Gewisse polyhalogenierte Verbindungen sind lipophil und schlecht oder nicht metabolisierbar, zwei Eigenschaften, die zur Anreicherung in der Biosphaere und damit zu Umwelttoxizitaet fuehren koennen. Zu diesen Verbindungen gehoeren diverse Insektizide, sowie insbesondere polychlorierte Biphenyle (PCB), polyhalogenierte Dibenzodioxine (z.B. TCDD) und Dibenzofurane. Unsere Untersuchungen richten sich insbesondere auf die Ursachen der besonderen Pharmakokinetik solcher Verbindungen - ihrer Aufnahme, Verteilung, Bindung, Elimination - im Vergleich zu anderen lipophilen Xenobiotika.
<p>Emissionen persistenter organischer Schadstoffe</p><p>Die Emissionsentwicklung persistenter organischer Schadstoffe verläuft uneinheitlich. Minderungserfolge sind bei den polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen zu verzeichnen.</p><p>Umweltwirksamkeit von persistenten organischen Schadstoffen</p><p>Persistente organische Schadstoffe (Persistent Organic Pollutants, POPs) werden in der Umwelt nur langsam abgebaut. Besondere Umweltrelevanz ergibt sich daraus, dass sie nach ihrer Freisetzung in der Umwelt verbleiben und sich in der Nahrungskette anreichern. Damit können sie ihre schädigende Wirkung auf Ökosysteme und Mensch langfristig entfalten. Einige POPs weisen eine hohe Toxizität auf – in der breiten Öffentlichkeit wurde dies durch Unglücke wie in Seveso deutlich. Da sie weiträumig transportiert werden, können sie nach ihrer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a> selbst in entlegenen Gebieten zu einer Belastung führen. Zu den POPs gehören Chemikalien, die zu bestimmten Anwendungszwecken hergestellt werden (zum Beispiel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pflanzenschutzmittel#alphabar">Pflanzenschutzmittel</a> und Industriechemikalien), aber auch solche, die unbeabsichtigt bei Verbrennungs- oder anderen thermischen Prozessen entstehen (sogenannteuPOPs wie polychlorierte Dibenzo-p-dioxine und –furane (PCDD/F) oder polyaromatische Kohlenwasserstoffe (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PAK#alphabar">PAK</a>) (siehe Tab. „Emissionen persistenter organischer Schadstoffe nach Quellkategorien“).</p><p>Internationale Regelungen zum Schutz vor persistenten organischen Schadstoffen</p><p>Im Rahmen der Konvention über weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigungen (<a href="https://unece.org/environment-policy/air/protocol-abate-acidification-eutrophication-and-ground-level-ozone">Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution</a>, CLRTAP) der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UN#alphabar">UN</a>-Wirtschaftskommission für Europa (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UNECE#alphabar">UNECE</a>) wurde 1998 ein<a href="https://unece.org/environment-policy/air/protocol-persistent-organic-pollutants-pops">Protokoll zur Reduktion der POP-Emissionen</a>von 32 Staaten und der EU unterzeichnet. Deutschland hatte hierzu unter Federführung des Umweltbundesamts technische Basisdokumente erstellt, zum Beispiel zum Stand der Technik der Emissionskontrolle stationärer Quellen. 2009 wurde das Protokoll novelliert; Regelungen zu sieben weiteren POPs wurden aufgenommen und bestehende Regelungen aktualisiert.</p><p>Darüber hinaus ist seit 2004 das weltweit geltende<a href="http://chm.pops.int/Home/tabid/2121/Default.aspx">Stockholmer Übereinkommen</a>zu POPs in Kraft, das inzwischen von 186 Staaten ratifiziert wurde.</p><p>Beide Vertragswerke, das POPs-Protokoll und die Stockholm-Konvention, regeln derzeit über 20 verschiedene POPs, die aber nicht alle deckungsgleich in beiden Abkommen vertreten sind. Zudem werden neue POPs aufgenommen. Die formulierten Ziele der Abkommen richten sich im Detail nach dem jeweils betroffenen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Stoff#alphabar">Stoff</a> und umfassen alle Möglichkeiten vom Verbot über Substitution bis hin zu der Anforderung, dass die Emissionen des Stoffes den Wert eines Referenzjahres zukünftig nicht überschreiten darf.</p><p>Umfang der Emissionen</p><p>Die Schätzungen der Emissionen unbeabsichtigt freigesetzter POPs (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=uPOPs#alphabar">uPOPs</a>) sind in der Regel mit größeren Unsicherheiten behaftet als die der Schadstoffe, die beabsichtigt eingesetzt werden.</p><p>Polychlorierte Biphenyle (PCB)</p><p>Polychlorierte Biphenyle (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PCB#alphabar">PCB</a>) sind in ihrer Anwendung strikt reglementiert, teilweise bereits seit Jahrzehnten. Rund zwei Drittel der insgesamt eingesetzten PCB von rund 100 Tausend Tonnen (Tsd. t) befinden sich geschlossen in Trafos, Kondensatoren oder Hydraulikflüssigkeit. Die restlichen Anwendungen in offenen Systemen (zum Beispiel Dichtungsstoffe, Anstriche und Weichmacher) liegen schon lange zurück. Daher werden die verbleibenden Emissionen der laufenden Anwendungen nur noch gering eingeschätzt (1990: 1.736 kg, 2023: 204 kg). Die Entsorgungssituation ist dennoch problematisch, da bei nicht kontrolliertem Verbleib von erheblichen Re-Emissionen auszugehen ist.</p><p>Dioxine und Furane</p><p>Polychlorierte Dibenzodioxine und -furane (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PCDDPCDF#alphabar">PCDD/PCDF</a>, kurz oft <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Dioxine#alphabar">Dioxine</a> genannt) entstehen in Gegenwart von Chlorverbindungen bei jeder nicht vollständigen Verbrennung. Größte Quelle war 1990 noch die Abfallverbrennung in der Energiewirtschaft, deren Eintrag heute jedoch vernachlässigbar ist. Von insgesamt ca. 111 Gramm (Emissionsangaben in I-<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TEQ#alphabar">TEQ</a>: Internationales Toxizitätsäquivalent) im Jahr 2023 stammten 45 % aus der Energiewirtschaft und 14 % aus den Industrieprozessen, dort fast ausschließlich aus der Metallindustrie (größtenteils aus Sinteranlagen). 38 % stammen aus Haus- und Autobränden. Insgesamt sanken die Emissionen zwischen 1990 und 2009 um etwa 85 % und stagnieren seither auf diesem Niveau beziehungsweise fluktuieren leicht.</p><p>Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)</p><p>Zu den polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PAK#alphabar">PAK</a>) gehören über 100 Verbindungen.<br>PAK entstehen durch unvollständige Verbrennung. Hauptquellgruppe sind mit Abstand die kleinen Feuerungsanlagen der Haushalte. Die vorhandenen Messwerte sind jedoch mit hohen Unsicherheiten verbunden, da ähnlich wie bei den Dioxinen eine repräsentative Aussage zum Nutzerverhalten bei kleinen Feststofffeuerungen nicht möglich ist. Weiterhin gibt es Schätzungen (unterschiedlicher Qualität) zu PAK-Emissionen der Stahl- und mineralischen Industrie sowie von Kraftwerken und Abfallverbrennungsanlagen. Insgesamt ist das deutsche PAK-Inventar jedoch fast vollständig, da diese Emissionen weitestgehend aus Verbrennungsprozessen entstehen, die gut überwacht werden.Hexachlorbenzol (HCB)Die Datenlage für HCB ist deutlich schlechter als für Dioxine/Furane und PAK. Dieser Schadstoff wird in Anlagen normalerweise nicht gemessen, da er nicht gesetzlich geregelt ist. Seit 1977 ist HCB als reiner Wirkstoff in der Anwendung als Pflanzenschutzmittel verboten. Jedoch kann es als chemische Verunreinigung in anderen Wirkstoffen vorkommen. Mit Hilfe des Bundesamts für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) konnten erstmals für die Berichterstattung 2016 HCB-Emissionen für diesen Bereich über die Inlandsabsätze der Pflanzenschutzmittel mit den Wirkstoffen Chlorthalonil und Picloram seit 1990 bis 2016 und der zulässigen HCB-Maximalgehalte ermittelt werden. Lindan ist bis zum Anwendungsverbot im Jahr 1997 berücksichtigt. Der rückläufige Trend ist nicht nur auf verminderte Maximalgehalte zurückzuführen, sondern auch auf die schwankenden Absatzmengen sowie die jeweiligen Wirkstoffzulassungen.Verschiedene Branchen, bei denen HCB-Emissionen zu erwarten wären, sind derzeit noch unberücksichtigt, wie zum Beispiel die Metallindustrie und die Zementindustrie.Weitere POPsFür weitere prioritär betrachtete POPs liegen wenig belastbare oder sehr geringe Emissionsschätzungen vor oder die Substanzen wurden in Deutschland weder hergestellt noch angewendet. Gleichwohl sind Immissionen über den Import nicht auszuschließen. Gleiches gilt für Ausgasungen von im Inland früher einmal verwendeten Produkten, für die die großräumige Immissionssituation vernachlässigbar ist (zum Beispiel DDT und Lindan im Holzschutz von Innenbauten der neuen Länder).TrendsWeitere Emissionsminderungen sind bei Dioxinen (PCDD/F) aufgrund der bereits vollzogenen Maßnahmen nur noch in geringem Umfang zu erwarten. Die Benzo(a)pyren- (BaP-) Emissionen dürften sich großräumig bei den Kleinfeuerungen (Kamine, Öfen) durch Brennstoffsubstitution und -einsparung weiter verringern, solange der Holzeinsatz in der Kleinfeuerung nicht weiter zunimmt. Die hier vereinzelt bei Anlagen der Eisen- und Stahlindustrie noch vorhandenen Reduktionspotenziale haben vor allem lokale Bedeutung. Bei PCB könnte die Altlastenproblematik mangels Kontrolle der umweltgerechten Rückführung vornehmlich durch Aufklärung entschärft werden. Bei Chlorparaffinen gibt es ein Stoffsubstitutionspotenzial kurzkettiger durch langkettige Stoffe. Die Verwendung kurzkettiger Chlorparaffine in der metallverarbeitenden Industrie und in der Lederverarbeitung und Zurichtung wurde in der EU mit derRichtlinie 2002/45/EGim Jahre 2002 verboten.
Die TU Bergakademie Freiberg entwickelte im Vorgängerprojekt ein laserbasiertes Analyseverfahren zur Überwachung des thermischen Abbau von PCB über das CCl-Radikal, welches als Abbaukriterium hochmolekularer chlorierter Verbindungen in Echtzeit diente. Dabei galt es sicherzustellen, eine Bildung hochtoxischer Nebenprodukte, wie polychlorierte Dibenzodioxine und -furane, zu vermeiden. Ziel dieses Projektes ist es, das technisch sehr aufwendige laserbasierte Verfahren (gestützt auf der laserbasierten Fluoreszenz - LIF) durch eine direkte Anpassung an die Prozessparameter soweit zu miniaturisieren, dass eine kompakte und robuste Einbindung an das Abtragsystem gewährleistet ist. Eine weitere Fragestellung bezieht sich auf das Reinigen metallischer Oberflächen im Rahmen von Instandhaltung oder Rückbau kerntechnischer Anlagen. Dafür soll an der TU Bergakademie Freiberg ein Prozessüberwachungssystem auf der Basis berührungsloser, optischer Messtechnik entwickelt werden, um wesentliche Parameter des Dekontaminationslasers in Echtzeit den Anforderungen anzupassen. I. Konzeptionierung eines miniaturisierten Detektionssystems für Reaktionsradikale. II. Konzeptionierung und Entwicklung eines Detektionssystems zur Bestimmung der Oberflächengüte von metallischen Strukturen. III. Untersuchungen zur Nachweisführung von Minoritätenspezies über Chemilumineszenz. IV. Untersuchung und Validierung des Funktionsmusters zur Bestimmung der Oberflächengüte von metallischen Strukturenarbeitsplanung.
Von dem Senatsarbeitskreis 2 Ernaehrungsforschung, Lebensmittelsicherheit (Expertengruppe Dioxine) wurde ein Messprogramm zu Dioxinen im Ernaehrungsbereich initiiert. Zur Absicherung der Analysengenauigkeit und Qualitaet der eingesetzten Methodik von Untersuchungen der Bundesanstalt fuer Milchforschung zum Dioxingehalt von Fischen und pflanzlichen Erzeugnissen erfolgen unabhaengige Paralleluntersuchungen durch ein zweites Labor. Aufgrund der Erfahrungen in diesem Bereich werden diese Untersuchungen von Fraunhofer IVV durchgefuehrt. Der Probenumfang betraegt jeweils 15 Proben an Fisch und an pflanzlichen Erzeugnissen. Zu untersuchende Parameter sind alle 2, 3, 7, 8-substituierten polychlorierten Dibenzodioxine und -furane sowie die Summenwerte der einzelnen Kongenergruppen. Berechnet werden die bga- und die Internationalen Toxizitaetsequivalente. Die Analysen erfolgen mit hochaufloesender GC/MS nach vorhergehender saeulenchromatographischer Aufreinigung.
In Biogasanlagen anfallende Gärrückstände sind aufgrund ihres Nährstoffgehaltes in der Regel wertvolle Düngemittel. Die Ausgangssubstrate können jedoch je nach Herkunft auch potenziell schädlich Stoffe enthalten wie Schwermetalle oder organische Schadstoffe. Im Verlauf des Vergärungsprozesses kann es zu einer Anreicherung dieser Schadstoffe kommen. Mit der Ausbringung des Gärrestes können Schadstoffe auf landwirtschaftliche Flächen eingetragen werden, sich langfristig im Boden anreichern oder über den Pfad Boden-Pflanze in die Nahrungskette gelangen. Das Biogashandbuch Bayern gibt einen Überblick über Schadstoffgehalte verschiedener Ausgangssubstrate und Gärrückstände (Schwermetalle, organische Schadstoffe wie Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs), Polychlorierte Biphenyle(PCB), Polychlorierte Dibenzodioxine und Furane (PCDD/F)Tenside aus der Gruppe der linearen Alkylbenzosulfonate (LAS) und Nonylphenole (NP)und Antibiotika). Das Verhalten einzelner Schwermetalle und organischer Schadstoffe im Boden und ihre Wirkungen auf Pflanzen und Bodenorganismen wird dargestellt.
Im vorangegangen Forschungsvorhaben 'Verfahren zur Standardsetzung für Höchst gehalte für Umweltkontaminanten in Lebensmitteln' (FKZ 703 61 218/03) wurde eine Bestandsaufnahme und Analyse bestehender Höchstgehaltwerte für Umweltkontaminanten in Lebensmitteln unternommen. Es wurde aufgezeigt, wie diese Werte zustande kommen, welche Verfahren dabei angewendet werden und was die bestimmenden Eigenschaften dieser Höchstgehalte sind (z.B. bezüglich Verbindlichkeit, Berücksichtigung bestimmter Bevölkerungsgruppen, etc.). In diesem Projekt wurden krebserzeugende Umweltkontaminanten nur insofern betrachtet, soweit es sich um Stoffe handelt, für die die Existenz eines Schwellenwertes plausibel angenommen werden kann (z.B. Dibenzodioxine und -furane). Höchstgehalte für krebserzeugende Umweltkontaminanten ohne Schwellenwert wurden nicht betrachtet, da solche Werte bislang nicht vorlagen. Aktuelle Erhebungen zur Belastung von Lebensmitteln mit Umweltkontaminanten zeigen, dass diese in erheblichem Ausmaß mit Kanzerogenen wie z.B. polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen und Arsen belastet sind.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bestimmung der Gehalte an dioxinähnlichen (coplanare und mono-orthosubstituierte) PCB sowie der 2,3,7,8substituierten polychlorierten Dibenzodioxine und Furane (PCDD/F) in Quellen, Hausstaub und Raumluft PCB-belasteter Innenräume. Schwerpunkt lag auf der Untersuchung des Einflusses baulicher und klimatischer Randbedingungen auf die Innenraumluft von Gebäuden mit PCB-belasteten Deckenplatten als Grundlage zur Ableitung der durchschnittlichen Belastung der Innenraumluft in derartigen Gebäuden. Diese, in öffentlichen Gebäuden (Schulen; Hochschulen) häufig vorkommende bauliche Situation wird durch ein, im Vergleich zu Innenräumen mit PCB-belasteten Fugen, wesentlich ungünstigeres Beladungsverhältnis (im Durchschnitt ca. 0,3 m-1) charakterisiert. Das Vorhaben verdeutlicht die Schwankungsbreiten der Messergebnisse in Innenräumen dieser Gebäude unter Berücksichtigung der jahreszeitlichen Schwankungen der Temperatur. Die Gehalte an PCB (dioxinähnliche PCB und Leitkongenere) in der Innenraumluft wurden unter standardisierten Bedingungen (vgl. VDI 4300 Bl. 2) und unter realen Nutzungsbedingungen ermittelt. Aus den vorliegenden Daten wurde die übers Jahr zu erwartende durchschnittliche Belastung der Innenraumluft unter Norm- und Nutzungsbedingungen abgeschätzt. Die Arbeit belegt den dominierenden Einfluss der Temperatur auf das Emissionsverhalten dieser schwerflüchtigen Verbindungen. Eine Erhöhung der Raumtemperatur von 20 auf 25 C führt zu einer Erhöhung der Belastung an dioxinähnlichen PCB von ca. 5 pg WHO-TEQ/m3 auf ca. 12 pg WHO-TEQ/m3. Eine vergleichbare Temperaturabhängigkeit konnte für einzelne Vertreter der 2,3,7,8-substituierten PCDF ermittelt werden (Anstieg von 10 pg 2,3,7,8-TCDF /m3 im Winter auf ca. 25 pg/m3 im Sommer). Die Gesamtgehalte PCDD/F in Raumluft derartiger Gebäude steigen damit von ca. 1 pg I-TE /m3 (Winter) auf 2 3,5 pg-I-TE/m3 (Sommer). Die Dichtigkeit der Gebäudehülle und Lüftungsmaßnahmen von Nutzern spielen im Vergleich zum Temperatureinfluss eine untergeordnete Rolle. Es kann gezeigt werden, dass die Summe der Belastungen der Innenraumluft durch dioxinähnliche PCB und PCDD/F in allen untersuchten Gebäuden mit PCB-haltigen Deckenplatten (vollflächig an der Decke verlegt und einem entsprechenden Beladungsverhältnis größer als 0,25) im -ITE+ WHO-TEQ)/m3 liegt und sowohl Jahresmittel zwischen 5 und 12 pg TEQ ( unter standardisierten Bedingungen als auch unter Nutzungsbedingungen den derzeit diskutierten Gefahrenwert für den über die Innenraumluft ausschöpfbaren Anteil am TDI von 4,7 pg WHO-TEQ/m3 mit hoher Wahrscheinlichkeit überschreiten. Erst bei Raumtemperaturen von unter 20 C wird dieser diskutierte Gefahrenwert unterschritten. Die Belastung (dioxinähnliche PCB und PCDD/F) in einem Gebäude mit PCB-haltigen Fugen liegt im Vergleich dazu im Durchschnitt bei 1 bis 1,5 pg WHO-TEQ/m3.
Objective: Objectives: The goal of the 'POPCYCLING-BALTIC' project is to develop and use a multicompartmental, non steady-state model to study the fate and behaviour of POPs in the Baltic environment. Other objectives of the project are to: - review information on present and historical emissions and fluxes of POPs to air, soil and water in the Baltic region and assess the emission input from surrounding regions, - complete and update existing data base of POP levels in the countries around the Baltic Sea and use these data for verification of model results, and - prepare a set of recommendations with respect to the exposure and risk assessment for POPs in the Baltic Sea region. General Information: During the last decade several studies have been carried out aiming at the improvement of our knowledge on the behaviour of persistent organic pollutants (POPs) in the environment. Evidence has been found that many of these compounds create serious problems due to their toxicity, persistence, and bioaccumulation in various environmental compartments. The Baltic Sea region is of particular interest due to the high degree of environmental and human risk related to the POP exposure. Thus, it is envisaged to: - examine physical, chemical, and biological processes resulting in the migration of POPs through the individual environmental compartments, - describe meteorological, chemical, physical, and biological parameters affecting the mobility of POPs in the environment, - assess the relative importance and absolute magnitude of various chemical inputs to the Baltic Sea, - describe and possibly explain observed spatial patterns and temporal trends in the fluxes, concentrations, and relative compositions of various POPs within the Baltic Sea environment, - evaluate the relative importance of degradation, sediment burial, export in the atmosphere and outflow to the North Sea as loss mechanisms of POPs from the baltic Sea. The following POPs have been selected: hexachlorocyclohexanes (HCHs), selected polychlorinated biphenyls (PCBs), hexachlorobenzene (HCB), dichloro-diphenyl-dichloroethane (DDE), benzo(a)pyrene (B(a)P), and selected dibenzodioxins and dibenzofurans. The project will be carried out within three working groups concentrating on: emissions, compartmental modelling, and environmental data base. Four major aspects related to the POPs fate will be studied: seasonal cycling, environmental gradients, sea-air interactions, and long-term changes of POPs. GIS will be used to tie together the results of the work on emissions: releases of POPs, multimedia model, and environmental data base. This combined information will be used to elaborate a set of recommendations on the exposure and risk assessment of POPs in the Baltic Sea area. Through GIS the collected information will be displayed in an intuitive and easily comprehensible manner. ... Prime Contractor: Norwegian Institute for air Research; Kjeller; Norway.
In zwei Langzeit-Freilandversuchen mit Simulation der Wirkung ueber die Zeit von 50, 100, 150 und 200 Jahren akkumulierter Aufwandmengen an Klaerschlamm (5 t TS/ha alle 3 Jahre) und ueber die Zeit bis zu 150 Jahren akkumulierter Aufwandmengen an Kompost wurde der Gehalt von Maispflanzen an Cd, Pb, Ni, Cu und Zn und bei ausgewaehlten Klaerschlammpruefgliedern der Gehalt des Bodens an organischen Schadstoffen untersucht. Die Ergebnisse zum Schwermetall-Transfer Boden/Pflanze weisen aus, dass signifikant unterschiedlich hohe Gehalte des Bodens an Cd, Ni und Cu in beiden Versuchen nicht zu signifikant hoeheren Gehalten dieser Elemente in den Pflanzen fuehrte. Ein deutlicher Transfer war nur beim Element Zink festzustellen. Es ergaben sich Korrelationen zwischen steigenden Boden- und Pflanzengehalten an Zink, wenngleich die Zn-Gehalte in den Pflanzen nicht proportional mit den Zn-Gehalten im Boden angestiegen sind und weit unter den fuer Pflanzen als phytotoxisch geltenden Zinkgehalten von 200 bis 300 mg/kg Pflanzen-TM liegen. In Abhaengigkeit von der applizierten Klaerschlammenge wurde eine erhebliche Kontamination des Bodens mit Dibenzodioxinen und -furanen festgestellt. Gegenueber der Referenzvariante haben sich die PCDD/F-Gehalte in den Boeden der mit Klaerschlamm geduengten Pruefglieder in der Reihenfolge der Aufwandmengen an Klaerschlamm vervielfacht.
| Origin | Count |
|---|---|
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| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 1 |
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| Text | 2 |
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| License | Count |
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|---|---|
| Boden | 61 |
| Lebewesen und Lebensräume | 61 |
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