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Umweltprobenbank des Bundes (German Environmental Specimen Bank)

Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) mit ihren Bereichen Bank für Umweltproben und Bank für Humanproben ist eine Daueraufgabe des Bundes unter der Gesamtverantwortung des Bundesumweltministeriums sowie der administrativen und fachlichen Koordinierung des Umweltbundesamtes. Es werden für die Bank für Umweltproben regelmäßig Tier- und Pflanzenproben aus repräsentativen Ökosystemen (marin, limnisch und terrestrisch) Deutschlands und darüber hinaus für die Bank für Humanproben im Rahmen einer Echtzeitanalyse Blut-, Urin-, Speichel- und Haarproben studentischer Kollektive gewonnen. Vor ihrer Einlagerung werden die Proben auf eine Vielzahl an umweltrelevanten Stoffen und Verbindungen (z.B. Schwermetalle, CKW und PAH) analysiert. Der eigentliche Wert der Umweltprobenbank besteht jedoch in der Archivierung der Proben. Sie werden chemisch veränderungsfrei (über Flüssigstickstoff) gelagert und somit können auch rückblickend Stoffe untersucht werden, die zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung noch nicht bekannt oder analysierbar waren oder für nicht bedeutsam gehalten wurden. Alle im Betrieb der Umweltprobenbank anfallenden Daten und Informationen werden mit einem Datenbankmanagementsystem verwaltet und aufbereitet. Hierbei handelt es sich insbesondere um die biometrischen und analytischen Daten, das Schlüsselsystem der UPB, die Probenahmepläne, die Standardarbeitsanweisungen (SOP) zu Probenahme, Transport, Aufbereitung, Lagerung und Analytik und die Lagerbestandsdaten. Mit einem Geo-Informationssystem werden die Karten der Probenahmegebiete erstellt, mit denen perspektivisch eine Verknüpfung der analytischen Ergebnisse mit den biometrischen Daten sowie weiteren geoökologischen Daten (z.B. Daten der Flächennutzung, der Bodenökologie, der Klimatologie) erfolgen soll. Ausführliche Informationen und eine umfassende Datenrecherche sind unter www.umweltprobenbank.de abrufbar.

Messungen in der Außenluft (Staub, Gas)

Diskontinuierliche Messungen von gas- und staubförmigen Bestandteilen in der Außenluft. Depositionsmessungen, Untersuchung von Hausstaubproben, jährlich wechselnde Messprogramme in unterschiedlichen Gebieten von Hamburg.

Labordatenverarbeitungssystem Umweltuntersuchungen

Labordatenverarbeitungssystem Umweltuntersuchungen mit Daten zu den Umweltmedien Wasser, Boden, Luft und Abfall. Anorg., org., mikrobiolog. Analyseergebnisse von Grund-, Trink- und Brauchwasser, Oberflächengewässern, Abwasser, Deponieflächen. Untersuchungsdaten zu Boden- und Abfallbelastung: bodenkundliche, sensorische, physikalische, chemische und biologische Daten einschließlich der Daten des ehemaligen Dioxinkatasters DIXI. Ergebnisse diskontinuierlicher Messungen von gas- und staubförmigen Bestandteilen in der Außenluft; Depositionsmessungen, Untersuchung von Hausstaubproben. Jährlich wechselnde Messprogramme in unterschiedlichen Gebieten von Hamburg Messdaten, Probenbegleitdaten, Projektbegleitdaten, Stammdaten von Firmen, Objekten, Gewässern, Deponien, Messstellen.

Polymant Berlin

Der unmittelbar an der Rummelsburger Bucht in Berlin-Lichtenberg gelegene Standort hat eine mehr als 100-jährige Industriegeschichte. Zunächst als Färberei genutzt, entstand 1880 am Standort einschließlich benachbarter Grundstücke die “AG für Anilinfabrikation”, später Aceta, die ab 1920 in die IG Farben aufging. Es wurden Acetatseiden und Acetatfasern (Zellwolle) hergestellt und veredelt (gefärbt, versponnen oder verwebt). Bei der Anilinproduktion auf der Basis von Nitrobenzolen und Nitrotoluolen wurden als Vor- und Zwischenprodukte Chlorbenzol, Chlornitrobenzol, Nitrophenol, Dichlorbenzol, Chloroform und Toluol eingesetzt. Nach 1945 gab es eine Umnutzung des IG Farben-Standortes. Es entstanden ein Gummiwerk (VEB Polymant), in dem auch in größerem Umfang Mineralölkohlenwasserstoffe im Rahmen der Vulkanisation eingesetzt wurden, eine Fotochemische Fabrik und ein Produktionswerk für Elektrorelais. Das Gummiwerk und die fotochemische Fabrik wurden im Zeitraum zwischen 1990 und 1993 aufgelöst und ein Großteil der Produktionsgebäude zurückgebaut. Die Grundstücke wurden seit 1994 durch die Wasserstadt GmbH Berlin entwickelt. Durch die ab 1991 durchgeführten umfangreichen Boden- und Grundwasseruntersuchungen sind erhebliche Boden- und Grundwasserbelastungen am Standort festgestellt worden. Entsprechend der Produktionsspezifik handelt es sich um einen Schadstoffcocktail aus v.a. organischen Schadstoffen. Hauptkontaminanten im Boden und im Grundwasser sind chlororganische Verbindungen, Arsen, aromatische Kohlenwasserstoffe (AKW) sowie lokal Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) mit aufschwimmender Ölphase. Die Quellbereiche im Boden konnten auf Grundlage einer in 2004 durchgeführten vertiefenden Archivrecherche weitestgehend lokalisiert werden. Das Grundwasser ist flächenhaft durch Chlorbenzole, Chloraniline und Chlornitrobenzole in hohen Konzentrationen (lokal bis zu 10.000 µg/l) sowie in Teilbereichen durch Chlormethylaniline, Methylaniline und Nitrotoluole sowie Arsen verunreinigt. Die Hauptkontaminanten konnten bis in eine Tiefe von > 50 m unter GOK auf der Aquifersohle nachgewiesen werden. Im Rahmen von Erschließungsmaßnahmen zur Standortent-wicklung wurden Sanierungsmaßnahmen mit vorheriger Tiefenenttrümmerung durchgeführt. In diesem Zusammenhang wurde mit AKW, MKW und Chlororganika belasteter Boden entsorgt. Im Herbst/Winter 2003/2004 erfolgte die Sanierung eines lokalen MKW-Schadens mit aufschwimmender Ölphase. Dabei wurden 2.100 m³ mit MKW und Chlororganika belasteter Boden ausgetauscht, über 13 t Ölphase (Öl-Wasser-Gemisch) abgesaugt und rund 3.200 m³ Wasser im Rahmen der begleitenden Bauwasserhaltung gereinigt. Im Frühjahr/Sommer 2005 wurde im Vorlauf von Investionsmaßnahmen (Ansiedlung eines Hi-Tech-Unternehmens) an zwei durch vertiefende Erkundungen lokalisierten Eintragsquellen Bodensanierungsmaßnahmen durch Rüttelsenkkasten- (Waben-)verfahren (2.600 m³) und Großlochbohrungen (600 m³) durchgeführt. Im Zusammenhang mit der Sanierungsmaßnahme wurden insgesamt ca. 5.400 t mit Chlorbenzolen, Chloranilinen und Chlornitrobenzolen belasteter Boden ausgetauscht sowie begleitend insgesamt ca. 7.000 m³ Grundwasser gereinigt. Weitere lokale Bodensanierungen sowie Tiefenenttrümmerungen im Zusammenhang mit der Grundstücksentwicklung erfolgten 2008 bis 2010. Im Rahmen der Bodensanierung und Tiefenenttrümmerung wurden ca. 9,2 t der chlor- und nitroorganischen Schadstoffe und ca. 91 t MKW (incl. Phase) aus dem Boden entfernt. Den Bodensanierungen nachfolgend wurde eine kombinierte Sicherungs- und Sanierungsmaßnahme des Grundwassers installiert. Durch die gewählte Anordnung der Brunnen, Leitungen und Stellflächen wurden Einschränkungen der Grundstücksnutzung und –entwicklung erfolgreich vermieden. Über vertikale Entnahmebrunnen wird verunreinigtes Grundwasser einer zentralen Reinigungsanlage am Standort zugeführt. Ein Teilstrom durchläuft einen hydraulischen Kreislauf. Die Grundwasserreinigungsanlage befindet sich seit Februar 2010 im Regelbetrieb. Es werden durchschnittlich 20 m³/h Grundwasser gefördert und mit Hilfe von Festbettreaktoren und einer vorgeschalteten Arsenstufe abgereinigt. Die Entnahmemengen der zu Beginn 8 Förderbrunnen (später 6) wurden laufend angepasst. Nach Bestandsaufnahme und der Erarbeitung eines Ge-samtsanierungskonzeptes durch alle am Projekt beteiligten Ingenieurbüros wurde auf Basis der bisherigen Ergebnisse der Sanierung, des begleitenden Monitorings und der aktualisierten Modellierung die Einbeziehung des tieferen Grundwasserleiters bis >50 m sowie die Einbeziehung von bisher nicht erfassten Hot-Spot-Bereichen vorgenommen. Dazu wurden u.a. neue Förderbrunnen bis >50 m sowie weitere vier Infiltrationsbrunnen installiert. Seit August 2016 erfolgt bei gleicher Sanierungstechnologie die Förderung über neun Förderbrunnen mit einer Gesamtförderrate von rund 30 m³/h. Bis Ende April 2015 konnten damit 1.895 kg chlororganische Schadstoffe und 287 kg Arsen aus dem Grundwasser entfernt werden. Bis Ende Januar 2019 konnten damit 3.782 kg chlororganische Schadstoffe und 580 kg Arsen aus dem Grundwasser entfernt werden. Derzeit wird eine Anlagenlaufzeit bis 2020 vorgesehen, wobei von einer zwischenzeitlichen Anpassung der Entnahmemengen auszugehen ist. Für die Zeit nach der hydraulischen Sanierung wird derzeit die Möglichkeit des Einsatzes von ENA-Maßnahmen geprüft. Für die Erkundungs-, Planungs- und Sanierungsmaßnahmen einschließlich Grundwassermonitoring entstanden bisher Kosten in Höhe von rund 7,5 Mio. €. Am Standort erfolgte eine Gewerbeansiedlung. Auf dem Grundstück haben sich ein Werftbetrieb, ein Hi-Tech-Unternehmen, zwei mittelständische Betriebe des verarbeiten-den Gewerbes sowie Ateliers niedergelassen. Straßen und Wege wurden dem Bezirk Lichtenberg übergeben.

Umweltprobenbank Nr. 8857: Octachlorstyrol / Eiinhalt / Mellum

Anzahl der Proben: 32 Gemessener Parameter: Persistente, bioakkumulierende und toxische aromatische Organochlorverbindung Probenart: Eiinhalt Vogeleier eignen sich als Akkumulations- und Wirkungsindikator. Sie spiegeln die Kontamination der brütenden Weibchen wider. Durch die Schale sind die Eiinhalte vor einer Kontamination der Probe geschützt. Probenahmegebiet: Mellum Mellum – eine niedersächsische Vogelinsel

Umweltprobenbank Nr. 8858: Octachlorstyrol / Eiinhalt / Trischen

Anzahl der Proben: 28 Gemessener Parameter: Persistente, bioakkumulierende und toxische aromatische Organochlorverbindung Probenart: Eiinhalt Vogeleier eignen sich als Akkumulations- und Wirkungsindikator. Sie spiegeln die Kontamination der brütenden Weibchen wider. Durch die Schale sind die Eiinhalte vor einer Kontamination der Probe geschützt. Probenahmegebiet: Trischen Vogelinsel im Schleswig-Holsteinischen Wattenmeer

Umweltprobenbank Nr. 8856: Octachlorstyrol / Eiinhalt / Heuwiese

Anzahl der Proben: 28 Gemessener Parameter: Persistente, bioakkumulierende und toxische aromatische Organochlorverbindung Probenart: Eiinhalt Vogeleier eignen sich als Akkumulations- und Wirkungsindikator. Sie spiegeln die Kontamination der brütenden Weibchen wider. Durch die Schale sind die Eiinhalte vor einer Kontamination der Probe geschützt. Probenahmegebiet: Heuwiese Vogelschutzinsel im nördlichen Teil des Kubitzer Boddens.

Gefährdungen und Belastungen von Böden

Boden ist ein empfindliches Gut und unterliegt schon allein durch die vielfältige Nutzung der Böden, z. B. in der Landwirtschaft, bei der Bebauung, durch Industrie und Verkehr zahlreichen Gefährdungen und Belastungen. Bodenbelastungen können in zwei Formen auftreten: als stoffliche Belastung , in dem Fremd- bzw. Schadstoffe in den Boden eingetragen werden, oder als nichtstoffliche Belastung , in dem Natur und Zustand des Bodens geändert wird z.B. durch: Erosion (Wind- und Wassererosion), Verdichtung, Versiegelung (Abdichtung des Bodens gegen die Atmosphäre), Verschlämmung, Abtrag (durch Rohstoffabbau). Im Sinne des Bundes-Bodenschutzgesetzes handelt es sich in beiden Fällen dann um “schädliche Bodenveränderungen”, wenn diese Beeinträchtigungen der Bodenfunktionen geeignet sind, Gefahren, erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für den einzelnen oder die Allgemeinheit herbeizuführen. Die größte Gefahr schädlicher Bodenveränderungen in Berlin besteht durch stoffliche Belastungen für das Grundwasser: Berlin bezieht sein gesamtes Trinkwasser aus dem Grundwasser, zu dem auch das aus Uferfiltrat gewonnene Grundwasser gehört. Besonders im Urstromtal steht das Grundwasser relativ nah an der Oberfläche und ist durch eine nur geringmächtige sandgeprägte Bodenschicht oft sehr schlecht gegen möglichen Schadstoffeintrag geschützt. Durch Beeinträchtigung des Grundwassers kann es zu Problemen bei der Trinkwasseraufbereitung und -versorgung kommen. Als besonders problematisch werden derzeit die Altlasten der alten Industriestandorte angesehen. Stoffliche Belastungen sind in der Vergangenheit durch unsachgemäßen Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, Leckagen, Unfälle oder aufgrund von Kriegseinwirkungen entstanden. Auch heute noch kommt es zu stofflichen Belastungen durch unsachgemäße Handhabung von Mineralölen, aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen, PAK, PCB, Schwermetallen o.ä., aber auch z.B. durch Tausalze oder Hundekot in Baumscheiben. Quelle dieser Stoffe sind unter anderem Industrieanlagen, Tankstellen, chemische Reinigungen, Werkstätten, Lager und Umfüllanlagen, sie können jedoch auch aus dem Trümmerschutt stammen, der nach dem Krieg einplaniert wurde. Typische Stadtböden weisen deswegen in der Regel eine – stark schwankende – Grundbelastung mit diesen Stoffen auf. Schädliche Stoffeinträge gibt es aber auch auf Landwirtschaftsflächen zum Beispiel durch unsachgemäße Düngung oder auf Waldböden durch Luftschadstoffe. Die Wirkungen dieser stofflichen Belastungen sind so vielfältig wie die Stoffe selbst. Zunächst einmal können die Stoffe den Boden selbst und unmittelbar schädigen, häufig indem sie die Bodenorganismen oder die Pflanzenwurzeln beeinträchtigen. Über den Boden hinaus können die Belastungen über bestimmte “Pfade” weiter gehen: Wirkungspfad Boden – Mensch Er resultiert aus direktem Kontakt des Menschen mit dem Boden durch direkte Bodenaufnahme in den Mund (orale Aufnahme) oder durch Einatmen (Inhalation). Eine direkte Gefährdung des Menschen kann in seltenen Fällen dadurch entstehen, dass leichtflüchtige Bodenschadstoffe als schädliches Gas freigesetzt werden, das an der Bodenoberfläche austritt und durch Einatmen in den Körper gelangt. Vor allem für mit dem Boden spielende Kinder oder bei der Gartenarbeit ist der direkte Kontakt mit kontaminierten Boden relevant. Wirkungspfad Boden – Nutzpflanze Indirekte Wirkung zeigen die Bodenschadstoffe, wenn sie von (Nahrungs-) Pflanzen mit den Wurzeln aufgenommen werden; diese Schadstoffe können auch in die oberirdischen Pflanzenteile (Blätter, Früchte) transportiert werden. Der Verzehr solcher belasteter Nahrungspflanzen kann gesundheitsgefährdend sein. Bedeutsam ist dies auf ehemaligen Rieselfeldern und in Gärten, die auf ehemaligen Gewerbestandorten oder über Altablagerungen angelegt wurden. Dies kann auch auf Kleingärten in Berlin zutreffen; die dortigen Belastungen können allerdings ebenso durch schlechte Komposte (durch Asche etc.) oder unmittelbaren Straßeneinfluss entstanden sein. Wirkungspfad Boden – Grundwasser Der Boden gibt die Schadstoffe an das durchsickernde Wasser ab, das diese Belastung in das Grundwasser einträgt. Das Ausmaß dieser Belastung hängt vor allem von der Menge des Schadstoffs, von seiner Wasserlöslichkeit und von seiner Bindungskraft an Bodenpartikel ab. In Berlin ist die Belastung des Grundwassers die bedeutendste Auswirkung der Bodenverunreinigungen. Vor allem dann, wenn das Grundwasser der Trinkwassergewinnung dient, ist dieser Pfad wesentlicher Grund für notwendige Sanierungen. Je nach Nutzung der Fläche und Herkunft der Schadstoffe kann man unterscheiden: Altstandorte : Grundstücke stillgelegter Anlagen und sonstige Grundstücke, auf denen mit umweltgefährdenden Stoffen umgegangen worden ist und von denen eine Gefährdung ausgeht. Altablagerungen: Stillgelegte Abfallbeseitigungsanlagen sowie sonstige Grundstücke, auf denen Abfälle behandelt, gelagert oder abgelagert worden sind und von denen eine Gefährdung ausgeht. Immissionsgebiete: Gebiete, in denen Schadstoffe aus emittierenden Anlagen über die Luft in den Boden eingetragen werden. Rieselfelder : Die Böden sind durch Abwässer, die auf die Felder geleitet wurden, meist stark mit Schadstoffen angereichert. Landwirtschaftsflächen: Unsachgemäße Düngung (Tierpharmazeutika in der Gülle, Schwermetalle in Mineraldüngern, belastete Klärschlämme), Pestizide oder Luftschadstoffe können Äcker und Wiesen großflächig belasten. Waldgebiete: Im Wald machen sich vor allem versauernde und eutrophierende (= düngende) Luftschadstoffe bemerkbar, da die hohe Oberflächenrauheit die Luftschadstoffe auskämmt. Anders als in der Landwirtschaft fehlt die Bodenbearbeitung, so dass die Schadstoffe sich in der obersten Bodenschicht stark anreichern können. Da es normalerweise keine Düngung oder Kalkung gibt, wirkt sich der säurebildende Charakter von SO 2 , NO x und NH 3 im Boden besonders stark aus. Die in den letzten Jahren deutlich verringerten Schwermetalldepositionen sind auch in den Berliner Wäldern positiv zu beobachten. Für immobile Metalle wie Blei bedeutet dies jedoch eine weiterhin hohe Konzentration im Boden – wenn auch keine so hohe jährliche Steigerung mehr. Eine Gesamtbewertung der stofflichen Belastung des Berliner Stadtgebietes ist nicht möglich, da sich die bisherigen Untersuchungen dazu nicht auf die ganze Fläche beziehen, sondern die Proben nach vermuteten Belastungen genommen wurden. Wegen der hohen räumlichen Variabilität der Böden und der meist lokalen Belastungsursachen können die so ermittelten Werte nicht generell auf die Gesamtfläche übertragen werden. Versiegelung, Bodenschadverdichtung, Erosion (Wind- und Wassererosion), Abtrag, Auftrag und Durchmischung, also die nichtstofflichen Bodenbelastungen, beeinträchtigen nicht direkt und nicht primär die menschliche Gesundheit. Es lassen sich deswegen keine Belastungsgrenzen zur Gefahrenabwehr definieren und somit existieren keine diesbezüglichen Vorsorge- und Prüfwerte. In der Stadt bedeutet „nichtstoffliche Belastung“ vor allem Versiegelung des Bodens durch Nutzung als Baufläche für Siedlung und Verkehr. Wesentliches Ziel des Bodenschutzes im städtischen Bereich ist deswegen generell der Erhalt des Bodens, sein Schutz vor Überbauung und Versiegelung. Immer mehr Landwirtschafts- und Forstfläche, also Nutzungen, die den Boden relativ naturnah belassen, werden in Siedlungs- und Verkehrsfläche umgewandelt Flächeninanspruchnahme oder Flächenverbrauch , wodurch es zu starken Bodenveränderungen und somit zum Verlust wichtiger Bodenfunktionen kommt. Folgen sind die schleichende Verminderung der klimaökologischen Ausgleichsfunktion, der Wasserspeicherfunktion, der biotischen Funktionen sowie der Erholungsfunktion stadtnaher Freiräume. Die Dynamik der Veränderung der Bodennutzung wird deutlich, wenn man die Entwicklung der Siedlungs- und Verkehrsflächen näher betrachtet. Der steigende Lebensstandard seit Ende des zweiten Weltkrieges führte zu einer stetigen Ausweitung von Siedlungs- und Verkehrsflächen. Die räumliche Ausbreitung rund um die Ballungsgebiete führt zu einem erhöhten Verkehrsaufkommen auch wegen des zunehmenden Individualverkehrs. Daher entstehen neben den lokalen Immissionen durch mehr Autoverkehr auch mehr globale Belastungen (Treibhauseffekt). Aus Sicht des Bodenschutzes ist sowohl der Freiflächenverbrauch für versiegelungsintensive Nutzungen (z.B. Siedlungs- und Verkehrsflächen) als auch die Zunahme des Versiegelungsgrades insgesamt eindeutig negativ zu bewerten. Die Versiegelung von Böden hat gravierende Folgen für das Ökosystem Boden. Diese Folgen sind nicht oder nur teilweise reversibel. Vollständig versiegelte Flächen verlieren ihre Funktion als Pflanzenstandort, als Lebensraum von Organismen und als Grundwasserspender und –filter. Bodenversiegelung wirkt sich auf Grund der engen Verzahnung des Schutzgutes Boden mit den Schutzgütern Pflanzen und Tiere, Wasser und Klima auch auf diese negativ aus. Eine Trendwende bei Flächenverbrauch und Versiegelung herbeizuführen, ist zentrales Anliegen des vorsorgenden Bodenschutzes und seiner Maßnahmen.

Umweltprobenbank Nr. 8867: Octachlorstyrol / Muskulatur / Koblenz (km 590,3)

Anzahl der Proben: 28 Gemessener Parameter: Persistente, bioakkumulierende und toxische aromatische Organochlorverbindung Probenart: Muskulatur Bei der Muskulatur handelt es sich um den essbaren Teil des Fisches, über den eine direkte Verbindung zur Nahrungskette des Menschen besteht. Probenahmegebiet: Koblenz (km 590,3) Mittelrhein oberhalb der Moselmündung in Koblenz am Deutschen Eck

Umweltprobenbank Nr. 8866: Octachlorstyrol / Muskulatur / Kelheim (km 2404)

Anzahl der Proben: 20 Gemessener Parameter: Persistente, bioakkumulierende und toxische aromatische Organochlorverbindung Probenart: Muskulatur Bei der Muskulatur handelt es sich um den essbaren Teil des Fisches, über den eine direkte Verbindung zur Nahrungskette des Menschen besteht. Probenahmegebiet: Kelheim (km 2404) Einzige Probenahmefläche des deutschen Mittellaufs der Donau. Sie stellt über den Rhein-Main-Donau-Kanal einen Brückenkopf zum Rhein dar.

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