Dr. AURORA DANIELA NEAGOE Universitatea din ... - CESEC
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Dissertation von Diplomchemikerin Aurora Neagoe Durch industrielle Kupferemissionen wurden Kupferkonzentrationen von 3500 mg/kg (Davies 1980; Abrahams und Thurnton 1987; Cairney 1987; Kitagishi und Yamane 1981; Freedman und Hutchinson 1980; Rauta und al. 1987; Vicente- Beckett 1991; Preer und al. 1980; Cairney 1987; Rundle und Holt 1983; Sapek 1980; Williams et al. 1987; Diez und Rosopulo 1976; Rieder und Schwertmann 1972) im Boden und durch landwirtschaftliche Eintrag solche von 1500 mg/kg im Boden erreicht (Beavington 1975; Davies et al. 1978; Freedman und Hutchinson 1980; Gailey und Lloyd 1985; Gailey und Lloyd 1985; de Haan 1977; Gajewski et al. 1987; Kabata-Pendias et al. 1981; Kitagishi und Yamane 1981; Preer et al. 1980; Szerzen und Laskowski 1985; Whitby et al. 1976 ). Tabelle 43: Der Einfluß der geologischen Herkunft des Standortes auf den relativen Kupfergehalt der Flora Geologische Herkunft des Standortes Relativzahl Verwitterungsböden des Rotliegenden Schieferverwitterungsböden (Devon, Silur, Kulm) Gneisverwitterungsböden Phyllitverwitterungsböden Muschelkalkverwitterungsböden Löß Syenitverwitterungsböden Keuperverwitterungsböden Granitverwitterungsböden Buntsandsteinverwitterungsböden Alluviale Auen Geschiebelehm Diluvialer Sand Moor, Torf 58 100 94 93 93 93 86 86 85 82 80 74 70 70 52 Fp < 0,001 Als Grenzwert für eine maximal akzeptable Kupferkonzentration landwirtschaftlich genutzter Böden gelten 100 mg/kg. Durch Kalkung, Torfeinsatz und Phosphatgaben kann die Bioverfügbarkeit des Kupfers vermindert werden. Es ist jedoch zu beachten, daß das im Boden verliegende Kupfer durch verschiedene andere Faktoren wieder bioverfügbar gemacht werden kann (Kabata-Pendias und
Dissertation von Diplomchemikerin Aurora Neagoe Pendias 1992). Die Kupfermangelerscheinungen landwirtschaftlich und gärtnerisch genutzter Pflanzenarten wurden von Bergmann (1992) umfassend beschrieben. Als besonders kupfermangelgefährdet gelten Getreide und insbesondere Hafer, Sonnenblumen, Spinat und Luzerne. Kupfermangelpflanzen sind meist chlorotisch und zum Teil rotbraun oder violett verfärbt. Ihre Pollen sind häufig infertil. Es besteht eine große genetisch bedingte Variationsbereite im Auftreten von Kupfermangelerscheinungen (Paplan und Zajanc 1992). Eine Kupferkonzentration von < 2,0 mg Cu/kg Boden deckt den Kupferbedarf der Pflanzen im allgemeinen nicht. Ein Kupferüberschuß im Boden induziert in der Regel auch eine Chlorose und Wurzelmißbildungen. Das Schadbild der Kupferintoxikation ähnelt einer Eisenmangelchlorose (Bergmann 1992). Kupfer ist auch für die Fauna und den Menschen lebensnotwendig (Tab. 44). Tabelle 44: Kupfermangelerscheinungen bei Tier und Mensch Mangelerscheinungen (Enzyme) Tier Mensch Nahrungsaufnahme, vermindert Wachstum, gedrosselt (Cytochrome-c-Oxidase) Gefäßschäden (Lysyloxidase) Skelettschäden (Lysyloxidase) Neonatale Ataxie (Dopamine, ß- Monooxigenase) Depigmentation des Haares (Tyrosinase, Monooxygenase) Keratinsynthese, Menkes kinky hair syndrome Fortpflanzungsleistungen, vermindert (Ferroxidase I ) Immunsystem beeinträchtigt (Interleukin-2) Anämie (Ferroxidase II) Herzrhythmusstörungen (Lysyloxidase) Gendefekte, Menkes Krankheit, Morbus Wilson Lysyloxidase, Ferroxidase, Interleukin-2, Dopamine, ß-Monoxigenase, Tyrosinase, α-Amidatingenzyme, Monooxygenase, Cytochrome-c-Oxidase und die Superoxiddismutase sind wichtige kupferabhängige Enzyme. Ihr Mangel bzw. fehlende Aktivierung verursacht eine Fülle von Ausfallerscheinungen, wie z.B. eine verminderte Nahrungsaufnahme und eingeschränktes Wachstum. Die 59 + + + + + + + + + + + + ? + + + + + + + + + + +
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Pendias 1992). Die Kupfermangelerscheinungen landwirtschaftlich und gärtnerisch<br />
genutzter Pflanzenarten wurden von Bergmann (1992) umfassend beschrieben.<br />
Als besonders kupfermangelgefährdet gelten Getreide und insbesondere Hafer,<br />
Sonnenblumen, Spinat und Luzerne.<br />
Kupfermangelpflanzen sind meist chlorotisch und zum Teil rotbraun oder violett<br />
verfärbt. Ihre Pollen sind häufig infertil. Es besteht eine große genetisch be<strong>din</strong>gte<br />
Variationsbereite im Auftreten von Kupfermangelerscheinungen (Paplan und<br />
Zajanc 1992). Eine Kupferkonzentration von < 2,0 mg Cu/kg Boden deckt den<br />
Kupferbedarf der Pflanzen im allgemeinen nicht.<br />
Ein Kupferüberschuß im Boden induziert in der Regel auch eine Chlorose und<br />
Wurzelmißbildungen. Das Schadbild der Kupferintoxikation ähnelt einer<br />
Eisenmangelchlorose (Bergmann 1992).<br />
Kupfer ist auch für die Fauna und den Menschen lebensnotwendig (Tab. 44).<br />
Tabelle 44: Kupfermangelerscheinungen bei Tier und Mensch<br />
Mangelerscheinungen (Enzyme) Tier Mensch<br />
Nahrungsaufnahme, vermindert<br />
Wachstum, gedrosselt (Cytochrome-c-Oxidase)<br />
Gefäßschäden (Lysyloxidase)<br />
Skelettschäden (Lysyloxidase)<br />
Neonatale Ataxie (Dopamine, ß- Monooxigenase)<br />
Depigmentation des Haares (Tyrosinase, Monooxygenase)<br />
Keratinsynthese, Menkes kinky hair syndrome<br />
Fortpflanzungsleistungen, vermindert (Ferroxidase I )<br />
Immunsystem beeinträchtigt (Interleukin-2)<br />
Anämie (Ferroxidase II)<br />
Herzrhythmusstörungen (Lysyloxidase)<br />
Gendefekte, Menkes Krankheit, Morbus Wilson<br />
Lysyloxidase, Ferroxidase, Interleukin-2, Dopamine, ß-Monoxigenase, Tyrosinase,<br />
α-Amidatingenzyme, Monooxygenase, Cytochrome-c-Oxidase und die<br />
Superoxiddismutase sind wichtige kupferabhängige Enzyme. Ihr Mangel bzw.<br />
fehlende Aktivierung verursacht eine Fülle von Ausfallerscheinungen, wie z.B. eine<br />
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