Originalbeiträge 
13. Jahrg. 2007/Nr. 3 
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Mitt Umweltchem Ökotox 
Grundsätzlich sollte für jedes Monitoring ein detaillierter 
Untersuchungs- oder Probenahmeplan erstellt und gege 
benenfalls mit dem Auftraggeber abgestimmt werden. 
Probenahme 
Bei der Probenahme sind insbesondere statistische Aspekte 
zu beachten. Ein wichtiger Aspekt ist der Zusammenhang 
zwischen der Probenmenge und/oder -anzahl und der 
Repräsentanz. Außerdem ist zu klären, welche Probendichte 
für eine zu erzielende Aussageschärfe notwendig ist. Für ein 
Flächenmonitoring ist eine Festlegung von Probenahme 
stellen auf Basis eines entsprechend der Fragestellung 
dimensionierten Rasterfeldes sinnvoll. 
Die Definition der statistischen Genauigkeit hängt stark 
vom Monitoringziel ab, also von der Frage, in welchem 
Zeitraum oder mit welcher räumlichen Auflösung welche Ver 
änderungen mit welcher statistischen Sicherheit festgestellt 
werden sollen. Hierbei müssen Kenntnisse über die räumliche 
und zeitliche Variabilität in die Abschätzung mit eingehen. Die 
saisonale Variabilität ist beim räumlichen Monitoring zur 
Bestimmung des Beprobungszeitraums wichtig. Auch beim 
Trendmonitoring (siehe Teil 1) ist die phänologische Ent 
wicklung innerhalb des Probenahmezeitraums jeweils zu 
beachten. Gegebenenfalls sind auch verschiedene Zeitskalen 
bei unterschiedlichen Matrizes zu beachten (z.B. Wasser: 
schnelle Änderungen, akute Wirkung; Biota, Sediment: lang 
same Anpassungen, integrierende Effekte). 
Die Wahl des Probenahmeverfahrens hat einen 
entscheidenden Einfluss auf die Beschaffenheit und Menge 
der Probe. Es ist zu entscheiden, ob zeitintegrierte Misch 
proben oder Einzelproben, die eine Momentaufnahme 
darstellen, für das Monitoring zweckmäßig sind. Es ist daher 
insbesondere sinnvoll, auf standardisierte Probenahme 
verfahren (z.B. VDI 3792, 3799 und 3957, Umweltprobenbank 
des Bundes) zurückzugreifen oder zumindest die Probe 
nahmeverfahren innerhalb eines Monitoring-Programms zu 
standardisieren, um zu vergleichbaren Aussagen zu 
gelangen. 
Ein weiterer Aspekt der Probenahme ist die Frage, ob Einzel 
proben oder Misch-/Poolproben (eine über mehrere Zeit 
punkte gesammelte Probe am selben Objekt oder Zusam 
menfügung von Proben mehrerer Objekte) zu untersuchen 
sind. Die Entscheidung hängt zum einen von der Fragestel 
lung und den damit verbundenen Anforderungen ab, zum 
anderen aber auch von den finanziellen und technischen 
Möglichkeiten. Zu beachten sind dabei u.a. folgende 
Faktoren: 
• Überwachungszweck: z.B. Räumliches Monitoring oder 
Trendmonitoring. Informationen über die Variabilität der 
Einzelproben sind erforderlich, z.B. für die statistische 
Auswertung zur Erstellung einer Trendkurve einschließlich 
der Vertrauensbereiche, Bestimmung der statistischen 
Aussagekraft („Power“) und Feststellung signifikanter 
Unterschiede zwischen verschiedenen Gebieten. Hierbei 
geht die Anzahl der untersuchten Proben mit ein und 
bestimmt die Genauigkeit der Aussage mit. 
• Repräsentativität der Probe, abhängig von der Variabilität 
innerhalb eines Gebietes (Sediment: in der Fläche, der 
Schicht, im Sedimenttyp; Schwebstoffe: Jahreszeit, 
organischer Kohlenstoffgehalt, Korngrößenverteilung), 
einer Art (Biota) oder eines Wasserkörpers (Wasser: 
zeitlich, in Fläche und Wassertiefe, ggf. Schichtung, 
Salzgehalt, Temperatur). 
• Integrationsgrad der Einzeluntersuchung in ein Programm, 
individuelle Abhängigkeiten verschiedener Parameter: 
Beim integrierten Monitoring kann es notwendig sein, 
verschiedene Untersuchungen jeweils an Individualproben 
durchzuführen (z.B. Erfassung von Schadstoffgehalten 
und enzymatische oder toxikologische Tests). 
• Gewünschte/notwendige Zusatzinformationen für die 
Interpretation, Bewertung, Weiterentwicklung des 
Programms; beispielsweise die getrennte Analytik von 
Schwermetallen in der filtrierten Wasserprobe und im 
Rückstand in Abhängigkeit von der Schwebstoffcharak 
teristik. 
• Benötigte Probenmenge für die Analytik: Abhängig von 
den Konzentrationen und der Nachweisstärke der zur 
Verfügung stehenden Methoden. Bei geringen 
individuellen Probenmengen kann es notwendig sein, 
MisciWPoolproben zu verwenden und die damit 
verbundenen Informationsverluste in Kauf zu nehmen, 
soweit sie nicht zu einem Verfehlen des Zwecks der 
Untersuchung führen. 
• Alterung von Proben: Proben können aufgrund längerer 
Probenahmezeiten (Tage bis mehrere Wochen/Monate) 
altern. Dies ist durch geeignete Maßnahmen (z.B. Kühlung 
oder Konservierung) zu vermeiden. Ist dieses nicht 
möglich (z.B. Alterung von Schwebstoffen bei 
Verwendung passiver Sammler) muss dieses bei der 
Interpretation der Daten berücksichtigt werden. 
Beispiel: Probenahme von Dreikantmuscheln für die 
Umweltprobenbank (Anhang 1) 
Passivsammler 
Die seit den 1990er Jahren neu entwickelten Passivsammler 
werden immer populärer im Umweltmonitoring. Ihr Einsatz ist 
attraktiv, weil sie üblicherweise einfach konstruiert sind, keine 
Stromversorgung erfordern und sich deshalb auch für abgele 
gene Beprobungsstellen und größere Messnetze eignen. 
Diese neuen Sammelsysteme lassen sich standardisieren 
und ggf. einfach modifizieren. Zudem sind die Ergebnisse oft 
besser reproduzierbar als die aus biologischen Proben. 
Die passive Substanzaufnahme in eine Sammelphase 
(z.B. ein organisches Lösungsmittel oder ein Polymermaterial) 
ergibt sich aufgrund eines bestehenden Gradienten des 
chemischen Potentials zwischen dieser Phase und dem 
Umweltmedium. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt 
des Stofftransports ist, abhängig vom Sammlerdesign, 
entweder die molekulare Diffusion durch Kapillaren (Poren) 
oder die Permeation durch eine Membran. Die im Sammler 
akkumulierte Stoffmengen hängen von deren Konzentrationen