The antibacterial agent triclosan (TCS) is added to many daily-used consumer products and can therefore reach the aquatic environment via treated wastewater and potentially harm aquatic ecosystems. A 120 days pond mesocosm study was conducted in order to investigate the fate of TCS in water and sediment, its bioaccumulative potential in different biota as well as the effects of TCS and its main transformation product methyl-triclosan (M-TCS) on plankton, periphyton, macrophytes, and benthos communities. TCS was dosed once each in six pond mesocosms (nominal concentrations: 0.12, 0.6, 3.5, 21, 130 and 778 (micro)g/L TCS, respectively) while two ponds served as controls. A concentration-dependent increase in the DT50 values from 5.0 to 15.0 and 7.5 to 16.3 days was observed for TCS in water and the whole pond system (water, sediment, biota), respectively. Consequently, the substance should be categorized as non-persistent. For TCS, the bioaccumulation factors (non steady-state conditions, BAFnssc) in Lymnaea stagnalis, Myriophyllum spicatum and periphyton were below the critical limit of 2000, above which a substance is classified as bioaccumulative. In contrast, a BAFnssc value of >10,000 was found for M-TCS in L. stagnalis, denoting that M-TCS definitely falls under this classification. Although strong effects on freshwater communities could only be observed in the highest TCS treatments, some periphyton species, such as Oedogonium spp., reacted very sensitive to TCS with an EC50 (time weighted average, 28 d) of 0.3 (micro)g/L TCS. Considering the high bioaccumulative potential of M-TCS in combination with the observed effects of TCS at low doses suggests that the use of TCS, and therefore its release into the environment, should cease. © 2021 The Authors
A main source of perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances (PFASs) residues in agricultural plants is their uptake from contaminated soil. Bioaccumulation factors (BAFs) can be an important tool to derive recommendations for cultivation or handling of crops prior consumption. This review compiles >4500 soil-to-plant BAFs for 45 PFASs from 24 studies involving 27 genera of agricultural crops. Grasses (Poaceae) provided most BAFs with the highest number of values for perfluorooctanoic acid and perfluorooctane sulfonic acid. Influencing factors on PFAS transfer like compound-specific properties (hydrophobicity, chain length, functional group, etc.), plant species, compartments, and other boundary conditions are critically discussed. Throughout the literature, BAFs were higher for vegetative plant compartments than for reproductive and storage organs. Decreasing BAFs per additional perfluorinated carbon were clearly apparent for aboveground parts (up to 1.16 in grains) but not always for roots (partly down to zero). Combining all BAFs per single perfluoroalkyl carboxylic acid (C4-C14) and sulfonic acid (C4-C10), median log BAFs decreased by -0.25(+/-0.029) and -0.24(+/-0.013) per fluorinated carbon, respectively. For the first time, the plant uptake of ultra-short-chain (</= C3) perfluoroalkyl acids (PFAAs) was reviewed and showed a ubiquitous occurrence of trifluoroacetic acid in plants independent from the presence of other PFAAs. Based on identified knowledge gaps, it is suggested to focus on the uptake of precursors to PFAAs, PFAAs </= C3, and additional emerging PFASs such as GenX or fluorinated ethers in future research. Studies regarding the uptake of PFASs by sugar cane, which accounts for about one fifth of the global crop production, are completely lacking and are also recommended. Furthermore, aqueous soil leachates should be tested as an alternative to the solvent extraction of soils as a base for BAF calculations. © 2020 Elsevier B.V.
Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz Dezember 2016 Schwermetalle und organische Schadstoffe in Fischen der Elbe, Weser, Aller, Ems und Vechte - Niedersächsische Untersuchungsergebnisse aus den Jahren 2014 und 2015 Schwermetalle und organische Schadstoffe in Fischen der Elbe, Weser, Aller, Ems und Vechte Niedersächsische Untersuchungsergebnisse aus den Jahren 2014 und 2015 1. ta-Untersuchungen durchgeführt, die auf die Vorgaben der Europäischen Wasser- rahmenrichtlinie (WRRL) abgestimmt wa- ren, speziell der Oberflächengewässerver- ordnung 2016 1, und dem LAWA- Arbeitspapier IV.3 2. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden bereits unter dem Titel „Biota Schadstoffuntersuchungen in niedersächsischen Gewässern entspre- chend der Europäischen Wasserrahmen- richtlinie, Ausgabe 1/2016“ veröffentlicht und können im Internet des NLWKN unter dem folgenden Link als PDF-Datei herun- ter geladen werden, so dass an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen wird: http://www.nlwkn.niedersachsen.de/servic e/veroeffentlichungen_webshop/schriften_ zum_downloaden/downloads_gewaesserg uete/veroeffentlichungen-zum-thema- gewaesserguete-107788.html Allgemeines Bei Schadstoffen, die über ein entspre- chendes Potenzial zur Bioakkumulation verfügen, sind Biota-Untersuchungen ne- ben der etablierten Untersuchung von Wasser und Sedimenten bzw. Schweb- stoffen ein zusätzliches Instrument der Gewässerüberwachung. Ein wichtiges Kriterium ist der sogenannte Biokonzentra- tionsfaktor (BCF), der als dimensionsloser Quotient von in Biota gemessenen Schad- stoffgehalten im Vergleich zu denen in der Wasserphase enthaltenen Schadstoffge- halten definiert ist. Für Schadstoffe mit einem Biokonzentrationsfaktor > 500 - die Biotamatrix ist also um mindestens das 500fache gegenüber der Wasserphase angereichert - sind Biota-Untersuchungen besonders gut geeignet. Während bei- spielsweise Hexachlorbenzol (BCF 2.000 - 230.000) für ein Biota-Monitoring beson- ders gut geeignet ist, sind sie dagegen z.B. bei Diuron (BCF 2) nicht zu empfeh- len, da die Biota-Ergebnisse ggf. zu einer Fehlinterpretation (Minderbewertung) der Gewässerbelastung führen könnten. Die beschriebenen Biota-Untersuchungen nach WRRL sind jedoch innerhalb des im Folgenden beschriebenen Projekts noch deutlich erweitert worden. Neben den 11 prioritären Stoffen und Untersuchung der Muskulatur nach den Vorgaben der WRRL wurden etwa 200 weitere Schadstoffe und die zusätzliche Untersuchung von Leber- gewebe in das Projekt einbezogen. Dabei berücksichtigt wurden insbesondere nach- folgende Stoffgruppen: Alkylphenole, Al- kylphenolethoxylate, Bisphenole, bromier- te Flammschutzmittel, Chorbenzole, Chlorparaffine, Dioxine und Furane, dio- xinähnliche polychlorierte Biphenyle (dl- PCB), Indikator-PCB, Schwermetalle (die teilweise auch als Elemente bezeichnet werden), Moschusverbindungen, Orga- nochlorpestizide, perfluorierte Tenside, Phthalate, polycyclische aromatische Koh- lenwasserstoffe (PAK) sowie zinnorgani- sche Verbindungen. In Niedersachsen werden Biota- Untersuchungen seit 1996 praktiziert, an- gefangen mit Betrachtungen von zinnor- ganischen Verbindungen. Zwischenzeitlich wurde der Umfang der untersuchten Schadstoffe bzw. Schadstoffgruppen er- heblich erweitert. Die Untersuchungen erfolgten nach dem Modus des sogenann- ten „passiven Biota-Monitorings“, indem in bestimmten Gewässerabschnitten Fische gefangen und auf Schadstoffe untersucht werden. Ein sogenanntes „aktives Monito- ring“, indem z.B. bestimmte Fische oder Muscheln über einen bestimmten Zeitraum im Gewässer exponiert und die Differenz der Schadstoffgehalte betrachtet werden, wurde dagegen bisher nicht betrieben. Vom Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Natur- schutz (NLWKN) wurden in enger Zusam- menarbeit mit dem Niedersächsischen Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES), Dezernat Binnenfischerei und Fischereikundlicher Dienst, sowie dem Institut GALAB Labora- tories in den Jahren 2014 und 2015 im Rahmen der Gewässerüberwachung Bio- 1 Verordnung zum Schutz von Oberflächengewäs- sern vom 20. Juni 2016, Bundesgesetzblatt Jahr- gang 2016 Teil I Nr. 28, ausgegeben zu Bonn am 23. Juni 2016, 1373-1443. 2 Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LA- WA), Arbeitspapier IV.3 , Konzeption für Biota- Untersuchungen zur Überwachung von Umweltqua- litätsnormen gemäß RL 2013/39/EU (Stand: Okto- ber 2015). 2 Schwermetalle und organische Schadstoffe in Fischen der Elbe, Weser, Aller, Ems und Vechte Niedersächsische Untersuchungsergebnisse aus den Jahren 2014 und 2015 2. Im Folgenden werden die Untersuchungs- ergebnisse dargestellt. Dabei wird weniger auf die Eigenschaften, das Vorkommen und die Verwendung der einzelnen Stoffe bzw. Stoffgruppen eingegangen, da dies den Rahmen des vorliegenden Berichts sprengen würde und diese Informationen bei Bedarf im Internet problemlos zu erhal- ten sind. Die im Folgenden präsentierten Ergebnisse sollen vielmehr einen Über blick bezüglich der Relevanz von bestimm- en Schadstoffen in Biota geben: Welche Schadstoffe sind in niedersächsischen Oberflächengewässern auffällig und soll- ten bei künftigen Biota-Untersuchungen bevorzugt berücksichtigt werden? Monitoringkonzept Die vorliegenden Untersuchungen wurden nach dem folgenden Monitoringkonzept durchgeführt. Messstellen und Untersuchungsfrequenz Die untersuchten Überblicksmessstellen mit den dazugehörigen Koordinaten kön- nen sowohl Abbildung 1 als auch Tabelle 1 entnommen werden. Abbildung 1: Lage der Biota-Messstellen. 3
Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz Oktober 2012 Untersuchung niedersächsischer Oberflächengewässer auf die perfluorierten Tenside (PFT) PFOS und PFOA 1. Allgemeines Die Industriechemikalien Perfluoroktansulfonsäure (PFOS) und Perfluoroktansäure (PFOA) werden den perfluorierten Tensiden (PFT) zugeordnet und gelten aufgrund ihrer hohen thermischen und chemischen Stabilität als sehr persistent. Sie weisen toxische Eigenschaften auf und akkumulieren in aquatischen Organismen. Dies gilt insbesondere für PFOS, welches mit einem Biokonzentrationsfaktor von etwa 10.000 wesentlich stärker bioakkumuliert als PFOA mit einem Biokonzentrationsfaktor von lediglich etwa 5. Seit über 50 Jahren werden PFT chemisch hergestellt und verteilen sich seitdem langsam über verschiedene Wege über den gesamten Erdball. Aufgrund ihrer tensidischen Eigenschaften finden sie in zahlreichen Bereichen Anwendung, z.B. bei Antihaft-Beschichtungen für Pfannen, als Imprägniermittel für Bekleidung (z.B. Outdoor-Jacken), in Feuerlöschschäumen oder in der Papierindustrie. Verschiedene Studien weisen darauf hin, dass PFT über die Luft, über die Nahrung oder im Extremfall sogar über das Trinkwasser in den menschlichen Körper gelangen und sich dort anreichern können. PFOA hat dort eine Halbwertszeit von etwa 4 Jahren, während PFOS sogar eine Halbwertszeit von etwa 5 Jahren besitzt. Diese Tatsache ist insofern problematisch, da die beiden Stoffe und ihre Derivate in Verdacht stehen Krebs auszulösen und sie sich aufgrund ihrer möglicherweise endokrinen (hormonähnlichen) Wirkung negativ auf die Fruchtbarkeit auswirken können. In Oberflächengewässer gelangen PFT hauptsächlich über Kläranlagen, da die PFT durch die in den Belebungsbecken vorhandenen Mikroorganismen praktisch nicht abgebaut werden. Lediglich über Aktivkohle- oder Membranfilter wären diese Stoffe aus dem Abwasser zu eliminieren. Auch über Altlasten können Emissionen in die Gewässer stattfinden. Ein weiterer Eintrag erfolgt über atmosphärisch verteilte flüchtige Vorläufer dieser Chemikalien, welche in PFOS oder PFOA umgewandelt und mit dem Niederschlag aus der Luft gewaschen werden können. Dadurch ist zu erklären, dass PFT inzwischen auch in den entlegensten Winkeln der Erde gefunden werden und somit als ubiquitär anzusehen sind. Während PFOS seit 2008 europaweiten Einschränkungen unterliegt und nach der Einstufung als POP (Persistent Organic Pollutants) ebenfalls einem weltweiten Anwendungsverbot entgegengeht, ist PFOA gesetzlich noch nicht ausreichend in der Verwendung eingeschränkt worden. Es existieren jedoch Abkommen auf freiwilliger Basis mit einigen Fluorchemieherstellern, den Einsatz von PFOA schrittweise zu verringern und wenn möglich ganz einzustellen, bzw. Ersatzstoffe zu finden. Bisher greift die Industrie auf kurzkettigere Fluorchemikalien als Ersatzstoffe zurück, welche ebenfalls persistent sind und deren Gefahrenpotential für Mensch und Umwelt noch nicht abzuschätzen ist. 1 2. Veranlassung Im Jahr 2006 sind in Nordrhein-Westfalen überraschend erhöhte PFT- Konzentrationen in den Gewässern Ruhr und Möhne ermittelt worden. Weitere vom Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW durchgeführte Untersuchungen konnten die Ursache ermitteln: durch die landwirtschaftliche Verwendung von illegal mit PFT kontaminiertem Dünger (Beimischung von importierten Klärschlämmen) gelangten die Schadstoffe diffus in die Gewässer. Daraufhin sind die Bundesländer von Seiten der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) aufgefordert worden ebenfalls entsprechende Untersuchungen durchzuführen. Der NLWKN führte im Jahr 2007 erste orientierende Untersuchungen in niedersächsischen Gewässern durch, wobei in den Oberflächengewässern keine Auffälligkeiten festgestellt werden konnten: die PFOA- und PFOS-Gehalte lagen in den untersuchten Wasser- und Sedimentproben durchweg unter den jeweiligen Bestimmungsgrenzen von < 0,05 µg/L und < 10 µg/kg TS. Ende 2006 wurden auf EU-Ebene erste Maßnahmen zur Beschränkung des Einsatzes bestimmter PFT auf der Grundlage einer Risikobewertung getroffen. Mit der Richtlinie 2006/122/EG vom 12. Dezember 2006 wurde auf die Gefahren durch die Verwendung der Stoffe Perfluoroktansulfonsäure (PFOS) und Perfluoroktansäure (PFOA) und deren Verbindungen hingewiesen und die Verwendung von PFOS eingeschränkt. Die europäische Richtlinie wurde in das deutsche Chemikalienrecht übernommen (11. Verordnung zur Änderung chemikalienrechtlicher Vorschriften). Seit 2008 sind die Verwendung und das Inverkehrbringen von PFOS mit wenigen Ausnahmen verboten. Zusätzlich wird PFOS auf EU-Ebene als „Kandidatenstoff“, also als „Stoff, welcher einer Überprüfung zur möglichen Einstufung als „Prioritärer Stoff“ oder „Prioritär gefährlicher Stoff“ zu unterziehen ist“ (Richtlinie 2008/105/EG), geführt, wobei zunächst keine Empfehlung über entsprechende Umweltqualitätsnormen (UQN) vorgelegt wurden. Zur Bewertung wurden auf LAWA-Ebene zunächst Orientierungswerte formuliert, später hat der LAWA-Expertenkreis „Stoffe“ erste Empfehlungen abgegeben und am 31.01.2012 hat die EU-Kommission einen konkreten Vorschlag hinsichtlich einer UQN für PFOS veröffentlicht, die deutlich niedriger als die bisher diskutierten sind, allerdings noch keine Rechtsverbindlichkeit aufweisen (siehe hierzu Kap. 3.: Umweltqualitätsnormen). Die geschilderten Fakten hat der NLWKN zur Veranlassung genommen, in den Jahren 2010 und 2011 vorsorglich landesweite Untersuchungen, in der Fläche mit insgesamt 140 Messstellen, auf die beiden Stoffe PFOS und PFOA durchzuführen, um deren Relevanz einschätzen und ggf. mögliche hot-spots ermitteln zu können. Dabei war kein zusätzlicher Probenahme-Aufwand erforderlich, da die Untersuchungen mit den routinemäßigen Untersuchungen zur EG-WRRL kombiniert werden konnten. Im Folgenden werden die Untersuchungsergebnisse dargestellt und bewertet. 2 3. Monitoringkonzept Messstellen und Untersuchungsfrequenz In den Jahren 2010 und 2011 wurden an insgesamt 140 Messstellen im Binnen- und Küstenbereich quartalsweise Wasserproben entnommen und auf PFOS und PFOA untersucht. Bei den im Tidebereich gelegenen Messstellen erfolgte die Probenahme bei Ebbestrom (ablaufend Wasser), bei den Küsten-(Nordsee)-Messstellen unter Einsatz eines Hubschraubers. Die untersuchten Überblicksmessstellen können Tabelle 4 entnommen werden, die Lage der Messstellen geht aus Bild 1 hervor. Es wurden in die Untersuchungen somit Messstellen der Flussgebiete Ems, Elbe (siehe Bild 2), Weser und Rhein einbezogen, wobei 9 der 140 Messstellen der Kategorie der Übergangs- /Küstengewässer zuzuordnen sind. Darüber hinaus sind auch Stillgewässer in die Untersuchungen einbezogen worden, insbesondere der größte niedersächsische See, das Steinhuder Meer. Bild 1: Lage der 140 untersuchten Messstellen. 3
Endbericht Konzentrationen und Umweltverhalten von Transformationspro- dukten bedeutsamer Pharmazeutika und von Coffein in der Wietze Dr. Wolf-Ulrich Palm†, Dr. Mario Schaffer‡, Prof. Dr. Klaus Kümmerer† † Leuphana Universität Lüneburg, Institut für Nachhaltige Chemie und Umweltchemie Universitätsallee 1, 21335 Lüneburg ‡ NLWKN – Betriebsstelle Hannover-Hildesheim, Aufgabenbereich: Oberirdische Gewässer An der Scharlake 39, 31135 Hildesheim Version vom 1. Dezember 2021 Antragsteller: Leuphana Universität Lüneburg, Fakultät Nachhaltigkeitswissenschaften Institut für Nachhaltige Chemie und Umweltchemie Anschrift:Universitätsallee 1, 21335 Lüneburg Tel.:04131-677 2874 / 2893 Fax:04131-677 2822 / 2848 E-Mail:palm@uni.leuphana.de klaus.kuemmerer@leuphana.de Laufzeit: 1.7.2019 - 30.06.2021 Endbericht Wietze und Pharmazeutika Inhalt 1 2 3 Einleitung .......................................................................................................................... 4 Experimentelles ................................................................................................................ 5 Ergebnisse und Diskussion .............................................................................................. 7 3.1 Besonderheiten zu den einzelnen Verbindungen und den Messstellen...................... 8 3.1.1 Substanzen .............................................................................................................. 8 3.1.2 Messstellen ............................................................................................................. 9 3.2 Gesamtübersicht der gefundenen Konzentrationen.................................................... 9 3.3 Beispielhafte Konzentrationsverläufe in der Wietze ................................................ 11 3.4 Spezielle Themen ..................................................................................................... 14 3.4.1 Sommerkampagne Juni 2021 ............................................................................... 14 3.4.2 4-Hydroxyantipyrin .............................................................................................. 16 3.4.3 Konzentrationen in der Wulbeck.......................................................................... 18 Danksagung............................................................................................................................. 20 4 Literatur .......................................................................................................................... 20 2 Endbericht Wietze und Pharmazeutika Zusammenfassung In dem Ende Juli 2021 beendeten Projekt wurden die Konzentrationen von fünf Arzneimittelwirkstoffen und ausgewählten Transformationsprodukten dieser Pharmazeutika bzw. des Coffeins in der Wietze untersucht. Insgesamt wurden in zehn Messkampagnen 14 Probemessstellen in der Wietze und an Zu- flüssen die Konzentrationen für insgesamt 33 Verbindungen analysiert. Diese Messungen wurden von Laboruntersuchungen zum Abbau und Verhalten der Verbindungen begleitet. Alle acht im Vorfeld erwarteten Transformationsprodukte des Carbamazepins wurden in der Wietze gefunden, vom Diclofenac nur das photochemisch zu 100 % gebildete erste Photoprodukt (8-Chlor- carbazol-1-essigsäure), vom Sulfamethoxazol ein photochemisch gebildetes Oxazolderivat, vom An- tipyrin (Phenazon) das wahrscheinlich als Konjugat vorliegende 4-Hydroantipyrin und alle vom Coffein abgeleiteten acht untersuchten Xanthinderivate. Nur vom Trimethoprim konnten die beiden gesuchten Produkte nicht gefunden werden. Insgesamt konnten von den gesuchten Produkten zwölf Verbindungen nicht detektiert werden. Die Analytik der Verbindungen erfolgte nach sequenzieller Anreicherung über zwei SPE-Phasen mittels LC-MS/MS. Die instrumentellen Bestimmungsgrenzen (BG) lagen im Bereich einiger µg/L und in den Realproben im Bereich von 10 ng/L, da der Anreicherungsfaktor bei 500 lag. Diclofenac, trans-Dihydroxycarbamazepin und Carbamazepin wurden in den Oberflächengewässern (Wietze, Mühlengraben und Hengstbeeke) im Einzugsgebiet der Wietze mit maximalen Konzentratio- nen von 1000 – 3500 ng/L gefunden. Das maximale Konzentrationsniveau aller anderen detektierten Verbindungen lag im Bereich 10 – 600 ng/L. Pharmazeutika und ihre Produkte werden vollständig durch Kläranlagen in die Oberflächengewässer eingetragen und die Konzentrationen lassen sich vollständig durch Verdünnungen im Gewässer erklären. Dagegen zeigen die Xanthinderivate ein abweichendes Konzentrationsmuster mit diffusen Einträgen, z.B. über den Niederschlag. Von keinen der untersuchten Pharmazeutika und deren Produkten konnte auf der etwa 40 km langen Fließstrecke in der Wietze in einem Zeitbereich von ca. 1 Tag eine merkliche Reduktion der Gewässer- fracht bis zur Mündung in die Aller nachgewiesen werden. 3
Das Projekt "Alternativmethoden: Validierung des Hyalella azteca Bioakkumulationstests (HYBIT) als Alternativmethode für die Bewertung des Bioakkumulationspotentials von Nanomaterialien (Nano-HYBID)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Das hohe Produktionsvolumen von technisch hergestellten Nanomaterialien (engineered nanomaterials; ENMs) kann zu einer hohen Umweltbelastung führen, und eine wissenschaftliche Bewertung von ENMs, die sich in Organismen bioakkumulieren und in Nahrungsnetzen biomagnifizieren, ist notwendig. Im Rahmen der Regulierung von Chemikalien in verschiedenen Rechtsordnungen (z.B. REACH) ist der Biokonzentrationsfaktor (BCF) der Standardendpunkt. Der BCF wird meist durch Durchfluss-Tests mit Fischen bestimmt. Mehrere Verordnungen zur Risikobewertung erlauben die Verwendung von Daten, die bei Tests mit wirbellosen Tieren gewonnen wurden. Der Süßwasseramphipode Hyalella azteca wurden als vielversprechende alternative Testspezies für ENM-Tests identifiziert. Es können modifizierte BCF- und BMF-Werte bestimmt werden, die die Anforderungen an Endpunkte erfüllen, die für die Bioakkumulationsbewertung von ENMs im Rahmen der regulatorischen Stoffbewertung erforderlich sind. Ziel des Projekts ist die Validierung des H. azteca Bioakkumulationstests (HYBIT) als Alternativmethode für die Bewertung des Bioakkumulationspotentials von ENMs.
Das Projekt "Neue Wege bei der Bewertung der Anreicherung von Stoffen im Organismus: Validierung eines Konzepts zur Berücksichtigung der Eliminations-Halbwertzeit als alternative Größe der Bioakkumulation bei der PBT Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH durchgeführt. Zur Entscheidung ob ein Stoff bioakkumulativ (B) ist dient bisher vornehmlich der Bioakkumulationsfaktor (BCF) aus Fischstudien (OECD 305). Der BCF betrachtet aber nur den Expositionspfad/ Kompartiment Wasser und lässt andere Kompartimente (z.B.Terrestrik) außer Acht. Die regulatorischen Endpunkte der Bioakkumulation BCF, Biomagnifikationsfaktor (BMF) und trophische Magnifikationsfaktor (TMF) sind nicht direkt vergleichbar. Dies stellt die B-Bewertung vor große Herausforderungen. Deshalb schlagen das abges. UFOPLAN Vorhaben zur terrestrischen Bioakkumulation (FKZ 3710 67 421) sowie das laufendes Gutachten (PN 75337) die Eliminations-Halbwertzeit (EL0.5) als eine alternative Größe der Bioakkumulation vor: im stufenweisen Vorgehen soll die EL 0.5 zunächst theoretisch berechnet (Tier1) und der Metabolismus einbezogen werden (Tier2). Besteht dann noch Verdacht auf ein erhöhtes B-Potential sollen experimentelle Studien erfolgen (Tier3). Sowohl terrestrische als auch aquatische Spezies kommen in Frage. Das Konzept als solches wurde positiv aufgenommen und derzeit von der ECHA und international diskutiert. Verschiedene internationale Projekte zum Thema wurden angestoßen. Nun muss geprüft werden, ob das EL0.5- Bewertungskonzept praktisch anwendbar ist. Dafür sollen vorhandene, experimentell ermittelte Ausscheidungs- und Biotransformationsraten in Fischen und Säugern zur Validierung ausgewertet werden. Derzeit wird ein OECD in-vitro Test zur Abschätzung des Fischmetabolismus anhand von Leberzellen etabliert, die zukünftig in das Bewertungsschema integriert werden könnten. Ein Vorteil des EL0.5-Ansatzes ist, dass für viele REACH Stoffe ohnehin Toxikokinetikstudien an Säugern aus der Humantoxizitätsbewertung vorgelegt werden müssen, die zur Validierung und später zur B-Bewertung verwendet werden können. Zur Abstimmung mit den anderen MS/ ECHA soll auch ein internationaler Workshop veranstaltet werden und ggf. ein konkreter Wert für die EL0.5 als Trigger festzulegt werden.
Das Projekt "Sauer ist nicht immer lustig - Effekt des pH auf die Toxizität und Bioakkumulation ionischer Stoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Evolution und Ökologie, Abteilung Physiologische Ökologie der Tiere durchgeführt. Bei der Umweltrisikobewertung von Chemikalien werden Konzentrationen (PNEC) mittels OECD Standardtests abgeleitet, bei denen keine Gefährdung für aquatische Lebewesen erwartet wird. Die Entscheidung ob ein Stoff bioakkumulativ (B) im Rahmen der PBT-Bewertung ist, wird auf Basis des Biokonzentrationsfaktors (BCF) aus Fischstudien getroffen. Beide Konzepte stoßen bei ionischen Verbindungen (elektrisch geladenen Molekülen) jedoch an Grenzen, wenn die entsprechenden Tests unter den in der Guideline vorgegeben Bedingungen durchgeführt werden. Je nach pH-Wert des Testmediums kann sich die Toxizität der Chemikalie ändern, da angenommen wird, dass nur ungeladene Moleküle die Zellmembranen passieren können. Erste Untersuchungen zeigen, dass sich die aquatische Toxizität zwischen pH 5 und pH 9 um mehr als eine Größenordnung unterscheiden kann. Die BCF-Werte können sich in diesem pH-Bereich um einen Faktor von 3 unterscheiden, was zu einer Überschreitung des B-Triggerwertes von 2000 führen könnte. Aus diesem Grund sollte im Stoffvollzug der Einfluss des pH-Werts auf Bioakkumulation und Toxizität berücksichtigt werden. So erlauben die OECD Testguidelines bisher relativ breite pH-Wert Bereiche, was zu einer starken Unterschätzung der Toxizität und Bioakkumulation führen kann. Im Projekt sollen zunächst die publizierten Untersuchungen hierzu systematisch ausgewertet werden, um für schwache Säuren und Basen die pH Werte mit der maximalen Anreicherung im Organismus vorherzusagen. Im Idealfall kann ein mathematischer Zusammenhang abgeleitet werden, der es erlauben würde, bestehende Testergebnisse umzurechnen. Die theoretischen Erkenntnisse sollen dann durch experimentelle Studien überprüft werden, in denen die Toxizität und Bioakkumulation bei verschiedenen pH-Werten ermittelt werden. Daraufhin soll ein Vorschlag erarbeitet werden, wie dies in die bestehenden Bewertungsrichtlinien integriert werden kann (z.B. schwache Säuren bei niedrigen pH Werten zu testen).
Das Projekt "Entwicklung eines Bioakkumulationstests mit Hyalella azteca" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Ein Indikator für die Anreicherung von Chemikalien in Biota ist der Biokonzentrationsfaktor, der üblicherweise mittels Versuchen an Fischen ermittelt wird. Für jede Substanz werden über 100 Fische benötigt. Biokonzentrationsversuche mit dem Mexikanischen Flohkrebs (Hyalella azteca) liefern sehr ähnliche Ergebnisse und können daher zu einem gewissen Grad die Fischversuche ersetzen. Für den regulären Einsatz in der Stoffbewertung, z.B. unter REACH, müssen die Möglichkeiten und Grenzen der Vergleichbarkeit besser untersucht und der Test zu einer OECD Testrichtlinie weiterentwickelt werden. Dies soll mit dem hier beschriebenen Vorhaben unterstützt werden. Zu klären ist z.B., ob der Test auch zur Bewertung des Bioakkumulationspotentials von ionisierbaren Stoffen geeignet ist. Zusätzlich wird untersucht, ob der Test auch für die Untersuchung des Bioakkumulationspotentials von Nanomaterialien geeignet ist. Ziel ist die Weiterentwicklung des Testsystems, Mitarbeit bei der Erarbeitung eines Entwurfs für eine Testrichtlinie, die Unterstützung und Auswertung eines internationalen Ringtests und die Untersuchung der Anwendbarkeit und der Grenzen des Testsystems, indem weitere, z.B. ionisierbare Substanzen getestet werden. Anschließend kann der Testrichtlinienentwurf der OECD vorgeschlagen werden. Es wird eine Grundlage für die Vergleichbarkeit von Biokonzentrationsdaten für Fisch und Mexikanischen Flohkrebs geschaffen. Auf dieser Grundlage wird entschieden, in welchem Umfang auf Tests an Vertebraten verzichtet werden kann ohne an Genauigkeit der Aussage zu verlieren.
Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. Für Langzeitsicherheitsnachweise potentieller Endlager gehen die gängigen radioökologischen Modelle in Störfallszenarien von einem Radionuklideintrag in die Biosphäre über den Wasserpfad aus. Neben dem Weg über Niederschlag und Bewässerung ist besonders der Eintrag über das oberflächennahe Grundwasser in den Boden interessant. Ziel ist ein tieferes Verständnis der komplexen Mechanismen des Radionuklidtransports aus der Grundwasserzone über den Boden in die Pflanzen unter Einbeziehung klimatischer Veränderungen, das zu einer verbesserten Risikoabschätzungen für die Exposition der Bevölkerung über lange Zeiträume führen soll. Einen wesentlichen Fortschritt bildet hierbei die Aufklärung der Aufnahmemechanismen der Radionuklide in Nutzpflanzen auf molekularer Ebene, ein Konzept, das eine über bisherige Transferfaktoren weit hinausgehende Aussagekraft erlaubt. Daraus ergeben sich folgende Aufgaben: experimentelle Untersuchungen zur Migration und Akkumulation von ausgewählten endlagerrelevanten Radionukliden im oberflächennahen Boden und deren Transfer in Pflanzen über den Wurzelpfad; Modellierung sowohl des Transportes von diesen Radionukliden aus kontaminierten Grundwässern in die oberen Bodenschichten, wie auch deren Sorption und Speziation in unterschiedlichen Böden unter Einbeziehung klimatischer Veränderungen und unterschiedlicher Bewirtschaftungsszenarien; Klärung des immer noch wenig unverstandenen Transportes der betrachteten Radionuklide in Nutzpflanzen über den Wurzelpfad auf molekularer Ebene.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 50 |
| Land | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 48 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 5 |
| offen | 48 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 50 |
| Englisch | 7 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 39 |
| Webseite | 14 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 39 |
| Lebewesen & Lebensräume | 50 |
| Luft | 36 |
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| Weitere | 53 |