Seals and whales are at the end of the food chain and are thus exposed to a high bioaccumulation of pollutants. The aim of the project under the German HELCOM Chairmanship 2020 - 2022 was to screen for potentially hazardous novel contaminants in marine mammals from the Baltic Sea using state-of-the-art analytical methods for wide-scope target and suspect screening. For this purpose, 11 pooled liver samples and one non-pooled muscle sample from 11 marine mammals (harbour porpoise ( Phocoena phocoena ), common dolphin ( Delphinus delphis ), grey seal ( Halichoerus grypus ), harbour seal ( Phoca vitulina )) were provided by HELCOM contracting parties from Germany, Sweden, Denmark and Poland and analysed for the presence of 65,690 substances. A simplified risk assessment was carried out for the detected pollutants, they are published in the NORMAN database system, and are available for the development of a marine mammal indicator and for the development of a Baltic Sea-wide and possibly European action plan on hazardous substances in the sea. Veröffentlicht in Texte | 36/2022.
Trophic magnification factors (TMFs) have been derived in a variety of different aquatic eco-systems worldwide to investigate accumulation patterns of environmentally relevant chemicals. Not only is the TMF interesting for chemicals’ risk assessment related questions, but also for monitoring aspects under the European Water Framework Directive (WFD). This study is the first TMF study con-ducted in a German freshwater ecosystem, that is, Lake Templin near Potsdam. Aim of the study was to investigate the food web magnification following existing guidance to derive reliable TMFs that could be used for regulatory purposes. A sampling campaign yielded 15 biota samples covering about three trophic levels, which have been processed and cryo-preserved following standardized protocols of the German Environmental Specimen Bank (ESB). The samples remain available for future analysis and, thus, form a “food web on ice”. These large-scale food web samples are ready-to-use for a broad variety of analyses. In a first step, a plausibility check was performed. Different persistent organic pollutants (POPs), which are known to magnify in food webs and are not readily metabolized, serve as benchmarks. It could be shown that for nearly all of the POPs analyzed, the TMFs are significantly above 1. In a few cases, an enrichment is also seen, but not statistically relevant. Since not only POPs with lipophilic accumulation properties were analyzed, it could be concluded that the food web on ice samples from Lake Templin can be used to characterize the trophic magnification potential of further substances with less investigated bioaccumulation properties present in the samples. To this end, several PFAS , pharmaceuticals, pesticides and methyl siloxanes were investigated in the samples to derive their TMFs. Veröffentlicht in Texte | 137/2022.
The report provides an overview of potential inputs of hazardous substances from the offshore oil and gas industry into the North Sea. Emissions from drilling fluids, cuttings piles, accidental spills, produced water and corrosion protection materials were investigated. The individual substances contained were evaluated according to their persistence, bioaccumulation and toxicity and according to a number of international and national lists of contaminants for their hazardousness to the marine environment. Since information on the use of man-made chemicals in the offshore oil- and gas industry is not available, only production water could be assessed. Veröffentlicht in Texte | 153/2023.
The study investigates spatial and temporal trends of airborn deposition of arsenic, cadmium, chromium, copper, lead, mercury, nickel, vanadium and zinc in Germany using modelled and measured data, among these results of bioaccumulation surveys. A risk assessment is provided by comparing the results with environment quality targets and criteria from regulations. Veröffentlicht in Texte | 106/2018.
A test concept for bioconcentration tests with the freshwater amphipod Hyalella azteca (HYBIT) was recently described. It was shown that the Hyalella bioconcentration factors (BCFs) derived for compounds with different hydrophobic characteristics (log Kow 2.4 – 7.8) show a strong correlation to those from fish tests. This project was carried out to elucidate the suitability of the HYBIT test for testing an extended range of substance classes including difficult to test compounds and, if required, to further enhance the test concept. The bioaccumulation potential of highly lipophilic UV stabilisers and ionic organic PFAS as well as silver, titanium dioxide and gold nanomaterials were tested. The two possible set-ups to conduct bioconcentration studies with H. azteca using a semi-static test set-up or a flow-through approach were applied. The solvent-facilitated and solvent-free application of the hydrophobic test compounds were compared. Due to the difficulties regarding the aqueous exposure of nanomaterials, biomagnification studies were also carried out as part of this project. We could show that the HYBIT approach permits the application of difficult to test compounds and enables to derive bioaccumulation endpoints for regulatory assessment. Due to the shorter exposure periods required, and the smaller experimental units used, the HYBIT approach provides several advantages in comparison to the flow-through fish test. As a non-vertebrate test, the Hyalella bioconcentration (or biomagnification) test may help to further reduce the amount of fish required for the regulatory testing of chemicals. Veröffentlicht in Texte | 134/2022.
Bioconcentration tests with the freshwater amphipod Hyalella azteca (HYBIT) have been proposed as alternatives to fish tests, and the respective experimental BCF values show promising correlations. It is still unclear whether the HYBIT test is also suitable for highly hydrophobic chemicals, such as the UV stabilizers UV-234 and UV-329. In order to estimate the range in which the uptake rate constant k1 would be expected for these substances, a prediction method for k1 in H. azteca was developed. As a result, experimental literature values appear plausible compared to the predicted values within the given uncertainties. The main uncertainties for the prediction are the uncertainty of the determination of the octanol/water partition coefficient and the chemical’s binding to organic matter in water (TOC). Compared to fish tests, HYBIT seems promising for superhydrophobic substances, not only because of the experimental advantages such as smaller experimental units. Veröffentlicht in Texte | 40/2023.
Die Studie untersucht räumliche und zeitliche Trends der luftgetragenen Einträge von Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Vanadium, Zink in Deutschland anhand von Modell- und Messwerten, darunter Daten zur Bioakkumulation. Anhand von Umweltqualitätszielen und Bewertungskriterien rechtlicher Regelungen erfolgt eine Risikobewertung für Mensch und Umwelt. Veröffentlicht in Texte | 107/2018.
Neue UBA-Untersuchung: Nur ein untersuchter Ersatzstoff zeigt keine hormonähnliche Wirkung In der Studie des Umweltbundesamts (UBA) wurden 44 mögliche Alternativstoffe für Bisphenol A (BPA) für unterschiedliche Verwendungen und Produkte untersucht. 43 dieser Stoffe können demnach nicht als Ersatz empfohlen werden – entweder weil sie ebenfalls wie ein Hormon wirken könnten oder weil diese Frage aufgrund mangelnder Daten nicht abschließend geklärt werden konnte. BPA findet sich zum Beispiel in Konservendosen oder Klebstoff. Bis Januar 2020 wurde BPA auch als Farbentwickler in Kassenzetteln aus Thermopapier eingesetzt. Das UBA empfiehlt, Kassenzettel vorsorglich weiterhin im Restmüll zu entsorgen, da für alternative Farbentwickler wie Bisphenol S (BPS) bisher keine abschließenden Bewertungen vorliegen. Die Stoffe können sich im Altpapier verteilen und anschließend über Recyclingprodukte wie Toilettenpapier zurück zum Verbraucher und in die Umwelt gelangen. Ziel der Untersuchung war insbesondere, für diejenigen Verwendungen von BPA (z.B. als Farbentwickler in Thermopapieren, als Stabilisator in Textilfarben oder in der Auskleidung von Wasserleitungen), für die das UBA einen besonders hohen Umwelteintrag erwartet, mögliche Alternativen zu prüfen. Lediglich ein Stoff , Pergafast 201, zeigte in allen durchgeführten in vitro-Screening-Tests, die Hinweise auf eine hormonähnliche Wirkweise anzeigen können, keinen Effekt. Bei allen anderen 43 Substanzen besteht entweder ein Anfangsverdacht auf die Beeinflussung von Hormonsystemen (33 Stoffe) oder die Datenlücken konnten im Rahmen des Projektes – durch in vitro-Tests oder Literaturrecherchen – nicht geschlossen werden (10 Stoffe). Andere, aus Umweltsicht besorgniserregende Eigenschaften wie ein langer Verbleib in der Umwelt oder die Anreicherung dieser Stoffe in Organismen wurden nicht untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchung werden in den europäischen REACH -Prozess zur Regulierung der Stoffgruppe der Bisphenole eingebracht. Unter anderem auf Basis dieser Daten wird dort in der Diskussion mit den anderen Mitgliedstaaten und der Europäischen Chemikalienbehörde (ECHA) entschieden, für welche Stoffe dieser Gruppe weitere Daten von den Herstellern gefordert werden, um den Anfangsverdacht auf eine hormonell schädliche Wirkung in Mensch und Umwelt abschließend klären zu können. Sollte sich der Verdacht bestätigen, könnte unter Umständen EU-weit eine Beschränkung der problematischen Stoffe für bestimmte Verwendungen eingeleitet werden, um Mensch und Umwelt vor einer Exposition gegenüber diesen hormonell schädlichen Substanzen zu schützen. In Kassenzetteln aus Thermopapier wurden bislang im Wesentlichen Bisphenol A und Bisphenol S als Farbentwickler eingesetzt. Seit dem 2. Januar 2020 dürfen Thermopapiere, die 0,02 Gewichtsprozent oder mehr BPA enthalten, innerhalb der EU nicht mehr in Verkehr gebracht werden. Für andere Ersatzstoffe gilt ein entsprechendes Verbot nicht. Nicht alle Hersteller von Thermopapieren haben ihre Farbentwickler auf bisphenol- und phenolfreie Produkte umgestellt. Daher sollten aus Vorsorgegründen alle Thermopapiere weiterhin mit dem Restmüll entsorgt werden. Die Entwicklung farbentwicklerfreier Thermopapiere sowie das elektronische Speichern von Kaufbelegen von Kassen anstelle der Ausgabe gedruckter Bons bewertet das Umweltbundesamt positiv. Weitere Informationen zur Bonpflicht aus Umweltsicht und zu möglichen Alternativen zum gedruckten Bon finden sich beim Umweltbundesamt unter Fragen und Antworten zur Bonpflicht . Die Fragen und Antworten zu Bisphenol A in verbrauchernahen Produkten beim Bundesinstitut für Risikobewertung ( BfR ) informieren u.a. zu Gesundheitsrisiken, Bewertungen und Grenzwerten. Bisphenol A war eine der ersten synthetischen Substanzen, die die Wirkung des weiblichen Sexualhormons Östrogen nachahmen konnten. Da es jedoch sehr viel potentere synthetische Östrogene gibt, machte Bisphenol A eine alternative Karriere als Industriechemikalie und ist heute in vielen Produkten des täglichen Gebrauchs zu finden. So wird der Stoff u.a. in der Kunststoffproduktion als Härtungsmittel für Polykarbonate und zur Herstellung von Epoxidharzen eingesetzt. BPA hat eine endokrine (hormonell wirksame) Wirkung auf Mensch und Umwelt und wird als reproduktionstoxisch eingestuft – so reduziert der Stoff zum Beispiel die Fortpflanzungsfähigkeit von Menschen ebenso wie von Tieren in der Umwelt. Er steht auch unter dem Verdacht, die Entstehung bestimmter Tumore zu fördern. BPA ist mittlerweile EU-weit als "besonders besorgniserregender Stoff" (Substance of Very High Concern, SVHC) unter REACH aufgrund seiner hormonell schädlichen Wirkung sowohl für die menschliche Gesundheit als auch die Umwelt und seiner reproduktionstoxischen Wirkung identifiziert. Die vorliegende Studie untersuchte deshalb Stoffe, die aufgrund ihrer vergleichbaren chemischen und technischen Eigenschaften BPA ersetzen können, auf ihre hormonell schädliche Wirksamkeit. BPS gilt derzeit als Hauptalternative zu BPA. Es steht jedoch ebenfalls im Verdacht, im Menschen und der Umwelt hormonell schädlich zu wirken. Für eine Bewertung vieler anderer Ersatzstoffe gibt es erhebliche Datenlücken, die durch die Unternehmen nur zum Teil im Rahmen der Datenanforderungen der REACH-Verordnung geschlossen werden.
Many chemicals for which a PBT assessment is necessary are ionized in the environment. Therefore, the project aimed to find appropriate screening criteria for ionic organic chemicals (IOCs) to estimate their bioaccumulation potential. Twenty possible parameters were examined. The partitioning coefficient between water and fish calculated with COSMOmic showed the strongest correlation with experimental BMF data. The assumed high bioaccumulation potential was verified but not confirmed for six IOCs by conducting fish feeding studies ( OECD 305). Veröffentlicht in Texte | 108/2021.
This study explores the intermediate uses of 53 petroleum and coal stream (PetCo) substances, focusing on 15 marker constituents with properties of concern such as carcinogenicity, mutagenicity, reprotoxicity, persistence, bioaccumulation, and endocrine disruption. It investigates the potential for these constituents to transfer during intermediate use into the new substance or product and into the environment. Five approaches are employed, including reactivity assessment, literature review, consultation data integration, supply chain interaction analysis, and upstream literature review perspective, to evaluate the likelihood of conversion and assess the potential environmental emission of these constituents. The report presents comprehensive findings that would interest Industry as well as policy stakeholders dealing with PetCo substances, substance management and environmental impact assessment. Veröffentlicht in Texte | 18/2024.
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