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Methoden und Kriterien zur Bewertung der Ökotoxizität von Produkten

Die Umweltverträglichkeit von Bauprodukten, die in Kontakt mit Regen- oder Sickerwasser kommen, wurde durch Kombination normierter Elutions- (DSLT, Perkolationstest) und Ökotoxizitätstests (Algen, Daphnien, Fischeier, Leuchtbakterien) sowie Gentoxizitätstests (Ames, umu) untersucht. Ziel des Projektes war es einerseits, einen Beitrag zur Harmonisierung der Prüfmethoden unter CEN/TC 351 zu leisten und andererseits potentielle Produktgruppen, die sich für die Umweltzeichenvergabe des Blauen Engels eignen würden, zu erkennen. Durch umfangreiche qualitative und quantitative chemische Analysen (u. a. GC-MS- sowie LC-MS-Screening) wurden einige der freigesetzten Stoffe identifiziert und anhand von Literaturdaten ökotoxikologisch charakterisiert. Insgesamt wurden 34 Bauprodukte (Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites, Pflasterfugenmörtel, Korkgranulate, Schaumglasschotter, Wegedecken, Dichtmassen) untersucht. Hierbei wurden insbesondere bei den Fugenmörteln und Korkgranulaten sehr hohe Ökotoxizitäten (bis LID = 16384 bei den Fugenmörteln und LID = 24578 bei den Korkgranulaten) beobachtet. Algen- und Leuchtbakterientests waren in der Regel deutlich empfindlicher als der Daphnien- und Fischeitest. Die untersuchten Dachbahnen, Lacke, Wood-Plastic-Composites und Schaumglasschotter zeigten hingegen keine oder nur sehr geringe Ökotoxizitäten. Zur Qualitätssicherung und Validierung wurde ein Europäischer Ringversuch gemäß den Vorgaben der DIN ISO 5725 organisiert, durchgeführt und ausgewertet. Hierzu wurde ein Fugenmörtel als flächiges Produkt im DSLT und als gebrochenes körniges Produkt im Perkolationstests eluiert und die Eluate nachfolgend in den 29 teilnehmenden Laboren hinsichtlich ihrer Ökotoxizität untersucht. Hierbei wurden insgesamt plausible Ergebnisse und gute (<50 %) bis sehr gute (<20 %) Reproduzierbarkeiten erzielt. Es wird empfohlen, für die Produktgruppen Dachbahnen, Kunstrasen und Sportböden sowie Fugenmörtel Vergabekriterien für den Blauen Engel zu entwickeln. Quelle: Forschungsbericht

Umweltqualitätsnormen für Binnengewässer

Zur Umsetzung der ⁠ Wasserrahmenrichtlinie ⁠ (2000/60/EG) sind in der Oberflächengewässer-Verordnung (OGewV) für Schadstoffe Umweltqualitätsnormen (UQN) festzulegen. Für viele Spurenstoffe ist eine realitätsnahe UQN-Ableitung nicht möglich, da valide Testergebnisse fehlen. In Teilvorhaben A wurden Daten für umweltrelevante Schadstoffe anhand ökotoxikologischen Standardtests (Algen-, Daphnien-, Fischeitest) erhoben und Vorschläge für Umweltqualitätsnormen (UQN-V) abgeleitet. Im Teilvorhaben B wurden Untersuchungen zu chronischen, subletalen Wirkungen des Antidiabetikums Metformin sowie Guanylurea an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) über 28 Tage durchgeführt und UQN-V abgeleitet. Veröffentlicht in Texte | 233/2020.

Development of an OECD guidance document for the application of OECD test guideline 236 (acute fisch embryo toxicity test)

Im Juli 2013 wurde der akute Fischembryotest (FET) als OECD-Richtlinie 236 anerkannt. Der FET stellt damit die erste voll validierte Alternativmethode im Rahmen des OECD-Testrichtlinienprograms im Bereich der Ökotoxikologie dar. Die praktische Anwendbarkeit wurde jedoch seitdem hinsichtlich mehrerer Aspekte diskutiert, die im vorliegenden Bericht adressiert werden: Im Hinblick auf die potentielle Barrierefunktion der Eihülle des Zebrabärblings konnte eine Molekulargröße von 3000 - 4000 Da für die freie Passage ungeladener Moleküle identifiziert werden. Das Limit für die Passage geladener Moleküle ist geringer. DMSO-Konzentrationen >= 0,1 % reduzieren die Barrierefunktion weiter. Embryonen, juvenile und erwachsene Zebrabärblinge sind im Hinblick auf ihre Biotransformation unterschiedlich gut untersucht; insgesamt ist unser Wissen ungenügend. Wann immer die Biotransformation in Embryonen genauer betrachtet wurde, konnte sie zumindest qualitativ nachgewiesen werden. Die Übertragung von Daten zu juvenilen Fischen auf erwachsene und umgekehrt ist genauso unmöglich wie die Übertragung von Daten von Säugetieren auf Fische. Die Analyse eines historischen Datensatzes zur akuten Fischtoxizität, der bereits als Grundlage für die Bewertung der Eignung des FET gedient hatte, ging von 2936 Studien mit Daten zu 1842 Substanzen aus. Die Anwendung der gleichen Filter, die von der ECHA für den FET angesetzt wurden, führte zum Ausschluss von 65,4 % der Studien bzw. 81,8 % der Substanzen. Die Daten des vorliegenden Berichts werden in das OECD-Projekt Nr. 254 ("Guidance Document on an Integrated Approach on Testing and Assessment for Fish Acute Toxicity Testing" - Integration of the Fish Embryo Test into the Threshold Approach") integriert. Quelle: Forschungsbericht

Umweltqualitätsnormen (UQN) für Binnengewässer

Zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) sind in der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) für neue flussgebietsspezifische Schadstoffe Umweltqualitätsnormen (UQN, EQS) festzulegen. Für viele Spurenstoffe ist eine realitätsnahe UQN-Ableitung nicht möglich, da valide Testergebnisse fehlen. Zur Risikoabschätzung relevanter Stoffe müssen somit einerseits bereits vorhandene Daten auf Validität überprüft, andererseits Datenlücken mithilfe von Biotests geschlossen werden. Im Teilvorhaben A wurden valide Daten für ausgewählte, umweltrelevante Schadstoffe anhand von Literaturrecherchen und ökotoxikologischen Standardtests (Algen-, Daphnien-, Fischeitest) erarbeitet und Vorschläge für Umweltqualitätsstandards abgeleitet. Für die folgenden Stoffe wurden EQS vorgeschlagen: 4-Aminoantipyrin (Metabolit von Metamizol), Amisulprid, Bisoprolol, Clindamycin, Clindamycinsulfoxid und N-Desmethylclindamycin (Metaboliten), Gabapentin, Metformin und Guanylurea (Transformationsprodukt), Lamotrigin, Oxipurinol (Metabolit von Allopurinol), Torsemid, Valsartansäure, Venlafaxin und O-Desmethylvenlafaxin (Metabolit), Methoxymethyltriphenylphosphoniumchlorid, 1,4-Dioxan, Desethylterbutryn und Terbutrynsulfoxid (Transformationsprodukte von Terbutryn und Cybutryn). Als potenziell gewässerrelevant können die Stoffe Venlafaxin, Clindamycin, N-Desmethylclindamycin, Metformin (siehe Teilvorhaben B) und Desethylterbutryn eingestuft werden, d. h. eine Schädigung der aquatischen Biozönose ist nicht auszuschließen. Im Teilvorhaben B wurden Untersuchungen zu chronischen, subletalen Wirkungen des Antidiabetikums Metformin sowie Guanylurea an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) durchgeführt. In zwei separaten Versuchsansätzen wurden subadulte Regenbogenforellen über 28 Tage Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L der jeweiligen Testsubstanz ausgesetzt. Im Anschluss an die Exposition erfolgten eine Bestimmung von Biomarkern und klinisch-chemischen Parametern sowie hämatologische Untersuchungen zur Erfassung des allgemeinen Gesundheitszustandes der Fische. Ausgewählte Organe der Testtiere wurden einer histopathologischen Untersuchung unterzogen. Zudem erfolgte eine histologische Bestimmung der Reifegrade männlicher Gonaden. In einem dritten Versuch wurden juvenile Regenbogenforellen im Alter von 44 Tagen nach dem Schlupf Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L Metformin ausgesetzt. Schwerpunkt dieser Studie war die Überprüfung eines möglichen Effektes von Metformin auf die Gonadenentwicklung in dieser hierfür besonders sensiblen Lebensphase. Die Untersuchungsergebnisse weisen auf eine Beeinflussung des Hormonsystems subadulter, männlicher Regenbogenforellen nach Metformin-Exposition hin. Von den Veränderungen wird insbesondere der Nachweis einer zwar geringen, aber signifikante Induktion von Vitellogenin als ein eindeutig auf die Metformin-Exposition zurückzuführender Effekt interpretiert. Nach Exposition in Guanylurea wurden bei adulten Regenbogenforellen beiderlei Geschlechts signifikante Veränderungen der Sexualhormone nachgewiesen. Die Werte ließen jedoch keine klare Tendenz oder Dosis-Wirkungsbeziehung erkennen, sodass sie im Rahmen einer Risikobewertung keine Berücksichtigung finden. Weder Metformin, noch Guanylurea führten zu pathologischen Veränderung der Fischorgane oder zu eindeutigen, auf die Testsubstanzen zurückzuführende hämatologische und klinisch-chemische Veränderungen. Eine Metformin-Exposition juveniler Lebensstadien von Regenbogenforellen hatte keinen eindeutigen Einfluss auf die Geschlechtsdifferenzierung und Gonadenentwicklung der Tiere. Zusammenfassend ergaben die im Rahmen der Studie erhobenen Befunde Hinweise auf eine negative Beeinflussung der Fischgesundheit durch Metformin und Guanylurea. Zur Ableitung eines ökotoxikologischen Schwellenwertes für Metformin werden die Veränderungen der Vitellogenin-Konzentrationen bei männlichen Regenbogenforellen herangezogen. Die NOEC hinsichtlich der Vitellogenin-Induktion lag mit 50 (my)g/L im Bereich der maximal in Oberflächengewässern gemessenen Metformin-Konzentrationen. Damit ist Metformin als gewässerrelevanter Spurenstoff einzustufen. Quelle: Forschungsbericht

Umweltqualitätsnormen für Binnengewässer

Zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) sind in der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) für neue flussgebietsspezifische Schadstoffe Umweltqualitätsnormen (UQN, EQS) festzulegen. Für viele Spurenstoffe ist eine realitätsnahe UQN-Ableitung nicht möglich, da valide Testergebnisse fehlen. Zur Risikoabschätzung relevanter Stoffe müssen somit einerseits bereits vorhandene Daten auf Validität überprüft, andererseits Datenlücken mithilfe von Biotests geschlossen werden. Im Teilvorhaben A wurden valide Daten für ausgewählte, umweltrelevante Schadstoffe anhand von Literaturrecherchen und ökotoxikologischen Standardtests (Algen-, Daphnien-, Fischeitest) erarbeitet und Vorschläge für Umweltqualitätsstandards abgeleitet. Für die folgenden Stoffe wurden EQS vorgeschlagen: 4-Aminoantipyrin (Metabolit von Metamizol), Amisulprid, Bisoprolol, Clindamycin, Clindamycinsulfoxid und N-Desmethylclindamycin (Metaboliten), Gabapentin, Metformin und Guanylurea (Transformationsprodukt), Lamotrigin, Oxipurinol (Metabolit von Allopurinol), Torsemid, Valsartansäure, Venlafaxin und O-Desmethylvenlafaxin (Metabolit), Methoxymethyltriphenylphosphoniumchlorid, 1,4-Dioxan, Desethylterbutryn und Terbutrynsulfoxid (Transformationsprodukte von Terbutryn und Cybutryn). Als potenziell gewässerrelevant können die Stoffe Venlafaxin, Clindamycin, N-Desmethylclindamycin, Metformin (siehe Teilvorhaben B) und Desethylterbutryn eingestuft werden, d. h. eine Schädigung der aquatischen Biozönose ist nicht auszuschließen. Im Teilvorhaben B wurden Untersuchungen zu chronischen, subletalen Wirkungen des Antidiabetikums Metformin sowie Guanylurea an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) durchgeführt. In zwei separaten Versuchsansätzen wurden subadulte Regenbogenforellen über 28 Tage Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L der jeweiligen Testsubstanz ausgesetzt. Im Anschluss an die Exposition erfolgten eine Bestimmung von Biomarkern und klinisch-chemischen Parametern sowie hämatologische Untersuchungen zur Erfassung des allgemeinen Gesundheitszustandes der Fische. Ausgewählte Organe der Testtiere wurden einer histopathologischen Untersuchung unterzogen. Zudem erfolgte eine histologische Bestimmung der Reifegrade männlicher Gonaden. In einem dritten Versuch wurden juvenile Regenbogenforellen im Alter von 44 Tagen nach dem Schlupf Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L Metformin ausgesetzt. Schwerpunkt dieser Studie war die Überprüfung eines möglichen Effektes von Metformin auf die Gonadenentwicklung in dieser hierfür besonders sensiblen Lebensphase. Die Untersuchungsergebnisse weisen auf eine Beeinflussung des Hormonsystems subadulter, männlicher Regenbogenforellen nach Metformin-Exposition hin. Von den Veränderungen wird insbesondere der Nachweis einer zwar geringen, aber signifikante Induktion von Vitellogenin als ein eindeutig auf die Metformin-Exposition zurückzuführender Effekt interpretiert. Nach Exposition in Guanylurea wurden bei adulten Regenbogenforellen beiderlei Geschlechts signifikante Veränderungen der Sexualhormone nachgewiesen. Die Werte ließen jedoch keine klare Tendenz oder Dosis-Wirkungsbeziehung erkennen, sodass sie im Rahmen einer Risikobewertung keine Berücksichtigung finden. Weder Metformin, noch Guanylurea führten zu pathologischen Veränderung der Fischorgane oder zu eindeutigen, auf die Testsubstanzen zurückzuführende hämatologische und klinisch-chemische Veränderungen. Eine Metformin-Exposition juveniler Lebensstadien von Regenbogenforellen hatte keinen eindeutigen Einfluss auf die Geschlechtsdifferenzierung und Gonadenentwicklung der Tiere. Zusammenfassend ergaben die im Rahmen der Studie erhobenen Befunde Hinweise auf eine negative Beeinflussung der Fischgesundheit durch Metformin und Guanylurea. Zur Ableitung eines ökotoxikologischen Schwellenwertes für Metformin werden die Veränderungen der Vitellogenin-Konzentrationen bei männlichen Regenbogenforellen herangezogen. Die NOEC hinsichtlich der Vitellogenin-Induktion lag mit 50 (my)g/L im Bereich der maximal in Oberflächengewässern gemessenen Metformin-Konzentrationen. Damit ist Metformin als gewässerrelevanter Spurenstoff einzustufen. Quelle: Forschungsbericht

Fischembryotoxizitäts-Test (FET): Workshop-Bericht verfügbar

Fischembryotoxizitäts-Test (FET): Workshop-Bericht verfügbar Das UBA und die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) organisierten im Mai 2017 einen Experten-Workshop in Helsinki. Die Fachleute diskutierten die regulatorische Anwendbarkeit des akuten Fischembryotoxizitäts-Test (FET) unter REACH-, der Biozid- und der CLP-Verordnung und wie der Test als Teil eines ‚Weight of Evidence‘-Ansatzes für die Bestimmung der akuten Fischtoxizität genutzt werden könnte. Der Bericht fasst die Ergebnisse des Experten Workshop zur potentiellen regulatorischen Anwendbarkeit der ⁠ OECD ⁠-Prüfrichtlinie 236 "Fish Embryo Acute Toxicity Test" (OECD 236) unter der ⁠ REACH ⁠ -, der Classification, Labelling and Packaging (⁠ CLP ⁠)- und Biozid-Verordnung (BPR) zusammen. Der Workshop wurde gemeinsam von ECHA und ⁠ UBA ⁠ am 3. und 4. Mai 2017 in Helsinki ausgerichtet. Die Teilnehmenden kamen aus der Wissenschaft, der Industrie, von Behörden sowie von Nicht-Regierungsorganisationen (NGOs) aus europäischen Ländern und den USA. Der Workshop wurde gemeinsam von ECHA und UBA mit Unterstützung des UBA Österreich und EURL ECVAM im Steering Commitee organisiert. Ziel des Workshops war zum einen ein Austausch der Meinungen zur potentiellen regulatorischen Anwendbarkeit des FET und zum anderen sollten die Möglichkeiten untersucht werden, wie der FET als Teil eines Weight of Evidence Ansatzes in der europäischen  Regulation (REACH, BPR und CLP) genutzt werden kann, um die Standardinformations-Anforderungen für die akute Fischtoxizität zu erfüllen. Unter REACH müssen Informationen zur akuten Fischtoxizität für alle Substanzen, die in Mengen von 10 Tonnen und mehr hergestellt oder importiert werden, vorliegen. Diese Informationen werden zur Risikobewertung und zur Identifikation von persistenten, bioakkumulierenden und toxischen Substanzen (⁠ PBT ⁠ Bewertung) unter der REACH Verordnung und für die Gefahrenbewertung unter der CLP Verordnung genutzt. Hintergrund des Workshop ist die OECD-Prüfrichtlinie 236 akuter Fischembryotoxizitäts-Test (FET), die unter Leitung von Deutschland entwickelt und 2013 verabschiedet wurde. Die Richtlinie wurde mit dem Ziel validiert (OECD Series on Testing and Assessment No. 157 and 179 Validation Reports Phase 1 and 2 for the Zebrafish Embryo Toxicity Test), die akute Toxizität von Chemikalien für Fischembryonen zu bestimmen. Es konnte gezeigt werden, dass die Daten aus dem FET gut mit den Daten an adulten Fischen korrelieren und OECD 236 daher eine vielversprechende Alternative zum akuten Fischtoxizitätstest mit adulten Fischen (OECD 203) sein könnte. Da der FET in REACH nicht als Alternativmethode zur Erfüllung der Standardinformationen für die akute Fischtoxizität festgelegt ist, hat die ECHA 2015 eine Analyse der Relevanz und Angemessenheit des neuen Tests (OECD 236) unter der REACH Verordnung beauftragt. Die Ergebnisse dieses Projekts wurden mit Experten aus den zuständigen Behörden der Mitgliedstaaten diskutiert. Der Bericht dieser Arbeit wurde auf der ECHA Website als ‘Analysis of the relevance and adequateness of using Fish Embryo Acute Toxicity test (FET) Test Guideline (OECD 236) to fulfil the information requirements and addressing concerns under REACH’ ( Link ) zusammen mit der offiziellen Empfehlung der ECHA, wie die Methode unter REACH angewendet werden kann, veröffentlicht. Aufgrund des Berichts schließt die ECHA, dass der FET nicht als eigenständige Information zur Erfüllung der Standardinformations-Anforderungen für den akuten Fischtoxizität-Test unter der REACH Verordnung berücksichtigt werden kann. Auf Basis des aktuellen Wissens erwägt die ECHA, dass OECD 236 im Rahmen eines Weight of Evidence Ansatzes (Annex XI, Section 1.2 der REACH VO) zusammen mit weiteren unabhängigen, angemessenen, relevanten und verlässlichen Informationen genutzt werden können, die zur Schlussfolgerung führen, dass die Substanz eine bestimmte gefährliche Eigenschaft besitzt oder nicht besitzt. Zusätzlich läuft auf Ebene der OECD ein Projekt zur Aufnahme des FET in das OECD Guidance Dokument Nr. 126 "Short Guidance on the Threshold Approach for Acute Fish Toxicity" (Projekt Nr. 2.54), das von Österreich und ICAPO (International Council for Animal Protection in OECD Programmes) geleitet wird.

Betrachtungen zum Zusammenhang von physikalisch-chemischen Eigenschaften und aquatischer Ökotoxizität bei Nanomaterialien mit dem Ziel einer Gruppierung

Projektziel war die Entwicklung eines Konzeptes, um Nanomaterialien (NM) hinsichtlich ihrer Ökotoxizitat für Algen, Daphnien, und den Fischembryo zu gruppieren. Dabei wurden fünf Arbeitsschritte durchlaufen: (i) Auswahl von insgesamt 14 NM, die sich auf die Materialtypen Ag, ZnO, TiO2, CeO2, und Cu aufteilten; (ii) umfassende physikalischĄ-chemische Charakterisierung aller Materialien in Wasser und den drei Testmedien; (iii) Entwicklung von Hypothesen zur erwarteten Ökotoxizitat; (iv) ökotoxikologische Testung aller NM in den drei ausgewählten Testsystemen; (v) Erprobung verschiedener Gruppierungsänsatze auf Basis der physikalischĄ-chemischen Parameter (PCParameter), die als relevant für die aquatische Ökotoxizitat identifiziert worden waren. Als relevant wurden Morphologie, Stabilität (Ionenfreisetzung, Kristallstruktur) und die Ökotoxizitat der chemischen Verbindung identifiziert und darauf basierend ein Schema zur Gruppierung vorgeschlagen. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass weitere Parameter zu berücksichtigen sind. Es zeigte sich weiterhin, dass keine sinnvolle Gruppierungshypothese auf einem einzelnen PCĄ-Parameter beruhen kann. Für eine sinnvolle Gruppierung ist ein Set von Parametern notwendig. Um das vorgeschlagene Gruppierungskonzept im Hinblick auf die regulatorische Anwendung zukünftig weiterzuentwickeln sind folgende Aspekte zu berücksichtigen: (i) gezielte Berücksichtigung von Oberflächenmodifikationen, die bewusst bei dem Projekt ausgeschlossen worden waren; (ii) Ersatz des Fischembryotests aufgrund seiner geringen Sensitivität; (iii) Anpassung der Methoden zur Bestimmung der Oberflächenreaktivitat, da keine Übereinstimmung zwischen den entsprechenden Messwerten und der Ökotoxizitat ermittelt wurde; (iv) die Kinetik ausgewählter PCĄ-Parameter (Agglomerationsverhalten; ZetaĄ-Potential, Reaktivität, Löslichkeit) im Test. Ferner wird eine größere Anzahl an ECĄ-Werten benötigt, um die Aussagekraft der Statistik zu erhöhen. Quelle: Forschungsbericht

Empfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung der Umweltverträglichkeit von Bauprodukten

Ziel des Projektes war es, Empfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung der Umweltverträglichkeit von Bauprodukten zu erarbeiten, die zur europäischen Harmonisierung von Prüfmethoden beitragen. 20 durch Screening-Tests ausgewählte Bauprodukte wurden ökotoxikologisch untersucht. Zudem wurde ein europäischer Ringversuch mit 17 Teilnehmern aus fünf Ländern und zwei Bauprodukten vorbereitet, durchgeführt und ausgewertet. Es wurden Empfehlungen zur Planung und Durchführung von Ökotoxizitätstests zur Bewertung von Bauprodukten erarbeitet und bei der für die europäische Harmonisierung von Auslaugtests für Bauprodukte zuständigen CEN-Arbeitsgruppe eingereicht.

Chemikalienforschung im UBA

Chemikalienforschung im UBA In eigenen Laboratorien untersucht das UBA, wie Pflanzenschutzmittel, Biozide, Arzneimittel oder Industriechemikalien auf die Umwelt wirken: Wie belasten sie einzelne Lebewesen in Ökosystemen? Wie verteilen sie sich im Boden, Wasser und in der Luft? Wirken die Mittel gegen Glieder- und Nagetiere ausreichend? Der Fachbereich Chemikaliensicherheit untersucht in eigenen Laboratorien Chemikalien und Zubereitungen und nutzt die Ergebnisse zur Bewertung. Rund 25 Prozent der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter arbeiten in drei Laborfachgebieten in Berlin Dahlem und Marienfelde. Sie beantworten mit ihrer Forschung zum Beispiel Fragen zum Umweltverhalten von Stoffen. Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen werden außerdem für die in den Stoffgesetzen verankerte Umweltprüfung benötigt. Die Verknüpfung mit den Aufgaben des UBA im Vollzug der Stoffgesetze ( REACH , Pflanzenschutzgesetz , Arzneimittelgesetz , Biozid-Verordnung , Infektionsschutzgesetz ) ist also sehr eng. Anlass für die experimentelle Forschung ist unter anderem die Weiterentwicklung von Regelwerken, Prüfrichtlinien und Testmethoden, wenn sie nicht mehr dem aktuellen Wissenstand entsprechen. Dazu kommen auch Fragen, die bei der Umweltbewertung von einzelnen Stoffen entstehen. Die Chemikalienforschung unterstützt die Umweltpolitik und unterscheidet sich so von der universitären und außeruniversitären Forschung. Die Schwerpunkte der Chemikalienforschung können auch im Forschungsprogramm des UBA 2018 – 2022 (Seite 60 - 64) nachgelesen werden. Das Prüflabor Gesundheitsschädlinge überprüft gemäß Paragraf 18 Infektionsschutzgesetz die Wirksamkeit von Mitteln und Verfahren zur Bekämpfung von Glieder- und Nagetieren. Es untersucht auch Arzneimittel gegen Ektoparasiten, also Parasiten, die sich auf der Haut des Menschen befinden können. Dazu züchtet das UBA Tiere wie Schaben, Bettwanzen, Mücken, Fliegen, Kopf- und Kleiderläuse, Mäuse und Ratten. Das Prüflabor ist nach DIN ISO 17025 akkreditiert. Das Ökotoxikologielabor des UBA untersucht Stoffe und Stoffgemische auf ihre giftige Wirkung auf Gewässerorganismen. Dazu werden entsprechende Prüfverfahren zur Bewertung der ökotoxikologischen Wirkung von Stoffen konzipiert, standardisiert und weiterentwickelt. Diese Prüfverfahren (z.B. Fischembryotest, sedimentfreier Myriophyllum-Test) dienen dem Vollzug der Stoffgesetze und werden an die ⁠ OECD ⁠ gegeben. Das Labor arbeitet experimentell an ökotoxikologischen Fragestellungen wie zum Beispiel den Kombinationswirkungen mehrerer Stoffe. Auf dem Versuchsfeld Marienfelde betreibt das UBA eine Fließ- und Stillgewässer-Simulationsanlage. Mit dieser großen Anlage können der Abbau, die Verteilung und die Wirkung chemischer und biologischer Stoffe in Flüssen und Seen untersucht werden. So wird das „umweltnahe" Verhalten von Chemikalien erforscht. Mit der organischen Spurenanalytik ist es möglich, Stoffe zu bestimmen (z.B. ⁠ Pflanzenschutzmittel ⁠, Biozide, Industriechemikalien), die in sehr niedrigen Konzentrationen in der Umwelt vorkommen oder in Labor- oder Technikversuchen eingesetzt werden. Neben eigenen Experimenten vergibt der Fachbereich Chemikaliensicherheit auch Aufträge an Forschungseinrichtungen oder Hochschulen, z.B. im Rahmen des Umweltforschungsplans (UFOPLAN. Die UBA-Mitarbeitenden bewerten die Ergebnisse und nutzen sie für die Chemikalienbewertung und die Festlegung von Risikomanagementmaßnahmen.

Jugend forscht zum Riesenbärenklau

Hildesheim – Groß, schön anzusehen und dennoch giftig: Der Riesenbärenklau, auch Herkulesstaude genannt, der ursprünglich aus dem Kaukasus stammt und Ende des 19. Jahrhunderts in Deutschland eingeführt wurde. Der Pflanzensaft enthält phototoxische, so genannte Furanocumarine. Aufgrund dieser Inhaltsstoffe verursachen Pflanzenteile, die mit der Haut in Berührung kommen, in Verbindung mit dem Sonnenlicht schwere Verbrennungen, die nur schlecht verheilen und im ungünstigsten Fall zu Hautkrebs führen können. „Während die Auswirklungen auf den Menschen weitgehend erforscht sind, ist kaum etwas über die Folgen für andere Lebewesen bekannt. Da die Pflanze häufig in Gewässernähe vorkommt, lag es für unsere Auszubildenden nahe, sich mit der Wirkung der Pflanze auf Fische und andere Gewässerlebewesen zu befassen“, erklärte Joseph Hölscher, Leiter der Betriebsstelle Hannover-Hildesheim des NLWKN (Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz). Mit großem Engagement widmeten sich die Chemielaboranten-Azubis Lisa Marahrens, Marvin Mühlenbrink und Hendrik Böhnke von Anfang an dem Projekt, mit dem sie auch an der 48. Runde von Deutschlands bekanntestem Nachwuchswettbewerb „Jugend forscht“ teilnehmen. Zunächst wurde mit Hilfe des Leineverbandes ein geeignetes Vorkommen der Herkulesstaude bei Lüttgenrode ausgemacht, das vorschriftsmäßig in Schutzkleidung „geerntet“ wurde. Nach dem Einsatz im Gelände folgte die eigentliche Forschungsarbeit im Labor: „Das Pflanzenmaterial wurde nach Blättern, Stengeln und Blüten sortiert und jeweils gesondert mit einer Schneidmühle zerkleinert. Anschließend wird das Material mit Reinstwasser ausgelaugt, um die flüssigen Auszüge verschiedenen Tests unterziehen zu können“, beschreibt Laborleiter Waldemar Bülow den umfangreichen Versuchsaufbau. Auf dem Plan stehen neben den derzeit laufenden Vortests mit Wasserflöhen der Fischeitest, der Algenwachstumshemmtest und der Leuchtbakterientest, wobei jede dieser Versuchsreihen einmal mit und einmal ohne direkte Sonneneinstrahlung durchgeführt wird. „Nach Abschluss der Arbeiten erhoffen wir uns erste Erkenntnisse über die Wirkungen der Herkulesstaude auf Fische und andere Wasserlebewesen, mit denen unsere Azubis auf dem „Jugend forscht“- Wettbewerb eine gute Figur machen können“, erklärt Ausbildungsleiter Ulrich Helwes, der den Jugendlichen mit Rat und Tat zur Seite steht. Lisa Marahrens, Marvin Mühlenbrink und Hendrik Böhnke sind bereits die fünfte Gruppe von Chemielaboranten-Azubis des Hildesheimer NLWKN-Labors, die an der „Jugend forscht“-Konkurrenz teilnehmen. Das Trio hat seine Lehre in Hildesheim im August 2010 begonnen und bezeichnet die Teilnahme am Wettbewerb als einen spannenden Höhepunkt der 3,5-jährigen Ausbildungszeit. Im Hildesheimer Labor des NLWKN und seiner Vorgängerbehörden wurden seit 1986 insgesamt 41 Jugendliche zu Chemielaboranten ausgebildet, von denen alle im Anschluss eine Arbeitsstelle gefunden haben. Seit 2000 wird jedem Ausbildungsjahrgang die Möglichkeit geboten, sich mit einem eigenen Projekt an „Jugend forscht“ zu beteiligen: „Das steigert die Freude am Beruf und stärkt das Selbstbewusstsein der jungen Leute“, beschreibt Betriebsstellenleiter Hölscher die Zielsetzung dieses Angebotes.

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