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Im Oktober 2002 fand in Dresden das kick-off meeting für das Europäische Projekt Barriers against cyanotoxins in drinking water statt. Damit übernimmt das TZW die Koordinatorfunktion für ein länderübergreifendes europäisches Projekt, welches durch die EU-Kommission im Verbund des 5. Rahmenprogramms europäischer Forschung gefördert wird. Das Projekt hat zum Ziel, die Forschungsergebnisse von 10 europäischen Einrichtungen zu Fragen des Vorkommens und der Eliminierung toxischer Algenmetaboliten zusammenzuführen, um daraus für Europa relevante, aber auch für Länder der südlichen Hemisphäre entscheidende Erkenntnisse in Bezug die Trinkwasseraufbereitung abzuleiten. Partner des TZW bei diesem Projekt sind die nachfolgend aufgeführten Institute: University of Dundee (Großbritannien), Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (EAWAG, Schweiz), Institute of Water & Environment (DHI, Dänemark), Universidad de Extremadura (Spanien), Water Research Center (WRc, Großbritannien), Kiwa NV - Keuringsinstituut voor Waterleidingartikelen (Niederlande), Aabo Akademi University (Finnland), Universidade do Algarve (Portugal) sowie die University of Lodz (Polen). Das Konsortium vereint somit Fachinstitute der aquatischen Forschung und der Wassertechnologie. Europaweit konnten bei der Vorbereitung des Projektes mehr als 30 Nachnutzer gewonnen werden. Dazu zählen Fachbehörden und vor allen Dingen Wasserversorgungsunternehmen. Das Projekt erhebt den Anspruch, eine breite Öffentlichkeit zu erreichen. Zu diesem Zweck wurden zwei Internet-Seiten eingerichtet. Unter http://www.cyanotoxic.com sind die Projektstruktur, die wesentlichen Projektziele und die geplanten Arbeitsschritte abzufragen. Zudem werden in Berichtsform die erreichten Ergebnisse dargestellt. Ein weiterer zentraler Punkt des Projektes ist die in den folgenden Jahren aufzubauende Internet-Plattform. Diese Information ist unter http://www.cyanobacteria-platform.com abzurufen. Das Ziel dieser Informationsseite ist es, die europäische Situation hinsichtlich der Belastung der Trinkwasserversorgung dienender Gewässer mit Cyanobakterien darzustellen.
Ein Vergleich der Artendiversität von antarktischen und arktischen Cyanobakterienmatten (Cyanomatten) durch unsere Arbeitsgruppe weist auf eine überraschend hohe Übereinstimmungsrate der Arten hin (Kleinteich et al. 2017). Da es höchst unwahrscheinlich ist, dass sich diese Arten unabhängig voneinander in beiden polaren Regionen entwickelten, wird vermutet, dass Vögel oder Aerosole den Transport von Cyanomatten von der Arktis in die Antarktis ermöglichen. Entsprechend untersucht dieses Projekt den Einfluss des Klimawandels auf die potentielle Etablierung von Temperatur-toleranteren, nicht-endemischen Cyanobakterien (Xeno-Cyano) und deren Parasiten (Xeno-Parasiten) in antarktischen Gebieten und welche Konsequenzen dies für das antarktische Cyanomatten-Ökosystem hat. Wir konnten durch frühere Experimente den Einfluss von erhöhter Temperatur auf die Artendiversität und Toxinproduktion in antarktischen Cyanomatten nachweisen (Kleinteich et al. 2012). Da antarktische Gebiete einem kontinuierlichen Verlust der Eisdecke ausgesetzt sind, liegt die Vermutung nahe, dass nicht-endemische Cyanobakterien bisher unbesiedelte Gebiete erschließen bzw. werden endemische Cyanobakterien aufgrund ihrer schlechteren Anpassung an nicht-endemische Parasiten aus bereits besiedelten Gebieten verdrängt. Entsprechend hat dieses Projekt vier Hauptziele: Fest zu stellen ob 1.) sich in historischen Cyanomatten (1902, Scott Expedition) und den letzten 30 Jahren (1990, 1999/2000, 2010, 2021/2022) aus Rothera, Byers Halbinsel und McMurdo diese Xeno-Cyano und -Parasiten nachweisen lassen; 2.) Cyanomatten aus Spitzbergen eine vergleichbare Speziesverteilung (Cyanobakterien, Viren und Pilze) aufweisen wie auf der antarktischen Halbinsel (vermuteter Haupteintragungsort arktischer Spezies über Aerosole oder Vögel); 3.) eine Temperaturerhöhung durch Plexiglasabdeckung in den Cyanomatten auf Rothera und Byers zu einer Veränderung der Cyanodiversität, Toxinproduktion und verstärkt Parasitierung durch Viren und Pilze führt; und 4.) die Infektion mit arktischen Cyanomatten und Temperaturerhöhung bei antarktischen Cyanomatten im Labor nachweislich zu Veränderungen der endemischen Cyanomattendiversität führt. Die Diversitätsanalyse der Cyanomatten erfolgt durch Illumina (16S, ITS, g20 Gene) und Shotgun Sequenzierung. Die Abundanz von Viren und Pilzen wird durch ddPCR bestimmt und der Nachweis der Cyanotoxine erfolgt durch PCR, ELISA und UPLC-MS/MS. Die erhobenen Daten dürften die Eroberung und hiermit profunde voranschreitende Veränderung des antarktischen Cyanomattensystems durch nicht-endemische Spezies nachweisen. Durch die SARS-Cov2 Pandemie konnte die Hypothese, dass Vögel die Vektoren von Cyanomatten-Material sind, nicht getestet werden. Dennoch werden wir Cyanomatten aus unmittelbarer Nähe zu Vogelnistplätzen in Spitzbergen untersuchen. GPS-tracking Daten sollten mögliche Zusammenhänge zwischen Vogelmigration und der Verbreitung nicht-endemischer Cyanos und ihrer Parasiten aufdecken.
[Redaktioneller Hinweis: Die folgende Beschreibung ist eine unstrukturierte Extraktion aus dem originalem PDF] BADESEEN IN RHEINLAND-PFALZ Sonnenschein und warme Temperaturen laden uns ein, an einen der 70 rheinland-pfälzischen EU-Badegewäs- ser zu fahren und ein bisschen Urlaub in den Alltag zu bringen. Dazu zählen zahlreiche kleinere Stehgewässer, aber auch der 331 Hektar große Laacher See. Weiträu- mige Naherholungsgebiete mit mehreren Baggerseen befinden sich entlang des Rheins. Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Kaiser-Friedrich-Str. 1, 55116 Mainz Telefon: 06131 16-0 Unsere Kooperationspartner ■■ Landesamt für Umwelt ■■ Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz ■■ Bund Umwelt- und Naturschutz (BUND) ■■ DWA, Landesverband Hessen/Rheinland-Pfalz/ Saarland ■■ Bioland Rheinland-Pfalz/Saarland e. V. ■■ Handwerkskammern Rheinland-Pfalz ■■ Energieagentur Rheinland-Pfalz ■■ Gartenakademie Rheinland-Pfalz ■■ Stiftung Natur und Umwelt Rheinland-Pfalz ■■ Landesforsten Rheinland-Pfalz ■■ SGD Nord und SGD Süd ■■ Landesuntersuchungsamt Weitere Informationen erhalten Sie unter: www.umweltschutz-im-alltag.rlp.de Vor der Fahrt zum See können Sie sich im rheinland- pfälzischen Badegewässeratlas unter www.badeseen.rlp.de umfassend über den See und seine aktuellen Untersuchungsergebnisse informieren. Impressum „Umweltschutz im Alltag“ ist eine Initiative des rhein- land-pfälzischen Ministeriums für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten für einen effizienten und nach- haltigen Umweltschutz Redaktion: M. Sell, LfU Fotos: MUEEF (Titel), LfU © Landesamt für Umwelt (LfU); Juli 2019 UMWELTSCHUTZ IM ALLTAG BADESEEN – ERFRISCHUNG IN DER NATUR AUSGEZEICHNETE WASSERQUALITÄT„BADE-KNIGGE“VORSICHT BEI CYANOBAKTERIEN In diesem Sommer (Stand Juni 2019) spricht nichts gegen einen Ausflug an einen Badesee. Fast alle Badeseen in Rheinland-Pfalz halten die aktuellen EU- Grenzwerte ein. Die meisten Seen wurden 2018 mit „ausgezeichnet“ bewertet, drei Seen mit „gut“.Badegewässer sind wichtige Lebensräume für Tiere und Pflanzen!An manchen Badeseen können sich im Sommer zeitweise hohe Konzentrationen von „Blaualgen“, erkennbar an grünen Schlieren, entwickeln. Dabei handelt es sich um photosynthesebetreibende Bak- terien – sog. Cyanobakterien. Einige Arten produzie- ren unter bestimmten Bedingungen Giftstoffe, sog. Cyanobakterientoxine. Laut EU Vorgaben müssen Oberflä- chengewässer, an denen mit einer großen Zahl von Badenden zu rechnen ist, als EU-Badegewässer ge- meldet, überwacht und bewirtschaftet werden. In Rheinland-Pfalz untersuchen die Gesundheitsämter der Landkreise und das Landesuntersuchungsamt jedes Jahr die mikrobiologische Qualität dieser Ge- wässer. Vor und während der Badesaison werden Proben genommen und analysiert, um Krankheitser- reger auszuschließen. Die aktuellen Untersuchungen der hygienischen Wasserqualität veröffentlicht das Landesamt für Umwelt (LfU) im „Badegewässeratlas“: www.badeseen.rlp.de. Bei unerwartet hohen Einzelwerten der mikrobiolo- gischen Parameter werden Maßnahmen umgesetzt, z. B. ein befristetes Badeverbot ausgesprochen. Zusätzlich zu den Keimbelastungen kontrolliert das LfU die Badegewässer auf Algenblüten. Gerade Cy- anobakterien (Blaualgen) stehen hier im Fokus, da sie Hautreizungen oder Durchfall auslösen können. ■■ In Rheinland-Pfalz ist kein Fluss oder größerer Bach als Badegewässer ausgewiesen. Sie sind wegen der nicht auszuschließenden Infektionsgefahr, den Gefahren durch Schiffsverkehr und der zum Teil starken Strömung zum Baden nicht geeignet. ■■ Beachten Sie Schutzzonen! Schwimmen ist nur an den ausgewiesenen Badestellen zugelassen. ■■ Schonen Sie die Ufervegetation und bewegen Sie sich nur in den freigegebenen Flächen. Campen ist nur in den ausgewiesenen Bereichen gestattet. ■■ Hinterlassen Sie keinen Abfall. ■■ Benutzen Sie den See nicht als Toilette, sonst kön- nen Krankheitskeime ins Wasser gelangen. ■■ Bitte füttern Sie keine Fische und Wasservögel. Mit Essens- resten gelangen überflüssige Nährstoffe ins Gewässer. Tipps für sicheres Baden: ■■ Machen Sie sich mit den Regeln zur Selbsthilfe im Wasser für unerwartete Situationen vertraut! ■■ Überschätzen Sie im freien Gewässer nicht Ihre Kraft und Ihr Können! Gerade im Frühjahr (Mai/Juni) herrscht stellenweise noch eine sehr dünne warme Wasserschicht (darunter nimmt die Temperatur schnell stark ab). ■■ Kühlen Sie sich ab, ehe Sie ins Wasser gehen, und verlassen Sie das Wasser sofort, wenn Sie frieren! ■■ Nur ins Wasser springen, wenn das Wasser unter Ihnen tief genug und frei ist! Meiden Sie sumpfige und pflanzendurchwachsene Gewässer! ■■ Bei Gewitter ist Baden lebensgefährlich! Weitere Informationen finden Sie auf www.badeseen.rlp.de www.umweltschutz-im-alltag.rlp.de Ein Gesundheitsrisiko besteht vor allem, wenn Was- ser mit hohen Cyanobakterientoxin-Konzentrationen geschluckt wird oder in die Atemwege gelangt. Cy- anobakterien können Übelkeit hervorrufen oder gar Magen-Darm-Entzündungen, Atemwegserkrankungen und allergische Reaktionen. Besonders gefährdet sind Kinder, falls sie beim Spielen im Flachwasser viel Wasser schlucken. Gerade dort können sich die Cyanobakterien stark konzentrieren. Aber auch Wassersportler mit intensivem Wasserkon- takt, wie z. B. Taucher, haben ein erhöhtes Risiko. ■■ Entsprechende Informationen und Warnhinweise vor Ort sind unbedingt zu beachten. Lassen Sie beim Baden in Seen mit deutlicher grüner Trübung und bei deutlicher Schlierenbildung Vorsicht walten! ■■ Eltern sollten besonders auf ihre Kinder achten. Ver- meiden Sie den Kontakt mit Schlieren. ■■ Nach dem Baden gründlich duschen und die Bade- kleidung reinigen.
Im Projekt CYAQUATA werden die Wechselwirkungen zwischen dem Auftreten toxinbildender Cyanobakterien (CB) und der Wasserqualität in Talsperren untersucht. Hintergrund ist die seit einigen Jahren beobachtete Zunahme von CB in verschiedenen Talsperren. Verschiedene CB bilden Toxine (Cyanotoxine, CT), welche die Nutzung der betroffenen Talsperren erheblich beeinträchtigen. In Freiland- und Laborversuchen sollen die wesentlichen limnologischen und hydrochemischen Faktoren für die Massenentwicklung von CB und die Bildung von CT identifiziert und das toxikologische Gefährdungspotential der CT bewertet werden. Darauf aufbauend werden Gegenmaßnahmen abgeleitet und eine nachhaltige Bewirtschaftungsstrategie entwickelt.
In den vergangenen Jahren wurde in vielen Talsperren (TS) eine deutliche Zunahme von Cyanobakterien (CB) registriert, die aufgrund der Bildung von Cyanotoxinen (CT) und Geruchsstoffen deren Nutzung (Wasserversorgung, Erholung, Fischerei, etc.) erheblich beeinträchtigen können. Dabei profitieren die CB wahrscheinlich von den Auswirkungen des Klimawandels. Im geplanten Vorhaben sollen daher die genauen Ursachen für das verstärkte Auftreten von CB in verschiedenen TS untersucht werden, um Schlüsselfaktoren für deren Massenbildung sowie einer damit verbundenen Toxinbildung bzw. -freisetzung zu identifizieren. Daher soll ein umfassendes TS-monitoring, welches mit maßgeschneiderten Labor- und Feldversuchskampagnen verknüpft wird, zu einem besseren Verständnis einer Entstehung von CB beitragen und darüber hinaus in eine bessere Risikoerkennung und -bewertung münden. Anhand der Ergebnisse werden Handlungsempfehlungen für Behörden und Wasserversorger abgeleitet, um die CB/CT-Problematik auch unter Beachtung klimatischer Veränderungen vorausschauend zu erkennen und langfristig zu beherrschen. Der Schwerpunkt der Arbeiten des LfULG liegt in der Quantifizierung und Differenzierung der CB unter natürlichen Bedingungen sowie in Eclosure-Versuchen in den TS, als auch in Laborversuchen mit definierten Randbedingungen, sowie der Weiterentwicklung moderner Methoden (Durchflusszytometrie) zur schnellen und sicheren Erfassung der CB. Zum Erreichen der Projektziele werden 3 verschiedene Lösungsansätze kombiniert: ein vergleichendes Monitoring in 4 verschiedenen TS, Enclosure-Untersuchungen in einer TS und systematische Laborversuche. Für die gewählten Untersuchungsansätze sollen geeignete etablierte Instrumentarien für Erfassung von CB, Bestimmung von CT sowie Analytik genutzt und weiterentwickelt werden. Um CB sicher und effizient zu bestimmen, ist der kombinierte Einsatz von Sonden (Fluoroprobe), mikroskopischen Methoden und neuer Ansätze mittels Durchflusszytometrie vorgesehen.
Ziel des Projekts ist es, eine energieautarke Multisensor-Tiefenprofilmessboje (u.a. Temperatur, O2, elektrische Leitfähigkeit, photosynthetisch aktive Strahlung, colored dissolved organic matter (CDOM), Trübung, CH4, CO2, FluoroProbe-Algensensor) zu entwickeln, die mit einem Probenahmesystem, einem Fließvektorsensor sowie einer Wetterstation gekoppelt ist. In die Multialgensonde FluoroProbe sollen neue Methoden integriert werden: (i)Messung der photosynthetischen Aktivität von fünf Klassen verschiedener Algen, (ii) Detektor zur Erkennung freien Phycocyanins zur Frühwarnung für Cyanobakterientoxine, (iii) Dunkelkammer zur Elimination von Fehlern durch Tageslichteffekte auf die Fluoreszenzeigenschaften von Algen. Die tiefenaufgelösten Messergebnisse sollen verwendet werden, fernerkundliche Sensoren (Hyperspektralkamera) zur Algenkonzentrationsmessung zu kalibrieren. Hierbei sind nicht nur die durch den FluoroProbe-Algensensor ermittelten Algenkonzentrationen zu berücksichtigen, sondern auch weitere, die Strahlungsrückstreuung beeinflussende Parameter wie CDOM und Trübung. Ein derartiges System existiert bisher nicht. Die Fernerkundungstechnologie ermöglicht eine flächenhafte Aufnahme der Algenkonzentrationen von Gewässerkörpern, die mit Hilfe eines bei den Antragstellern vorhandenen schiffsgezogenen Multisensorsystems (BIOFISCH) validiert werden kann. Durch die Kombination der unterschiedlichen Sensoren können neue gesamtheitliche Messstrategien entwickelt werden, für die weltweit ein großes Marktpotential besteht, welches die beteiligten Firmen bedienen wollen. AP 1: Bau der Multialgensensorsonde, Monate 1 bis 18 AP 2: Bau der Tiefenprofilmessboje, Monate 1 bis 15 AP 3: Konzeption, Kalibrierung und Validierung fernerkundlicher Sensoren, Monate 2 bis 24 AP 4: Einsatz und Optimierung des Systems, Aufbau einer Demonstrationsanlage, Monate 10 bis 24 AP 5: Begleitforschung, Monate 7 bis 24 AP 6: Markterschließung, Monate 16 bis 24 AP 7: Projektmanagement, Monate 1 bis 24.
In den vergangenen Jahren wurde in Talsperren eine deutliche Zunahme von Cyanobakterien (CB) registriert, die und a. aufgrund der Bildung von Cyanotoxinen (CT) deren Nutzung (wie Wasserversorgung, Erholung, Fischerei) erheblich beeinträchtigen können. Dabei profitieren die CB möglicherweise von den Auswirkungen des Klimawandels. Im geplanten Vorhaben sollen daher die genauen Ursachen für das verstärkte Auftreten von CB in verschiedenen Talsperren untersucht werden, um Schlüsselfaktoren für deren Massenentwicklung sowie einer damit verbundenen Toxinbildung bzw. -freisetzung zu identifizieren. Die Cyano Biotech GmbH konzentriert sich im Rahmen des Verbundvorhabens auf die Entwicklung und Bereitstellung von neuen sowie bereits bekannten CT in Form analytischer Standards und deren Einsatz für die Quantifizierung von CT im Rahmen des Monitorings der Talsperren und von Freiland- und Laborexperimente. Die Cyano Biotech widmet sich der Feststellung von CT-Produzenten innerhalb des Monitorings (AP1), der CT-Isolierung und -Bereitstellung in Form von Bioreagenzien und analytischen Standards sowie der Validierung neuer Methoden und Verfahren der Probennahme und -anreicherung unter Einsatz der CT-Standards (AP5). Darüber hinaus widmet sich die Cyano Biotech der Toxinanalytik bei Freilandversuchen in der TS Saidenbach (AP2) mit dem Ziel der Feststellung, welche CB und CT in den Blüten unter welchen Bedingungen dominierenden. Darüber hinaus wird sich die CBT auch der Durchführung von Laborversuchen widmen, mit dem Ziel der Feststellung wesentlicher Einflussgrößen auf Aus- und Rückbildung von CB-Arten mit hohem Toxinbildungspotential (AP3). Die in enger Kooperation mit den weiteren Partnern erzielten Resultate und gewonnenen Erkenntnisse werden innerhalb des Konsortiums ausgewertet und diskutiert und für die Ausarbeitung der Leitlinie für eine praxisorientierte Erfassung und Bewertung von CB und CT herangezogen (AP7).
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 47 |
| Europa | 9 |
| Land | 3 |
| Weitere | 6 |
| Wissenschaft | 13 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
| Förderprogramm | 29 |
| Taxon | 1 |
| Text | 8 |
| unbekannt | 16 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 24 |
| Offen | 30 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 25 |
| Englisch | 34 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 7 |
| Keine | 35 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 14 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 32 |
| Lebewesen und Lebensräume | 53 |
| Luft | 32 |
| Mensch und Umwelt | 54 |
| Wasser | 50 |
| Weitere | 49 |