Das Referat G3 entwickelt Konzepte und Methoden zur Erfassung und Bewertung der Bioakkumulation und Bioverfügbarkeit und wendet diese auf ausgewählte Schadstoffe an. Dazu werden beispielsweise so genannte Passivsammler verwendet, die im Gewässer eingesetzt werden und Schadstoffe anreichern können. Nach einer definierten Sammeldauer werden die Schadstoffe aus den Passivsammlern extrahiert und im Labor analysiert. Hierbei kommen chemische Analysen und biologische Testverfahren zum Einsatz. Des weiteren werden im Wasser lebende Organismen direkt auf Rückstände persistenter organischer Schadstoffe untersucht.
Aquatische Organismen können Schadstoffe wie Metalle und hydrophobe, also schwer wasserlösliche organische Chemikalien aufnehmen und diese im Gewebe anreichern (Bioakkumulation). Die Aufnahme kann sowohl über die Wasserphase als auch über die Nahrung (Biomagnifikation) erfolgen. Die Anreicherung von Schadstoffen in der aquatischen Nahrungskette gefährdet nicht nur die betroffenen Lebewesen, sondern auch andere Schutzgüter, wie z. B. die empfindlichen Biozönosen der Wattenmeere oder die Fischerei – und damit die menschliche Gesundheit.
Schadstoffe können frei verfügbar oder partikelgebunden vorliegen. Zudem können gebundene Schadstoffe remobilisiert und (wieder) für aquatische Organismen verfügbar gemacht werden, beispielsweise bei Baggermaßnahmen oder Hochwasserereignissen.
Vor allem schlecht wasserlösliche (hydrophobe) Substanzen reichern sich stark im Gewebe an. So können selbst geringe Umweltkonzentrationen zu langfristigen Folgen für die aquatische Umwelt führen. Daher ist die Rückstandsanalytik von Biota, also die Bestimmung von Schadstoffen in Organismen, fester Bestandteil vieler Monitoringprogramme für die Bewertung der chemischen Gewässerqualität. So sind beispielsweise in der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) Konzentrationen prioritärer Stoffe in Biota ausschlaggebend für die Beschreibung des „guten chemischen Zustandes“ eines Gewässers oder eines Gewässerabschnittes. Außerdem können Schadstoffkonzentrationen in Biota Hinweise geben, wie sich Maßnahmen in Gewässern wie beispielsweise Baggerungen auf aquatische Lebensgemeinschaften auswirken.
