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Chemikalien in der Umwelt

<p> <p>Wir kommen täglich mit Chemikalien wie z.B. Lösungsmitteln, Farben und Lacken, Haushaltchemikalien, Weichmachern und Flammschutzmitteln aus Kunststoffen in Berührung. Die von Chemikalien ausgehenden Gefahren betreffen uns alle. Um die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor chemischen Substanzen zu schützen, trat 2007 die europäische Chemikalienverordnung REACH in Kraft.</p> </p><p>Wir kommen täglich mit Chemikalien wie z.B. Lösungsmitteln, Farben und Lacken, Haushaltchemikalien, Weichmachern und Flammschutzmitteln aus Kunststoffen in Berührung. Die von Chemikalien ausgehenden Gefahren betreffen uns alle. Um die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor chemischen Substanzen zu schützen, trat 2007 die europäische Chemikalienverordnung REACH in Kraft.</p><p> <p>Die Europäische Union (EU) erfasst mit der Verordnung (EG) 1907/2006 über die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von chemischen Stoffen - kurz <a href="https://echa.europa.eu/de/regulations/reach/understanding-reach">REACH-Verordnung</a> genannt - alle Chemikalien, die nicht in speziellen Gesetzen, wie z.B. der Biozid- oder Arzneimittelverordnung, geregelt werden. Unter REACH werden im Rahmen der Registrierung Daten zum Verbleib und zur Wirkung von Chemikalien auf Mensch und Umwelt gefordert. Besonders problematische Chemikalien können für bestimmte Verwendungen verboten oder zulassungspflichtig werden. Hersteller von Chemikalien sind für die sichere Handhabung ihrer Produkte verantwortlich und müssen garantieren, dass diese weder Gesundheit noch Umwelt übermäßig belasten. Chemikalien können bei der Gewinnung, Herstellung, Verarbeitung, in der Nutzungsphase von Produkten, beim Recycling und in der Entsorgungsphase in die Umwelt gelangen. Je nach Verwendungsbedingungen und chemisch-physikalischen Eigenschaften gelangen sie in Umweltmedien wie Luft, Grundwasser, Oberflächengewässer, Klärschlamm, Boden und somit auch in Organismen und ihre Nahrungsketten.&nbsp;</p> <p>Unter REACH werden besonders besorgniserregende Stoffe identifiziert. Diese werden im Englischen „substances of very high concern“ (SVHC) genannt. Dazu gehören zum Beispiel Stoffe, die giftig und langlebig in der Umwelt sind und sich in Organismen anreichern (persistent, bioaccumulative and toxic – <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pbt">PBT</a>), oder Stoffe, die giftig, persistent und mobil in der Umwelt sind (PMT Stoffe). Ebenfalls gehören Stoffe dazu, die auf das Hormonsystem wirken, die sogenannten Endokrinen Disruptoren. Dadurch kann die Entwicklung und die Fortpflanzung von Lebewesen geschädigt werden. Das Geschlechterverhältnis ganzer Populationen kann sich verändern. So können Vermännlichungen und Verweiblichungen sowie der Verlust der Fortpflanzungsfähigkeit auftreten. Im Folgenden sind beispielhaft Umweltkonzentrationen von einzelnen Stoffen bzw. Stoffgruppen aufgeführt, die das Umweltbundesamt unter REACH als besonders besorgniserregende Stoffe identifiziert hat:</p> <ul> <li>Bestimmte Nonylphenole und Oktylphenole wirken wie das Hormon Östrogen und gehören damit zu den hormonell wirksamen Stoffen in der Umwelt. Beide Stoffgruppen sind in europäischen Oberflächengewässern nachzuweisen. Die in Produkten ebenfalls eingesetzten Ethoxylate der Nonyl- und Oktylphenole werden zudem in Kläranlagen und Gewässern zu den entsprechenden Nonyl- bzw. Oktylphenolen abgebaut und erhöhen dadurch den Umwelteintrag. Die Verwendung von Nonyl- und Oktylphenolethoxylaten ist in der EU zulassungspflichtig, d.h. sie dürfen nur noch verwendet werden, wenn keine Freisetzung in die Umwelt stattfindet oder der gesellschaftliche Nutzen der Verwendung die Risiken übersteigt und es keine Alternativen für diese Verwendungen gibt. Ein Eintragspfad in die Umwelt scheint das Waschen von außerhalb der EU eingeführten Textilien zu sein, die mit Nonylphenolethoxylaten behandelt wurden. Beim Waschen gelangen diese Substanzen über das Abwasser in die Kläranlagen und dann in die Umwelt (siehe Tab. „Konzentrationen von Nonylphenolen und Oktylphenol in Oberflächengewässern in Deutschland“). Eine <a href="https://www.echa.europa.eu/documents/10162/7dcd73a4-e80d-47c5-ba0a-a5f4361bf4b1">Beschränkung</a>, die den Eintrag dieser Stoffe in die Umwelt über importierte Produkte reduzieren soll, wurde von der Europäischen Kommission beschlossen und trat nach einer Übergangsfrist im Februar 2021 in Kraft. Aktuell wird auf europäischer Ebene eine Strategie erarbeitet, wie sich die ganze große Gruppe der Alkylphenole, zu der auch das Nonylphenol und das Oktylphenol gehören, regulieren lässt.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_tab_konz-nonyl-oktylphenol_ofg_2017-05-29.png"> </a> <strong> Tab: Konzentrationen von Nonylphenolen und Oktylphenol in Oberflächengewässern in Deutschland </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_tab_konz-nonyl-oktylphenol_ofg_2017-05-29.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung (47,35 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_tab_konz-nonyl-oktylphenol_ofg_2017-05-29.xlsx">Tabelle als Excel (229,84 kB)</a></li> </ul> </p><p> Prüfen der Umweltwirkung von Chemikalien <p>Das Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>) bewertet bei der gesetzlichen Stoffprüfung von Chemikalien, wie diese Stoffe auf die Umwelt wirken. Das UBA führt dabei in der Regel keine eigenen Untersuchungen durch. Es prüft die von Antragstellern eingereichten Daten, sowie die wissenschaftliche Literatur zu Umweltwirkungen und bewertet dann die Risiken für die Umwelt. Bestimmte Chemikalienwirkungen wie zum Beispiel Einflüsse auf die Ozonschicht und auf das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> werden in gesonderten gesetzlichen Regelungen behandelt.</p> <p>Die jeweiligen gesetzlichen Stoffregelungen geben vor, welche Informationen und Testergebnisse Unternehmen, die eine Chemikalie oder ein Präparat auf den Markt bringen wollen, für eine Umweltprüfung vorlegen müssen (siehe Tab. „Überblick zu den Testanforderungen in den Stoffregelungen – <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/reach">REACH</a>-Chemikalien“). Im Rahmen des noch laufenden „REACH-Review“ Prozesses ist geplant, in Zukunft neue Tests und Endpunkte in den Standartdatensätzen, die bei der Markteinführung vorgelegt werden müssen, zu ergänzen. Damit sind dann z.B. Daten zu der endokrinen Wirkweise von Chemikalien von Anfang an verpflichtend und erlauben den Behörden eine effizientere Bewertung von Substanzen hinsichtlich dieses Gefahrenpotenzials.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_tab_ueberblick-testanford-reach_2019-03-18.png"> </a> <strong> Tab: Überblick zu den Testanforderungen in den Stoffregelungen: REACH-Chemikalien </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_tab_ueberblick-testanford-reach_2019-03-18.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung (62,50 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_tab_ueberblick-testanford-reach_2019-03-18.xlsx">Tabelle als Excel (231,89 kB)</a></li> </ul> </p><p> Öffentlich zugängliche Daten zu Chemikalienwirkungen <p>Daten zu Wirkungen von Chemikalien sind über verschiedene Datenbanken zugänglich.&nbsp;</p> <ul> <li>Das Informationssystem Chemikalien des Bundes und der Länder (<a href="https://recherche.chemikalieninfo.de/">ChemInfo</a>) enthält neben Daten zur Wirkung von Chemikalien auch weitere Informationen zu physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie darüber, wie ihre Verwendung gesetzlich geregelt ist.</li> <li>Die Europäische Chemikalienagentur ECHA hält auf ihrer Website Informationen zu jenen Chemikalien bereit, die Unternehmen nach den Vorgaben der europäischen Verordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von chemischen Stoffen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/reach">REACH</a>) registriert haben (Stoffeigenschaften, Wirkungen).</li> <li>Das Informationssystem Ökotoxikologie und Umweltqualitätsziele (<a href="https://recherche.chemikalieninfo.de/etox">ChemInfo ETOX</a>) des Umweltbundesamtes informiert Bürgerinnen und Bürger über ökotoxikologische Eigenschaften von Chemikalien sowie über Umweltqualitätsziele für Gewässer.</li> <li>Das Informationssystem Rigoletto des Umweltbundesamtes informiert Bürgerinnen und Bürger über die Einstufung einer Chemikalie in eine Wassergefährdungsklasse.</li> <li>Über das eChem-Portal der Organisation für wirtschaftliche Entwicklung und Zusammenarbeit (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/oecd">OECD</a>) hat die Öffentlichkeit Zugriff auf internationale Datenbanken zu Chemikalienwirkungen.</li> <li>Auf der Internetseite der Europäischen Kommission kann jedermann die Bewertungsberichte für biozide Wirkstoffe einsehen, welche in die Unionsliste der genehmigten Wirkstoffe aufgenommen wurden.</li> </ul> </p><p> Chemikalien in der Europäischen Union <p>Wie viele verschiedene Chemikalien verwendet werden, ist nicht bekannt. Im Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis (Classification Labeling &amp; Packaging-Verordnung) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) sind (Stand 07.08.2024) 259.538 Stoffe verzeichnet. Dazu kommen noch Stoffe für die keine Meldepflicht ins Verzeichnis besteht (insbesondere nicht nach <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/reach">REACH</a> registrierungspflichtige Stoffe soweit diese nicht als gefährlich im Sinne der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/clp">CLP</a>-VO einzustufen sind).</p> <p>Bis zum Jahr 2018 mussten Chemikalienhersteller und -importeure schrittweise fast all jene Chemikalien registrieren, von denen sie innerhalb der Europäischen Union (EU) mehr als eine Tonne jährlich herstellen oder in die EU einführen. Bis zum 31.07.2024 wurden 22.773 verschiedene Stoffe bei der ECHA in Helsinki registriert bzw. gelten als registriert. Deutsche Unternehmen haben davon 11.786 Stoffe (mit-)registriert (ECHA Registrierungsstatistik).</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Prioritätensetzung 'Hormonell wirksame Umweltchemikalien' - Erste Empfehlungen für prioritär zu reduzierende Stoffe oder Stoffgruppen

Insekten-Neuropeptide - Konformation und Design von Peptidomimetika

In Insekten werden zahlreiche physiologische Prozesse durch Neuropeptide gesteuert. Diese Insekten-Neuropeptide bzw. ihre Rezeptoren wurden bisher als insektizide Targets nur wenig beachtet. Die Gründe hierfür liegen hauptsächlich in der Problematik peptidischer Wirkstoffe, wie geringe metabolische Stabilität und problematische physikochemische Eigenschaften. Das Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung eines nicht-peptischen, toxikologisch unbedenklichen, und artselektiven Wirkstoffs zur Bekämpfung des Baumwollschädling Heliothis virescens. Für das diuretische Neuropeptid Helicokinin I wurden mittels diverser Aminosäure-Scans dezidierte Struktur-Aktivitätsbeziehungen erarbeitet. Mittels aufwändiger NMR-Untersuchungen (Kooperation Prof. Zerbe Uni Zürich) wurden die Vorzugskonformationen der Neuropeptide Myosuppressin, Tachykinin und Helicokinin in künstlichen Membranen als Modelle für die rezeptorgebundene Konformation ermittelt. Die aufgeführten Arbeiten erlauben erstmalig die Aufstellung einer Hypothese bzgl. der 'biologisch aktiven' Konformation eines Insekten-Neuropeptids und das gezielte Design von Neuropeptid-Mimetika. Von diesem Modell abgeleitete Turnmimetika befinden sich derzeit in Bearbeitung.

New-Generation Steroid Hormones

The project generated ecotoxicological data needed for the development of a tailored testing strategy to assess the environmental risk of pharmaceuticals (progestins and glucocorticoids). For this purpose, chronic fish tests, among others, were carried out in the laboratory according to a new test protocol currently undergoing ⁠OECD⁠ validation investigating dienogest and dexamethasone as test substances. The studies provided reliable and valid results with effect thresholds in the lower µg/L or ng/L range. This has closed data gaps for the development of new assessment approaches for a targeted risk assessment of specifically acting pharmaceuticals. Additional investigations on directed gene expression and immunosuppressive effect assays would complement the assessment strategy for progestins and glucocorticoids.

Entwicklung und Anwendung einer Teststrategie aus in silico (Artificial Intelligence) und in vitro (E-Morph Assay) Methoden zum tierversuchsfreien Nachweis von Substanzwirkungen, Alternativmethoden: Übertragung der Cell Painting Methode auf den E-Morph Assay zur Anwendung im phänotypischen HT/HC Screening umfangreicher Chemikalienbibliotheken (MORPHEUS)

Teilprojekt 5, Teilprojekt 4

Further development of test methods for hormonally active pharmaceuticals and other substances

Sensor cell lines have been developed to monitor rapid non-genomic signalling cascades influenced by endocrine-active substances. These in-vitro bioassays were created by genetically modifying G-protein coupled estrogen receptor (GPER1) expressing cells to become artificial fluorescent signalosomes. Both GPER1 agonists and antagonistic compounds were used to characterize the respective sensor cells. The bioassays were then used to screen for potential endocrine-disrupting substances. In addition, these assays have been used to evaluate influent and effluent from advanced treatment units in several wastewater treatment plants. Veröffentlicht in Texte | 132/2024.

Der ED-Stoff Perchlorat in der Umwelt - eine reelle Gefahr oder doch nur ein Nischenprodukt? Identifizierung relevanter Emissionsquellen von potentiellen Vorläufersubstanzen zur Vorbereitung gesetzlicher Regelungen unter REACH

a) Perchlorate sind potentielle endokrine Disruptoren. Sie können die Produktion von Schilddrüsenhormonen hemmen, was zu schwerwiegenden Effekten in Organismen führen kann. Jedoch liegen nur wenige Daten über das Vorkommen von Perchloraten in der Umwelt vor, so dass ihre Umweltrelevanz schwer einschätzbar ist. Perchlorate können vor allem aus chlorhaltigen Desinfektionsmitteln und aus vielen weiteren Vorläufersubstanzen aus der Chlorindustrie gebildet werden. Chlorhaltige Chemikalien werden in großen Mengen in den verschiedenen Bereichen eingesetzt und gelangen hierdurch auch in die Umwelt. Dort kann eine Perchloratbildung nicht ausgeschlossen werden. b) In dem Vorhaben soll das Vorkommen von Perchloraten in der Umwelt an 'hotspots', an denen große Mengen chlorhaltiger Chemikalien zum Einsatz kommen (Häfen, Auslauf von Kläranlagen etc.), analytisch ermittelt werden. Um die Perchloratbildung in Beziehung zu den Vorläufersubstanzen setzen zu können, soll ebenfalls die Konzentration wichtiger potentieller Vorläufer (wie z.B. Chlorat, Hypochlorit, freies und gebundenes Chlor etc.) an den 'hotspots' gemessen werden. Die Ergebnisse des Projektes tragen zum besseren Verständnis der Perchloratbildung aus den Vorläufersubstanzen bei.

Öffentliche Konsultation zum Beschränkungsdossier für Bisphenole

<p> <p>Betroffene Akteure wie Industrieverbände und Unternehmen sind eingeladen, den Beschränkungsvorschlag für hormonell schädliche Bisphenole in der Umwelt zu kommentieren. Die sechsmonatige öffentliche Konsultation startet am 21. Dezember 2022. Die Beschränkung gilt für die Herstellung, das Inverkehrbringen und die Verwendung dieser Stoffe in der EU.</p> </p><p>Betroffene Akteure wie Industrieverbände und Unternehmen sind eingeladen, den Beschränkungsvorschlag für hormonell schädliche Bisphenole in der Umwelt zu kommentieren. Die sechsmonatige öffentliche Konsultation startet am 21. Dezember 2022. Die Beschränkung gilt für die Herstellung, das Inverkehrbringen und die Verwendung dieser Stoffe in der EU.</p><p> <p>Der Beschränkungsvorschlag umfasst aktuell die fünf Bisphenole BPA, BPB, BPS, BPF sowie BPAF und dessen Salze mit dem Ziel, die Emissionen dieser Stoffe in die Umwelt aus ihren verschiedenen Verwendungen so weit wie möglich zu minimieren. Über einen Erweiterungsmechanismus können weiterer Bisphenole in die Beschränkung aufgenommen werden, sobald deren hormonelle Wirksamkeit in der Umwelt EU-weit bestätigt ist. Mit diesem Ansatz sollen die Risiken der gesamten Stoffgruppe in der Umwelt minimiert werden. Basis der Beschränkung ist die Annahme, dass für endokrin wirksame Stoffe in der Umwelt kein sicherer Grenzwert abgeleitet werden kann, der protektiv genug ist für alle potenziell betroffenen Spezies.</p> <p>Laut derzeitigem Vorschlag dürfen hormonell schädigende Bisphenole in Erzeugnissen und Mischungen nicht über einem Grenzwert von 10 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ppm-0">ppm</a> (0,001 Gewichtsprozent) enthalten sein. Davon ausgenommen sind Fälle, in welchen diese Bisphenole kovalent in eine Matrix eingebunden vorliegen oder als Zwischenprodukt während der Herstellung von Polymeren auftreten, und gleichzeitig der Kontakt zu Wasser solcher polymeren Verwendungen ausgeschlossen werden kann oder ein Migrationslimit von 0,04 mg/L nicht überschritten wird. Für spezifische Verwendungen, zum Beispiel in Polycarbonat oder Epoxidharzen, werden andere Restgehaltsgrenzwerte als die 10 ppm vorgeschlagen.</p> <p>Der Beschränkungsvorschlag wurde von dem Umweltbundesamt und der Bundesstelle für Chemikalien am 7. Oktober in Form eines Dossiers nach den Anforderungen des Anhangs XV der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/reach-verordnung">REACH-Verordnung</a> bei der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) eingereicht. Nachdem die Erfüllung der formalen Anforderungen an das Dossier durch die ECHA bestätigt wurde, können im Rahmen einer sechsmonatigen öffentlichen Kommentierungsphase Firmen, Verbände, Organisationen, Privatpersonen und weitere Behörden ihre Kommentare und ggf. weitergehende Informationen zu der vorgeschlagenen Beschränkung abgeben. Mit dem Start der öffentlichen Konsultation wird ebenfalls eine Liste mit spezifischen Fragen veröffentlicht, deren Beantwortung von besonderem Interesse für die weiteren Diskussionen zu dem Beschränkungsvorschlag sind. Alle Kommentare und zusätzlichen Informationen, die im Rahmen dieser öffentlichen Konsultation eingehen, werden von den beiden zuständigen wissenschaftlichen Ausschüssen der ECHA (Ausschuss für Risikobewertung – RAC, Ausschuss für sozioökonomische Analyse – SEAC) bei der Erarbeitung Ihrer Stellungnahmen zu dem Beschränkungsvorschlag berücksichtigt. Die Stellungnahmen der beiden Ausschüsse zu der vorgeschlagenen Beschränkung werden dann voraussichtlich im Dezember 2023 veröffentlicht und bilden die Grundlage der endgültigen Entscheidung der Europäischen Kommission über die Beschränkung. Der endgültige, rechtskräftige Beschränkungstext wird dann im Anhang XVII der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/reach">REACH</a> Verordnung veröffentlicht.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Further development of test methods for hormonally active pharmaceuticals and other substances

Sensor cell lines have been developed to monitor rapid non-genomic signalling cascades influenced by endocrine-active substances. These in-vitro bioassays were created by genetically modifying G-protein coupled estrogen receptor (GPER1) expressing cells to become artificial fluorescent signalosomes. Both GPER1 agonists and antagonistic compounds were used to characterize the respective sensor cells. The bioassays were then used to screen for potential endocrine-disrupting substances. In addition, these assays have been used to evaluate influent and effluent from advanced treatment units in several wastewater treatment plants.

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