Der Bericht richtet sich an Wissenschaftler, Behörden und die Öffentlichkeit. Er zeigt mittels Analysen an Meerestieren aus Nord- und Ostsee, ob diese mit krebserregenden Schadstoffen aus versenkter Weltkriegsmunition belastet sind. Dabei wurde die Entwicklung der zeitlichen Belastung von Miesmuscheln mit Sprengstoffen, die toxisch und krebserregend sind, s.g. sprengstoff-typischen Verbindungen, über die vergangenen 30 Jahre untersucht. Es konnte ein steter, geringfügiger Anstieg der Belastung gemessen werden. Bei Untersuchung der räumlichen Verteilung der Belastung von Sediment, Plattfischen und Muscheln in Nord- und Ostsee wurden diese Schadstoffe in Fischen und Sedimenten aus niedersächsischen Küstengewässern nachgewiesen. Bis auf die untersuchten Plattfische fanden sich keine Hinweise auf eine Anreicherung in der Nahrungskette. Dazu wurden Organe von Aalmuttern, Eiderenten, Schweinswalen und Seehunden untersucht. Als indirekter Nachweis für chemische Kampfstoffe wurde die Arsenbelastung der deutschen Nord- und Ostsee im Vergleich mit den Munitionsversenkungsgebieten analysiert und kein Zusammenhang festgestellt. Veröffentlicht in Texte | 129/2024.
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.
Umweltbundesamt empfiehlt Überprüfung der Kriterien für besonders besorgniserregende Stoffe Im Vorfeld des 3. Treffens der zuständigen Behörden gemäß REACH- und CLP-Verordnung (CARACAL), das am 12. und 13. Oktober 2009 stattfindet, fordert das Umweltbundesamt eine Änderung des Anhangs XIII der REACH-Verordnung, der die Kriterien für die Identifizierung von PBT-/vPvB Stoffen enthält. Mehrere Mitgliedsstaaten vertreten die Auffassung, dass die Kriterien überholt sind und nicht dem aktuellen Stand der Wissenschaft entsprechen und dass sie den wirksamen Schutz von Mensch und Umwelt vor gefährlichen Stoffen gefährden. Zurzeit arbeitet die Europäische Kommission an einem neuen Vorschlag zur Änderung von Anhang XIII. Das deutsche Umweltbundesamt (UBA) befürchtet, dass dieser Prozess enden könnte, ohne die notwendigen Änderungen zur Aktualisierung des Gesetzestextes hervorzubringen. Angesichts der besonderen Bedeutung des Anhangs XIII für den Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt bittet das Umweltbundesamt die Kommission nachdrücklich, einen Vorschlag vorzulegen, der den derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnisstand berücksichtigt. Persistente, bioakkumulierbare und toxische ( PBT ) und sehr persistente und sehr bioakkumulierbare (vPvB) Stoffe stellen ein langfristig nicht vorhersehbares Risiko für die menschliche Gesundheit und die Umwelt dar. Nach Freisetzung in die Umwelt können die schädlichen Wirkungen dieser Stoffe nicht beseitigt werden. Es bedarf deshalb konsequenter Vorsorgemaßnahmen, um die Freisetzung von PBT-/vPvB-Stoffen zu verhindern und das „hohe Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt“ sicherzustellen, das in der REACH-Verordnung als Ziel festgelegt ist (Art. 1 (1)). REACH bezeichnet Chemikalien mit PBT-/vPvB-Eigenschaften als „besonders besorgniserregende Stoffe“ und verlangt, dass die Registranten im Rahmen der Stoffsicherheitsbeurteilung die Stoffe hinsichtlich ihrer PBT-/vPvB-Eigenschaften bewerten. Eine wichtige Aufgabe der Mitgliedsstaaten unter REACH ist es, für besonders besorgniserregende Stoffe die Zulassungspflicht zu initiieren. Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung dieser Maßnahmen ist es jedoch, dass die Beurteilung der PBT-/vPvB-Eigenschaften auf Grundlage geeigneter PBT-/vPvB-Kriterien durchgeführt wird. Artikel 138 (5) der REACH-Verordnung verpflichtet die Europäische Kommission, die aktuellen Kriterien des Anhangs XIII zu überprüfen. Auf Einladung der Europäischen Kommission kamen 2 Fachleute in zwei Treffen einer Untergruppe der zuständigen Behörden im September und November 2008 zusammen, um die Überarbeitung des Anhangs XIII zu diskutieren. Die Untergruppe erklärte, dass die Kriterien nicht dem jetzigen Stand der Wissenschaft entsprechen und geändert werden müssen. Insbesondere können mit den aktuellen Kriterien nicht alle vorhandenen Informationen genutzt werden. Außerdem geben die jetzigen Kriterien die Eigenschaften, die sie beschreiben sollen, unzureichend wieder. So beschreibt der Begriff „Bioakkumulation“ sowohl die Aufnahme eines Stoffes über das umgebende Umweltmedium (Biokonzentration) als auch die Aufnahme über die Nahrungskette (Biomagnifikation). Das REACH-Kriterium für die Bioakkumulation bezieht sich dagegen nur auf die Biokonzentration in Wasserlebewesen. Stoffe, die sich zwar nicht in Fischen anreichern, doch über die Nahrungskette in Säugetieren akkumulieren, werden durch ihn nicht erfasst. Eines der Ziele bei der Regulierung von PBT-/vPvB-Stoffen ist der Schutz unberührter Gebiete. Deshalb sollte bei der Bewertung von PBT-/vPvB-Eigenschaften der Ferntransport eines Stoffes berücksichtigt werden, um zu ermitteln, ob der Stoff in der Lage ist, sich in weit entfernten Gebieten anzureichern. Im aktuellen Anhang XIII ist diese Eigenschaft nicht enthalten, deren Aufnahme auch zur Erfüllung der Anforderungen des Stockholmer Übereinkommens über persistente organische Schadstoffe ( POP -Konvention) erforderlich ist. Auf dem Treffen der zuständigen Behörden im Dezember 2008 legte die Europäische Kommissionm einen Vorschlagsentwurf für eine Änderung des Anhangs XIII vor, der die Kriterien unverändert beließ und nur geringfügige Verbesserungen einbrachte. Die Mehrheit der zuständigen Behörden der Mitgliedsstaaten äußerte sich ernsthaft besorgt darüber, dass der Änderungsvorschlag unzureichend ist, und forderte die Kommission auf, den Empfehlungen der Experten-Untergruppe zu folgen. Daraufhin erklärte die Kommission, dass sie den Entwurf überarbeiten und einen neuen Vorschlag vorlegen würde. Seitdem liegen keine weiteren Informationen über die Aktivitäten der Kommission zur Überarbeitung von Anhang XIII vor, obgleich die zuständigen Behörden der Mitgliedsstaaten als auch Verbände in Schreiben an die Kommission ihre Besorgnis über das Problem zum Ausdruck brachten und die Kommission baten, über den Fortgang der Arbeiten zu berichten.
Paulus, Martin; Teubner, Diana; Rüdel, Heinz; Klein, Roland In: Armon, Robert H.; Hänninen, Osmo (Eds.): Environmental Indicators, Springer Netherlands (2015), 781-803 With due regard to high standards, the zebra mussel (Dreissena polymorpha) has been utilized as an indicator of bioaccumulative substances in the German Environmental Specimen Bank for over 20 years. On an exemplary basis, the acquired time series of mercury and p,p'-DDE-concentrations underline their high value for freshwater ecosystem monitoring as well as their specific information content. The trends of mercury serve as a mirror of the industrial changes in Eastern Germany. A comparison with other sample specimens further emphasizes its usefulness in biomagnification studies. The p,p'-DDE concentrations demonstrate the diverse application history of the insecticide p,p'-DDT, as well as the high persistency of this transformation product. Furthermore the mussel’s biometric parameters highlight various water body specific developments, which in turn illustrate the different developments of its living conditions in the large German river systems. In the meantime, the severely lacking sample availability at many sampling sites partially underscores these changes. Reduced nutrient availability, predatory pressure, and competition by the invasive quagga mussel, D. rostriformis , are being discussed as possible causes. Overall, the sample availability is susceptible to considerable temporal discontinuities due to the complex dynamics of flowing water systems, which renders the latter crucial to the success of long-term monitoring studies. doi:10.1007/978-94-017-9499-2_44
Das Ziel der vorliegenden Studie war es, die Bioakkumulation vollständig ionisierter Verbindungen experimentell zu bestimmen und Screening-Parameter zu identifizieren, die auf ein hohes Bioakkumulationspotential von ionisierbaren organischen Chemikalien (IOCs) hinweisen können. Drei Fütterungsstudien mit Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) wurden gemäß OECD TG 305 durchgeführt. Die Trennung von Leber, Magen-Darm-Trakt (GIT) und Schlachtkörper ermöglichte eine weitere Aufklärung der Gewebeverteilung der einzelnen Testsubstanzen. Die ausgewählten Chemikalien wiesen Eigenschaften auf, die sie für eine hohe Bioakkumulation verdächtig machten, und umfassten zwei Kationen (Tetrabutylphosphonium-bromid (TBP), Trimethyloctadecylammoniumchlorid (TMOA)) und vier Anionen (Benzotriazol, Tecloftalam, Pentachlorphenol (PCP), MEE-Phosphonat). Die höchsten Verteilungsfaktoren wurden für die GIT gefunden, gefolgt von der Leber. Keine der getesteten IOCs zeigte jedoch ein ausgeprägtes Biomagnifikationspotential, da die kinetischen Biomagnifikationsfaktoren (BMFk) zwischen 0,001 und 0,05 g / g lagen (Median 0,009 g / g). Die getesteten Kationen zeigten mit Ausnahme von Tecloftalam eine geringere Assimilationseffizienz (ÎÌ) (siehe OECD TG 305) als die Anionen. Im Gegensatz dazu zeigten die getesteten Anionen eine erheblich schnellere Depurationsrate (Halbwertszeit weniger als 0,5 Tage) als die Kationen (Halbwertszeit von etwa 5 Tagen). Zwanzig mögliche Screening-Parameter für das Biomagnifikationspotential ionisierter Verbindungen wurden mit verfügbaren Schätzwerkzeugen (ACD / i-Lab und COSMOmic) berechnet und mit BMF-Daten aus dieser Studie und aus der Literatur korreliert. Der COSMOmic KFisch / Wasser zeigte die höchste Korrelation zum gemessenen BMF, während die meisten anderen Deskriptoren nicht signifikant korrelierten. Das vermutete Bioakkumulationspotential der sechs IOC nach Aufnahme über die Nahrung konnte in den Fütterungsstudien mit Regenbogenforellen nicht bestätigt werden. Keiner der mehr als zwanzig Screening-Parameter zeigte eine besonders hohe Korrelation mit den Testergebnissen oder den aus der Literatur gesammelten BMF-Werten. Insgesamt kann aus dem Screening geschlossen werden, dass die Ionisierung einer Chemikalie die Tendenz zur Bioakkumulation im Vergleich zu nichtionisierten Chemikalien verringert. Eine schnelle Depuration scheint ein Hauptgrund für die beobachtete geringe Biomagnifikation ionischer Verbindungen, insbesondere der Anionen, zu sein. Aufgrund des schnellen Metabolismus oder der Konjugation geladener Verbindungen kann es zu einer schnellen Depuration kommen. Zukünftige Studien sollten diese Hypothese überprüfen. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Trends und Daten zur Verbreitung von Munitionsresten in der Meeresumwelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Universitätsklinikum Schleswig-Holstein- Campus Kiel, Institut für Toxikologie und Pharmakologie für Naturwissenschaftler durchgeführt. a) Zielstellung Dieses Vorhaben wird die räumliche und zeitliche Belastung der Meeresumwelt mit sprengstofftypischen Verbindungen in Umweltproben der Nord- und Ostsee untersuchen. Hierfür werden aktuelle Probenahmen genutzt sowie Archivproben der Umweltprobenbank. Das Vorhaben wird zur Klärung beitragen, inwieweit die Meeresumwelt an den deutschen Küsten mit nicht explodierter Munition sowie mit Munition aus vorsätzlicher Entsorgung kontaminiert ist. Diese Munition enthält organische Sprengstoffe sowie eine Vielzahl von Metallen und ist eine Quelle für chemische Verunreinigungen in Meeresgewässern. Die meiste Munition stammt aus den Weltkriegen zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Die Metallgehäuse der Munition sind im Laufe der Jahrzehnte von starker Korrosion betroffen worden. Infolgedessen steigt das Risiko einer munitionsbedingten Schadstofffreisetzung in die Wassersäule und die Nahrungsnetze der marinen Ökosysteme. Das Abbauverhalten von Munitionsverbindungen wird in marinen Systemen nur wenig verstanden. Dieses Vorhaben wird dringend erforderliche Expositionsdaten zu sprengstofftypischen Verbindungen in Meeren liefern. b) Output - Räumliche Untersuchungen in Umweltproben (Miesmuscheln, ggf. auch Sediment) der Nord- und Ostseeküste zur Ermittlung repräsentativer Expositionsdaten sowie zur Ableitung von Hintergrundwerten (ggf. Synergien mit REFOPLAN 2020 Projekt zu Plastikuntersuchungen in Miesmuscheln, gemeinsame Probennahme mit Schadstoffmonitoring der Bundesländer in Miesmuscheln). - Ableitung von zeitlichen Trends zur Belastung von Muscheln und Fischen mit sprengstofftypischen Verbindungen in den letzten 30 Jahren (Umweltprobenbank des Bundes). - Daten zur Anreicherung in der Nahrungskette: Belastung von Muscheln und Fischen sowie der Anreicherung der Munitionsreste in Spitzenprädatoren, beispielsweise marinen Säugern und Seevögeln und der möglichen Belastung des Menschen durch den Verzehr von Meerestieren (ggf. Probenbeschaffung durch Thünen Institut, etc.).
Das Projekt "Weltweite Sanierung von Quecksilber-Schäden mit Hilfe der Biotechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH durchgeführt. Mercury is a priority pollutant because of its extreme toxicity, global atmospheric transport and accumulation in the food chain. Removal of mercury from current industrial emissions as well as from previously polluted sites is therefore mandatory and should take into account the latest achievements in science and technology. A unique biotechnological process for removal of mercury from wastewater based an the enzymatic transformation reactions of live mercury resistant bacteria has been developed and operated in full industrial scale at a Czech chloralkali electrolysis factory. Another recent achievement are specially coated voltammetric electodes able to detect femtomolar amounts of mercury in a quick and simple way. These new technologies are environmentally friendly and cost effective and have a much broader potential than that realized to date, which, however, needs to be assessed carefully an a case by case basis for each new application. In the case of microbes, fundamental barriers of understanding and acceptance also must be overcome in order to promote their application. For full scale remediation, microbiological technologies have to be integrated into a complete process remediation scheme which also includes physical and chemical technologies, pre-treatment steps and waste disposal strategies. The aim of the specific support action BIOMERCURY therefore is - 1. to evaluate the applicability of the new, microbe based technology, for clean-up of contaminated air, wastewater, groundwater, soil, solid waste from past industrial operations (e.g. electrolysis factory buildings), contaminated rivers, lakes, swamps, coastal areas, and gold and mercury mines, and mine tailings - 2. to monitor the Operation of the first industrial microbe based mercury removal plant, and to collect data an longterm performance - 3. to compare costs, safety and efficiency of the new biotechnological approach to traditional methods - 4. to transfer knowledge an the new biotechnological approach into countries were the problems are most urgent, e.g. Eastern and Southern Europe, Asia, South America and Africa - 5. to coordinate activities and to exchange information with US agencies currently actively involved in implementing new control technologies, e.g. for coal fired power plants 6. to communicate relevant information to governments, decision makers and international agencies. These goals shall be approached by an international consortium which will first conduct case studies an hot spots of pollution as well as an current mercury emitting industries. On this basis, integrated engineering concepts will be developed in cooperation with partners in affected countries. They will be communicated to Governments and International Agencies with the aim of implementing demonstrations or full scale remediations. Research deficits will be identified in the process and will lead to new R and D projects within the European Community.
Das Projekt "Drei-Schluchten-Stausee am Yangtze - China - Teilprojekt 5: Mikroschadstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Biologie V, Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik durchgeführt. Ziel ist es, das Schicksal ausgewählter Xenobiotika im Dreischluchten-Damm-Reservoir aufzuklären, sowie das Potential zur Bioakkumulation und zur Ökotoxizität abzuschätzen und für diese Gebiet zu bewerten. (a) Abschätzung der Selbstreinigungskapazität des Reservoirs und Rolle der Wasserqualität im Reservoir für jene im Abfluss im Hinblick auf den Abbau von Mikroschadstoffen im Reservoir (Einfluss von N- und P- Makronährstoffen). (b) Entwicklung validierter mathematischer Modelle zur Vorhersage der Bioakkumulation und Biomagnifikation von Schadstoffen in Nahrungsketten des Reservoirs. (c) Aufklärung der potentiellen Toxizität der Mikroschadstoffe, ihrer Metaboliten und Umweltproben aus dem Reservoir anhand einer aus indigenen Organismen angepassten Biotestbatterie
Das Projekt "Bioforsk: From plants to humans-plan accumulation and transfer of organic foreign compounds in primary food chain" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Analytik durchgeführt.
Das Projekt "Schwermetalle in der Spuelfeld-Biozoenose" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Landwirtschaft, Strom- und Hafenbau durchgeführt. 1. Untersuchung der Tierwelt, als Schwerpunkte die des Bodens (Edaphon) und die der Bodenoberflaeche (Epigaion), a) qualitative Bestandserfassung, Artenspektren, b) quantitative Bestandserfassung ausgewaehlter Gruppen. 2. Auswirkungen der Schwermetallkontamination der Spuelfelder auf die Faunen der Boeden und Bodenoberflaechen, a) Interpretation der aus den Bestandserfassungen gewonnenen Daten (z.B. Artenfehlbetraege, Abundanzen) anhand vorliegender Werte zur Belastung von Boeden und Pflanzen. b) Untersuchung trophischer Beziehungen (Nahrungsketten) im Oekosystem Spuelfeld und der Akkumulation von Schwermetallen in den Nahrungsketten. c) Kulturversuche im Felde mit geeigneten Indikatorarten. Messung von Reproduktion, Biomasse und Schwermetallgehalten. d) Kulturversuche (s.o.) mit Spuelgut im Labor unter konstanten Bedingungen bei Variation der Schwermetallkontamination.