In der vorliegenden Arbeit wurde ein spurenanalytisches Verfahren zur simultanen Identifizierung und Quantifizierung von Estrogenen in Küstengewässern entwickelt. Für die chemische „target“-Analyse wurden die natürlichen Steroide Estron, 17ß-Estradiol, Estriol, das synthetische Hormon 17α-Ethinylestradiol, die Phytoestrogene Daidzein und Genistein sowie mit Nonylphenol, 4-tert-Octylphenol und Bisphenol A drei weit verbreitete Xenoestrogene ausgewählt. Das Verfahren beinhaltet eine großvolumige Festphasenextraktion von durchschnittlich 49 Litern Oberflächen-wasser mit Hilfe des Copolymers Oasis HLB und eine sich anschließende Extraktaufreinigung an Kieselgel. Von 400 µL Extraktvolumen wurde ein 100 µL Aliquot für die chemisch-analytische Bestimmung der ausgewählten Analyte verwendet. Mit Hilfe der großvolumigen Anreicherung in Kombination mit leistungsstarker Messtechnik, Hochleistungs-Flüssigchromatographie in Kombination mit Elektrospray-Tandem-Massenspektrometrie, wurden Nachweisgrenzen im Bereich zwischen 0,02 (Estron) und 1 ng L-1 (Estriol) erreicht. Bei der Vermessung von Realproben auftretende Signalsuppressionen wurden für jede Probe ermittelt und die Ergebnisse diesbezüglich korrigiert. Die für die entwickelte Methode kalkulierten Wiederfindungen der Extraktion lagen zwischen 52 (4-tert-Octylphenol) and 91% (Nonylphenol). Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass nicht nur Kläranlagenausläufe und Flüsse vom Eintrag anthropogener Estrogene betroffen sind, sondern auch die Küstenzonen mariner Ökosysteme. Das Vorkommen von Estrogenen in einem umweltrelevanten Konzentrationsbereich und das damit verbundene estrogene Wirkpotenzial im küstennahen Oberflächenwasser der Deutschen Ostsee stellen eine mögliche Erklärung für die in dieser Küstenzone bei Fischen festgestellten Reproduktionsstörungen dar. Vor diesem Hintergrund sollten auch Küstenzonen zunehmend im Fokus wissenschaftlicher Studien zum Thema Endokrine Disruptoren stehen.
This study summarizes more than 15 years of scientific support for the United Nations-Economic Commission Europe (UN-ECE) Convention on Long Range Transboundary Air Pollution (LRTAP) and other European environmental protection conventions such as the Commission for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic (OSPAR) and the Baltic Marine Environment Protection Commission (HELCOM) by means of development and application of numerical simulation models for the atmospheric long-range transport of heavy metals. The work is mainly based on results and conclusions described in the nine papers of the appendix but some more recent investigations which have not yet been published in the scientific literature are also presented. An introductory overview and synthesis of current knowledge and understanding pertaining to all major aspects of heavy metals in the atmosphere is presented from a viewpoint that numerical modelling of their atmospheric processes is necessary and feasible to support the conventions mentioned above. The models discussed in this study have capabilities to quantify transboundary fluxes of lead, cadmium and mercury as the priority metals of concern and have a potential to identify sources as well as to predict the impact of emission reductions on the load of terrestrial and aquatic ecosystems in Europe. Advantages and limitations of relatively simple Lagrangian models are outlined within the context of issues currently facing the environmental scientific and policy making communities. However, a focus of this study is a comprehensive model system for atmospheric mercury species using a fully three-dimensional Eulerian reference frame and incorporating a state-of-science mercury chemistry scheme, which has been adopted by various scientific institutions for their modelling purposes.