Assessing the persistency of chemicals in general involves a stepwise approach. This includes cost effective and easy to conduct screening tests, that may lead to a need for more complex, lengthy and expensive tests which try to simulate conditions being more representative for the environmental compartments water, sediment and soil. The former tests lead to conclusions about the substance’s degradation potential, the latter allow to deviate degradation half-lives that can be compared with the compartment specific persistency criteria. There are no tests established yet to close the gap between screening and simulations tests. This project evaluated potential enhancements for existing screening test methods and provides suggestions for establishing a new test method for assessing the biodegradation of chemicals. Veröffentlicht in Texte | 10/2023.
The intention of the project is to verify whether simulation tests in the laboratory are suitable for extrapolation to degradation in surface water. The main aspect is the classification as persistent in the environment. Persistent substances can be transported over long distances in water courses and can be distributed over various environmental compartments. Degradation half-life values derived in tests in accordance with OECD TG 308 (Aerobic and anaerobic Transformation in Water-Sediment systems) are compared to those values derived in OECD TG 309 tests (Aerobic Mineralisation in Surface Water). These data are integrated in a transport model for the River Rhine and compared to monitoring data in the field. Veröffentlicht in Texte | 40/2017.
Mit mehr als 60 Messpunkte wurde eine Radionuklid-Kartierung der gesamten Nordsee, des Englischen Kanals und Teile der Irischen See vorgenommen. Neben I-129, I-127 und Tc-99 wurden H-3, Sr-90, Cs-137, Am-241, Pu-238 und Pu-239,240 erfasst. Jod erweist sich im Meerwasser als ein sehr konservativer Tracer. Die I-127-Konzentrationen variieren in der Regel nur wenig (40,7 ± 6,2 ng/g), Ausnahmen sind küstennahe Bereiche bzw. in der Umgebung von Flussmündungen. Im Vergleich zu früheren Messungen zeigt sich ein kontinuierlicher Anstieg der I-129-Gehalte, mit derzeitigen I-129/I-127 Isotopenverhältnissen von 1E-8 bis 1E-6, die weit über dem pränuklearen Isotopenverhältnis von 10-12 liegen. Diese Variation wird durch die Beimengungen von anthropogenem I-129 verursacht. Die wesentlichen Quellen sind die Wiederaufarbeitungsanlagen La Hague und Sellafield. Tc-99 zeigt die größten Aktivitätskonzentrationen in der südlichen und zentralen Nordsee. Sellafield war ab 1994 über etwa zehn Jahre lang der Hauptemittent von Tc-99. Tc-99 kann genutzt werden, um die Herkunft des I-129 zu bestimmen. Der Kanal, die Küstenregion Belgiens, der Niederlande, Deutschlands und Dänemarks wird hauptsächlich von La Hague, die zentrale Nordsee von Sellafield beeinflusst. Bedingt durch reduzierte Emissionen aus La Hague und Sellafield nimmt die Belastung durch Tc 99, Sr-90 und Cs-137 ab, letztere liegen meist nur unwesentlich über dem Bereich des globalen Fallouts. Derzeit sind die Konzentrationen aller in diesem Bericht behandelten Radionuklide radiologisch kaum relevant, dennoch sollte gerade in Hinblick auf das I-129 eine Überwachung erfolgen, da es bei Endlagern aufgrund seiner langen Halbwertszeit und der großen Mobilität in der Umwelt eines der kritischen Nuklide darstellt.
Pilze sind für viele Menschen eine beliebte Ergänzung des Speisezettels. Doch auch mehr als drei Jahrzehnte nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl werden in einigen Pilzarten erhöhte Aktivitäten des Radionuklids Cäsium-137 (Cs-137) gemessen. Braunscheibige und Orangefalbe Schnecklinge oder Rotbraune Semmelstoppelpilze aus dem Berchtesgadener Land können beispielsweise noch bis zu einige tausend Becquerel pro Kilogramm Cs-137 in der Frischmasse aufweisen. Das Bundesamt für Strahlenschutz verfolgt durch eigene Untersuchungen die radioaktive Kontamination wild wachsender Speisepilze im Süden Deutschlands und veröffentlicht die Messergebnisse in einem Bericht, der jährlich aktualisiert wird. Dieses Gebiet wurde mit Aktivitätsablagerungen zwischen 2 000 und 50 000 Becquerel pro Quadratmeter Cs-137 sowie lokalen Spitzenwerten von 100 000 Becquerel pro Quadratmeter durch den Reaktorunfall von Tschernobyl besonders betroffen. Die Messkampagnen ab 2005 umfassten sowohl Dauerprobeflächen als auch weitere typische Waldstandorte, die von Pilzsammlern aufgesucht werden. Die Probenentnahmeorte sind in Abbildung 1 dargestellt. Seit 2007 wird zusätzlich der im südlichsten Teil Sachsens gelegene Standort Hohendorf nahe Bad Brambach untersucht, seit 2012 der Standort Hohenkammer/Niernsdorf und seit 2015 auch die Standorte Aufham und Högl bei Anger. Die Bodenkontamination mit Cs-137 im Jahr 1986 ist in Abbildung 1 farblich gekennzeichnet. Das langlebige Radionuklid Cs-137 ist aufgrund seiner Halbwertszeit von etwa 30 Jahren seitdem nur zu gut 50 Prozent zerfallen.
Pilze sind für viele Menschen eine beliebte Ergänzung des Speisezettels. Doch auch drei Jahrzehnte nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl werden in einigen Pilzarten erhöhte Aktivitäten des Radionuklids Cäsium-137 (Cs-137) gemessen. Trompetenpfifferlinge und Mohrenkopfmilchlinge aus dem Bayerischen Wald sowie Braunscheibige und Orangefalbe Schnecklinge oder Semmelstoppelpilze aus dem Berchtesgadener Land können beispielsweise noch bis zu einige tausend Becquerel pro Kilogramm Cs-137 in der Frischmasse aufweisen. Das Bundesamt für Strahlenschutz verfolgt durch eigene Untersuchungen die radioaktive Kontamination wild wachsender Speisepilze im Süden Deutschlands und veröffentlicht die Messergebnisse in einem Bericht, der jährlich aktualisiert wird. Dieses Gebiet wurde mit Aktivitätsablagerungen zwischen 2 000 und 50 000 Becquerel pro Quadratmeter Cs-137 sowie lokalen Spitzenwerten von 100 000 Becquerel pro Quadratmeter durch den Reaktorunfall von Tschernobyl besonders betroffen. Die Messkampagnen ab 2005 umfassten sowohl Dauerprobeflächen als auch weitere typische Waldstandorte, die von Pilzsammlern aufgesucht werden. Die Probenentnahmeorte sind in Abbildung 1 dargestellt. Seit 2007 wird zusätzlich der im südlichsten Teil Sachsens gelegene Standort Hohendorf nahe Bad Brambach untersucht, seit 2012 der Standort Hohenkammer/Niernsdorf und seit 2015 auch die Standorte Aufham und Högl bei Anger. Die Bodenkontamination mit Cs-137 im Jahr 1986 ist in Abbildung 1 farblich gekennzeichnet. Das langlebige Radionuklid Cs-137 ist aufgrund seiner Halbwertszeit von etwa 30 Jahren seitdem nur zu etwa 50 Prozent zerfallen. / Die Ergebnisse der Jahre 2005 bis 2016 sind im Anhang in den Tabellen 2016.1 bis 2005.7 zusammengestellt. Hierbei wurden nicht nur die klassischen Speisepilze berücksichtigt, sondern auch Arten, die in geringeren Mengen als Misch- oder Würzpilze verzehrt werden. In die Tabellen wurden nur Speisepilzarten aufgenommen, deren Verzehr von der Deutschen Gesellschaft für Mykologie als unbedenklich eingestuft wird [1]. Neben den Messwerten für Cs-137 sind zusätzlich die Gehalte des natürlich vorkommenden Radionuklids Kalium-40 (K-40) aufgeführt. Alle Aktivitätsangaben beziehen sich auf Frischmasse und den Zeitpunkt der Probenentnahme. Mehrfacheinträge bei einem Probenentnahmeort und einer Pilzart bedeuten, dass die betreffende Spezies in einem Kalenderjahr zu verschiedenen Zeitpunkten gefunden wurde. Die Messunsicherheit lag bei Cs-137 im Durchschnitt bei ca. 5 % und bei K-40 bei ca. 10 %.
Das Bundesamt für Strahlenschutz verfolgt durch eigene Untersuchungen die radioaktive Kontamination wild wachsender Speisepilze im Süden Deutschlands und veröffentlicht die Messergebnisse in einem Bericht, der jährlich aktualisiert wird. Dieses Gebiet wurde mit Aktivitätsablagerungen zwischen 2 000 und 50 000 Becquerel pro Quadratmeter Cs-137 sowie lokalen Spitzenwerten von 100 000 Becquerel pro Quadratmeter durch den Reaktorunfall von Tschernobyl besonders betroffen. Die Messkampagnen ab 2005 umfassten sowohl Dauerprobeflächen als auch weitere typische Waldstandorte, die von Pilzsammlern aufgesucht werden. Die Probenentnahmeorte sind in Abbildung 1 dargestellt. Seit 2007 wird zusätzlich der im südlichsten Teil Sachsens gelegene Standort Hohendorf nahe Bad Brambach untersucht, seit 2012 der Standort Hohenkammer/Niernsdorf und seit 2015 auch die Standorte Aufham und Högl bei Anger. Die Bodenkontamination mit Cs-137 im Jahr 1986 ist in Abbildung 1 farblich gekennzeichnet. Das langlebige Radionuklid Cs-137 ist aufgrund seiner Halbwertszeit von etwa 30 Jahren seitdem etwas mehr als 50 Prozent zerfallen.
Die Identifizierung persistenter (P), bioakkumulierender (B) und toxischer(T) Stoffe unter der EU-Chemikalienverordnung REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) wurde für die Bewertung neutraler, organischer Chemikalien entwickelt. Jedoch können organische Chemikalien unter Umweltbedingungen ionisiert vorliegen, was eine Veränderung ihres Abbauverhaltens in der Umwelt bewirkt. Ziel dieses Projekts war die Untersuchung der Verteilung und des Abbaus anionischer und kationischer organischer Chemikalien im Vergleich zu nicht-ionischen Chemikalien in Sediment und Oberflächenwasser. Mit Hilfe der gewonnenen Daten soll das Bewertungskonzept hinsichtlich der Persistenz ionischer und ionisierbarer Stoffe verbessert werden. Als Modellsubstanzen dienten drei radioaktiv markierte organische Chemikalien: 4-n-Dodecylbenzolsulfonsäure Natriumsalz (DS-, anionisch), 4-n-Dodecylphenol (DP, neutral) und 4-n-Dodecylbenzyltrimethylammoniumchlorid (DA+, kationisch). Mit diesen Substanzen wurden Simulationsstudien nach den OECD Richtlinien 308 (Aerobic and Anaerobic Transformation in Aquatic Sediment Systems) und 309 (Aerobic Mineralization in Surface Water - Simulation Biodegradation Test) durchgeführt. Ziel der Simulationsstudie nach OECD 308 war, das Verhaltens von 14C-DS-, 14C-DP and 14C-DA+ in einem Wasser-Sediment-System über eine Inkubationszeit von 120 Tagen zu untersuchen. Das Sediment wurde sequenziell mit unterschiedlichen Lösungsmitteln (wässrige CaCl2-Lösung, Methanol und Acetonitril) extrahiert. Für 14C-DA+ wurde zusätzlich eine Soxhlet-Extraktion mit Methanol durchgeführt. Nach einer Inkubationszeit von 120 Tagen wurden von 14C-DS- und 14CDP 68 % bzw. 63 % der applizierten Radioaktivität (AR) mineralisiert. Der mineralisierte Anteil von 14C-DA+ betrug 6 % AR. Anhand der Mineralisationsraten und den Anteilen der Modellsubstanzen im CaCl2-Extrakt wurde die direkte Bioverfügbarkeit ermittelt. Diese nahm wie folgt ab: 14C-DS- > 14C-DP > 14C-DA+. Die höchste Menge an nicht-extrahierbaren Rückständen (NER) nach 120 Tagen wurde für 14C-DA+ beobachtet (33 % AR), gefolgt von 14C-DS- (19 % AR) und 14C-DP (14 % AR). Die Berechnung der Halbwertszeit (DT50) erfolgte sowohl für das Gesamtsystem als auch für das Sediment (DT50,sed) und die Wasserphase getrennt (DT50,w). Im Gesamtsystem nahm die DT50 wie folgt ab: 14C-DA+ (162 Tage) >14C-DS- (22 Tage) > 14C-DP (14 Tage). DT50,sed betrug für 14C-DA+ 267 Tage, für 14C-DP 24 Tage und für 14C-DS- 22 Tage. Deutlich geringere Halbwertszeiten (< 1 Tag) aller Modellsubstanzen wurden für die Wasserphase ermittelt. Das Verhalten der Modellsubstanzen in Oberflächenwasser wurde anhand von Simulationsstudien nach OECD 309 untersucht. Zur Untersuchung des Abbaus von 14C-DS- und 14C-DP wurden zunächst Vorversuche als pelagische Tests (nur Oberflächenwasser) und suspendierte Sedimenttests (Oberflächenwasser mit Zugabe von suspendiertem Sediment) durchgeführt. Hinsichtlich des biologischen Abbaus der Testsubstanzen konnte kein wesentlicher Unterschied zwischen beiden Testdesigns festgestellt werden: Im pelagischen Test betrug die Mineralisation von 14C-DS- bis zu 51 % AR, im suspendierten Sedimenttest wurden an Versuchsende (nach 60 Tagen) bis zu 56 % AR mineralisiert. Die mineralisierten Anteile von 14CDP betrugen im pelagischen Test bis zu 56 % AR und im suspendierten Sedimenttest bis zu 60 % AR nach 60 Tagen. Hauptversuche zum Abbau von 14C-DS-, 14C-DP und 14C-DA+ wurden als suspendierter Sedimenttestunter Verwendung verschiedener Testkonzentrationen (10 (mikro)g/l und 100 (mikro)g/l) durchgeführt. Zusätzlich wurde der abiotische Abbau der Modellsubstanzen unter sterilen Bedingungen untersucht. Unter nicht-sterilen Bedingungen wurden nach 62 Tagen (10 (mikro)g/l) bzw. 60 Tagen (100 (mikro)g/l) 75 % AR (14C-DS-) und 69 % AR (14C-DP) bzw. 63 % AR (14C-DS-) und 58 % AR (14C-DP) mineralisiert. Die Mineralisation von 14C-DA+ lag bei beiden Testkonzentrationen bei 7 % AR. Unter sterilen Bedingungen war die Mineralisation vernachlässigbar (< 0,1 % AR). Nach 60 Tagen wurden die höchsten Mengen an NER für 14C-DP beobachtet (21 % AR), gefolgt von 14C-DA+ (14 % AR) und 14C-DS- (9 % AR). Unter sterilen Bedingungen wurden deutlich geringere NER Mengen von 14C-DS-, 14C-DP und 14C-DA+ gebildet (0,1 %, 0,6 % und 5,5 % AR). Die Halbwertszeiten nahmen bei einer Testkonzentration von 10 (mikro)g/l wie folgt ab: 14C-DA+ (26 Tage) > 14C-DP (2 Tage) > 14C-DS- (1 Tag). Bei einer Testkonzentration von 100 (mikro)g/l betrug die DT50 von 14C-DA+ 13 Tage, von 14C-DP und 14C-DS jeweils 1 Tag. Unter Verwendung unterschiedlich geladener Modellsubstanzen, die ansonsten eine hohe strukturelle Ähnlichkeit besitzen, konnte gezeigt werden, dass eine positive Ladung im Vergleich zu ungeladenen Substanzen einen negativen Einfluss auf den Abbau organischer Chemikalien im Wasser-Sediment-System und Oberflächenwasser hat. Im Vergleich zu ungeladenen Stoffen beeinflusst eine negative Ladung den Abbau jedoch positiv. Aufgrund der geringeren Abbaubarkeit weisen positiv geladene Substanzen höhere Halbwertszeiten auf als negativ geladene oder neutrale Substanzen und sind deutlich persistenter als diese. Im Hinblick auf die Persistenzbewertung ionischer und ionisierbarer Stoffe empfehlen wir die Verwendung der DT50 des gesamten Wasser-Sediment-Systems als Bewertungsgrundlage sowohl für ionische als auch für neutrale organische Chemikalien. Des Weiteren sollte der pelagische Test nach OECD 309 als Standardtest Anwendung finden, da er eine ähnlich hohe Abbauleistung wie der Test unter Zugabe von suspendiertem Sediment aufweist, jedoch das Potential zur Bildung von NER begrenzt. Quelle: Forschungsbericht
Grundwassermessstellen dienen der Überwachung des Grundwassers. Dieser Datensatz enthält die Messdaten der Messstelle LGD Hopsten 01. Wasserart: reines Grundwasser
Die Hydrolyse ist ein entscheidender Prozess für den Abbau vieler wasserlöslicher Substanzen in der Umwelt. Hydrolysestudien mit neuen Substanzen werden derzeit in Reinstwasser durchgeführt. Es besteht die Möglichkeit, dass in natürlichen Gewässern vorkommende (natürliche oder künstliche) Partikel einen Einfluss auf die Hydrolyse von Spurenstoffen haben. Um dies zu testen, wurde in dieser Studie der hydrolytische Abbau von drei Substanzen in reinem Wasser sowie in Anwesenheit von Mikroplastikfasern, Sediment und Huminsäuren untersucht. Bei den ausgewählten Substanzen handelte es sich um das Fungizid Trifloxystrobin (TFX), das Benzodiazepin Oxazepam sowie um (Methoxycarbonylmethyl)triphenylphosphonium-(MCM-TPP-)bromid, ein Zwischenprodukt bei der Synthese von Alkenen. Im Fall von TFX konnte kein Einfluss der Störstoffe auf die Hydrolyse nachgewiesen werden. Auch mit Oxazepam wurde kein signifikanter Einfluss beobachtet, obwohl die Anwesenheit von Sediment und Huminsäuren zu einem leichten, aber nicht signifikanten, Anstieg der Halbwertszeit führte. Im Fall von MCM-TPP führte die Zugabe von Sediment als auch von Huminsäuren zu einer geringen, aber signifikanten Verlangsamung des Abbaus, während Mikroplastikfasern keinen Einfluss auf die Hydrolysegeschwindigkeit hatten. Die in natürlichen Gewässern vorkommende Sediment-Partikel und Huminstoffe können zu einer reduzierten Hydrolyserate bestimmter Spurenstoffe führen. Dies ist vermutlich für sorbierende kationische Verbindungen besonders wahrscheinlich. Dieser Effekt ist allerdings relativ klein im Vergleich zum Einfluss anderer Parameter wie der Änderung von pH-Wert und Temperatur. Auf Grundlage dieser Ergebnisse ergibt sich nicht die Notwendigkeit, die Berücksichtigung verschiedener Störstoffe bei der Bewertung von Chemikalien zu fordern. Allerdings wäre es sinnvoll, zusätzlich zur Konzentration der Ausgangsverbindung auch immer die Konzentration der wichtigsten Hydroly-seprodukte zu bestimmen, um geschlossene Massenbilanzen zu erhalten. Quelle: Forschungsbericht
Endokrin aktive Substanzen wie Steroidhormone stehen vermehrt im Interesse der Umweltwissenschaften, da endokrine Effekte in Wasserorganismen bereits bei sehr niedrigen Umweltkonzentrationen beschrieben sind. Allerdings ist die Datenlage über das Vorkommen und das Verhalten von Steroidhormonen in der Umwelt sehr lückenhaft. In dieser Studie wurde das Vorkommen von ca. 60 Steroiden im Kläranlagenablauf und in Oberflächengewässern untersucht. Des Weiteren wurde das Verhalten und die Bioabbaubarkeit von Corticosteroiden und Progestagenen, die beide hohe Verschreibungszahlen und ein hohes endokrines Potential aufweisen, während einer Aktivschlammbehandlung betrachtet. Zu diesem Zweck wurde eine Analysenmethode für die simultane Bestimmung von Mineralcorticoiden, Glukokortikoiden und Progestagenen in wässrigen Proben entwickelt. Mit Hilfe dieser Methode konnten drei Mineralcorticoide, 23 Glukokortikoide und 10 Progestagene in den analysierten Proben nachgewiesen werden. Viele der Substanzen wurden zum ersten Mal in der Umwelt, insbesondere in Deutschland und der EU, nachgewiesen. Die Abbaustudien wurden so konzipiert, dass diese einen strukturabhängigen Vergleich der Abbaubarkeit und der Transformationsprozesse unter standardisierten aeroben Bedingungen ermöglichten. Halbwertzeiten reichten von <0,5 Stunden bis >14 Tagen, was die große Bandbreite in der Stabilität innerhalb der untersuchten Steroide verdeutlicht. Die entstandenen Transformationsprodukte wurden mittels LC-HRMS identifiziert und entsprechende Abbauwege postuliert. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden Zusammenhänge zwischen der Stabilität der Substanzen und deren Molekülstruktur ausgearbeitet. Viele der neu identifizierten Transformationsprodukte waren persistent und manche von ihnen konnten im Kläranlagenablauf und in Oberflächengewässern nachgewiesen werden. Daher sollten Transformationsprodukte in zukünftige Umweltstudien mit einbezogen werden. Quelle: Forschungsbericht
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 144 |
| Land | 19 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 87 |
| Messwerte | 1 |
| Text | 27 |
| unbekannt | 48 |
| License | Count |
|---|---|
| closed | 58 |
| open | 92 |
| unknown | 13 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 147 |
| Englisch | 26 |
| unbekannt | 4 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 3 |
| Dokument | 15 |
| Keine | 117 |
| Webseite | 32 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 119 |
| Lebewesen & Lebensräume | 129 |
| Luft | 102 |
| Mensch & Umwelt | 163 |
| Wasser | 119 |
| Weitere | 163 |