten wir die beiden Elemente bestim- men und den Verlauf ihrer Konzentratio- nen bei zwei Ktihen w/ihrend einer Lakta- tionsperiode ermitteln. Bei einem Teil der Bestimmungen lag der Cs-Gehalt im Blut unter der Nachweisgrenze yon 0.3 ppb. Der Verlauf der Cs-Konzentration, nor- miert durch den mittleren Wert aller Ein- zelbestimmungen, die fiber der Nachweis- grenze lagen, ist in Figur 1 dargestellt. Es sind mehrere Maxima zu erkennen. W/ih- rend der Beweidung des Hochmoors im Juli und September zeigte sich eine starke Erh6hung der Cs-Konzentration in der Milch im Vergleich zur fibrigen Grfinfut- terzeit, in der sich die Tiere auf Geestwei- den (Heidemoor-Podsol) aufhielten. Be- reits 8 Tage nach dem Weidewechsel im Juli sind die Ergebnisse um den Faktor 5, nach 23 Tagen sogar um den Faktor 11 angestiegen gegen/iber dem Mittel der vor- angegangenen Werte. Im Blut wies die Cs- Konzentration zur gleichen Zeit ebenfalls ein Maximum atff, das den 8-fachen Wert der Nachweisgrenze annahm. Im Septem- ber wurden keine Blutproben entnommen.
Bei Beginn der Stallperiode trat wieder eine Erh6hung der Cs-Konzentration in der Milch atff, die jedoch im Blut nur schwach zu erkennen ist. W/ihrend der Weidezeit auf dem Hochmoor wie auch zu Beginn der Stallperiode zeigten sich ebenfalls erh6hte Rb-Konzentrationen in der Milch und im Blut der beiden K/ihe. Der Rb-Gehalt der Milch lag bis zu 70% h6her als der mittlere Weft von 0.71 ppm wS.hrend der vorangegangenen Weidezeit auf der Geest.
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L 7 I 8 r ~9 I 10. '~ I 11 IMONAT
GEEST H M GEEST GEEST STALL
Fig. 1. Verlauf der Cs-Konzentration in der Milch und im Blut von Kfihen. Geest = Weide- zeit auf Geestweiden, HM.=Weidezeit auf Hochmoorweiden, Stall = Stallzeit
Bewuchsanalysen ergaben, dab Gras und KrS.uter von den Weiden des Hochmoors 9 - 2 0 ppb bzw. 19-40 ppb Cs, auf den Geestweiden jedoch nur 2 - 3 ppb bzw. 4 - 7 ppb Cs enthielten (bez. auf Frisch- substanz). Die entsprechenden Rb-Gehalte betrugen 2,5--3 ppm bzw. 4 - 5 ppm auf
Naturwissenschaften 64 (1977) �9 by Springer-Verlag 1977 531