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Sub project C

Das Projekt "Sub project C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH durchgeführt. Im Umweltsektor Wasser ist die Sauberkeit und nachhaltige Nutzbarkeit ein wesentliches Ziel. Mit diesem Projekt ist auch die exportorientierte Forschung angesprochen, die deutschen Unternehmen hilft, sich im Ausland zu engagieren. Schließlich sollen in Deutschland bekannte und seit mehreren Jahrzehnten eingesetzte Konzepte und Verfahren zur Sicherung einer langfristig guten Gewässer- und somit Trinkwasserqualität auf die Verhältnisse in China angewandt werden. Hierbei spielen insbesondere integrative Konzepte eine zentrale Rolle, die im Sinne eines Multi-Barrieren-Systems vorrangig Maßnahmen an der Quelle (Stoffvermeidung, produktionsintegrierter Umweltschutz) berücksichtigen, aber auch bei der Abwasserbehandlung und Trinkwasseraufbereitung. Vorhandene Monitoringsysteme sollten vernetzt, erweitert und optimiert werden. Die vernetzten Kommunikationsstrukturen sollen den Austausch von Fachwissen und die Information verbessern. Damit bieten die Konzepte einen strategischen Ansatz, das Thema Schadstoffe in der aquatischen Umwelt in seiner gesamten Breite zu verfolgen. Mit der Entwicklung eines integrativen Konzepts soll nicht nur auf künftig eintretende Belastungen reagiert werden, sondern es wird auf wissenschaftlicher Grundlage ein umfassendes Instrument zur Risikoregulierung von Schadstoffen geschaffen, um gleichzeitig 'vorsorgend' und 'im Bedarfsfall schnellstmöglich handlungsfähig' zu sein. Dieses Teilprojekt hat, unter dem Aspekt der Nutzung des Wassers des Tai Hu zur Trinkwasserproduktion, folgende Ziele: 1. Orientierende Charakterisierung des Einzugsgebietes des Tai Hu hinsichtlich a. Flächennutzung b. Hydrologie c. Geologie und Hydrogeologie d. Klima. 2. Erfassung, Charakterisierung und Bewertung einer möglichen Belastung des Wassers des Tai Hu und seiner Zuflüsse mit Schadstoffen, z. B. Industriechemikalien, Arzneistoffe und Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmittel. 3. Toxikologische Wasseruntersuchungen (in vitro). 4. Bewertung des öko- und humantoxikologischen Risikos der als relevant klassifizierten Schadstoffe. 5. Anhand von Belastungskarten und räumlich-zeitlichen Messungen Ermittlung der optimalen Entnahmeorte hinsichtlich Lage, Tiefe und minimaler Schadstoffkonzentration. 6. Festlegung der für die Trinkwasseraufbereitung relevanten Wasserinhaltsstoffe. 7. Handlungsempfehlungen.

Toxikologische Basisdaten und Textentwurf für die Ableitung von EU-LCI-Werten für Triethylamin (CAS Nr. 121-44-8), Tributylphosphat (CAS 126-73-8), Triethylphosphat (CAS Nr. 78-40-0), Methylmethacrylat (CAS Nr. 80-62-6) und Ethylmethylketon (CAS Nr. 78-93-3)

Das Projekt "Toxikologische Basisdaten und Textentwurf für die Ableitung von EU-LCI-Werten für Triethylamin (CAS Nr. 121-44-8), Tributylphosphat (CAS 126-73-8), Triethylphosphat (CAS Nr. 78-40-0), Methylmethacrylat (CAS Nr. 80-62-6) und Ethylmethylketon (CAS Nr. 78-93-3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Jens-Uwe Voss Toxikologische Beratung durchgeführt. Das Umweltbundesamt arbeitet federführend an die Harmonisierungsinitiative zur europaweiten Vereinheitlichung der gesundheitlichen Bewertung von Emissionen aus Bauprodukten. Bemessungsgrundlage für die gesundheitliche Wirkung bilden die sogenannten NIK-Werten (NIK: Niedrigste Interessierende Konzentration, engl. LCI). Seit 2011 arbeiten Experten aus zehn europäischen Ländern an der harmonisierten Liste mit Stoffen und dazugehörigen Bewertungen (EU-LCI-Werten). Diese Initiative wurde stark durch das UBA geprägt und vorangetrieben. Die Arbeitsgruppe hat eine umfassende Liste von 185 emissionsrelevanten Stoffen zusammengestellt, ihr Procedere zur Ableitung von EU-LCI-Werten dargelegt und erste harmonisierte EU-LCI-Werte für ca. 90 Stoffe publiziert (www.eu-lci.org). Ca. 25 Stoffen befinden sich derzeit in der Bearbeitung der EU-LCI-Gruppe. Für die restlichen ca. 70 Stoffe müssen EU-LCI-Werte abgeleitet werden. Eine vollständige EU-LCI-Liste soll in den nächsten drei Jahren vorliegen, da sie der Grundstein für die Festlegung von europäischen Leistungsklassen für die Emissionen aus Bauprodukten im Rahmen der europäischen Bauproduktenverordnung darstellt. Eine zügige Bearbeitung der restlichen Stoffe kann durch die Vergabe von sogenannten Stoffdossiers nach außen an erfahrene Toxikologen/innen gewährleistet werden. Ein Stoffdossier beinhaltet eine Sammlung der Toxizitätsdaten für den entsprechenden Stoff und einen Entwurf für die Ableitung eines EU-LCI-Werts nach den publizierten Verfahrensgrundsätzen der europäischen Arbeitsgruppe. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen 5 Stoffdossiers für die folgenden Stoffe erstellt werden: Triethylamin (CAS Nr. 121-44-8), Tributylphosphat (CAS 126-73-8), Triethylphosphat (CAS Nr. 78-40-0), Methylmethacrylat (CAS Nr. 80-62-6) und Ethylmethylketon (CAS Nr. 78-93-3).

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TASCON Gesellschaft für Oberflächen- und Materialcharakterisierung mbH durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist es, die von den Kooperationspartnern eingesetzten Nanomaterialien vor ihrem Einsatz umfassend zu charakterisieren, sowie Veränderungen nach Einbringung in Zellen und Geweben zu lokalisieren, zu identifizieren und zu quantifizieren. Das Teilvorhaben besteht aus 3 Arbeitspaketen: (4.)1 Charakterisierung chemischer und physikalischer Eigenschaften der Nanopartikel (4.)2 Qualitativer Nachweis von Nanopartikeln in vitro und in vivo (4.)3 Quantitativer Nachweis von Nanopartikeln in vitro und in vivo.

Teilprojekt 8

Das Projekt "Teilprojekt 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik Berlin (ZIB) durchgeführt. Es soll ein neuer Weg beschritten werden, bei dem durch den Einsatz von Interaktionsanalysen mit biologisch relevanten Zielstrukturen für die bekannten TPs der Ausgangssubstanz ein Transformationsproduktraum ('transformation product object space', TPOS) definiert wird. Ein formalisiertes Ordnungssystem sorgt dann dafür, dass mit vertretbarem Arbeitsaufwand die relevanten TPs in die humantoxikologische Risikobewertung gelangen. Summenbewertungen sollen evaluiert werden, die den gesamten TPOS umfassen. Am ZIB werden Bindungsstudien mit Zielsubstanzen und deren Transformationsprodukte (TPs) durchgeführt. Dazu werden moleküldynamische Betrachtungen (Entropie) und neue mathematisch motivierte Freie-Energie-Schätzer verwendet. Zunächst werden Methoden zur Evaluierung des TP-Raumes etabliert, dann werden prädiktive Modelle zur Risikoklassifizierung erstellt. Die Validierung der Modelle geschieht anhand von allgemein anerkannten Tests humantoxikologischer Endpunkte (z.B. AMES II-Test)

Konzeption zur Minderung der VOC-Emissionen in Baden-Wuerttemberg

Das Projekt "Konzeption zur Minderung der VOC-Emissionen in Baden-Wuerttemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion durchgeführt. Ergebnisse: Massnahmen zur Reduzierung des bodennahen Ozons (Sommersmog) muessen bei den Vorlaeufersubstanzen VOC und NOx ansetzen. Im Gegensatz zu den Minderungskonzepten fuer die Massenschadstoffe SO2 und NOx stellt die Minderung der VOC-Emissionen bedingt durch die Vielfalt der zu betrachtenden Stoffe und den aeusserst heterogenen Emissionsquellenpark jedoch ein weitaus komplexeres Problem dar. Daher hat das Umweltministerium Baden-Wuerttemberg eine Expertenkommission aus Vertretern von Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung eingesetzt mit dem Ziel, fuer Baden-Wuerttemberg ein fundiertes Konzept zur Minderung der VOC-Emissionen zu erarbeiten. Aufgabe dieser Kommission war zunaechst die Aufarbeitung des Standes des Wissens zur Humantoxikologie, zur Phytotoxikologie sowie zum atmosphaerischen Transport und zur Umwandlung der relevanten Stoffe. Darueber hinaus war das Minderungspotential fuer die Emissionen fluechtiger organischer Verbindungen zu bestimmen, was die Ermittlung der Emissionen einzelner Sektoren sowie die Anwendung von Minderungsmassnahmen auf diese einschliesst. Dieses Potential war fuer das Jahr 2000, bezogen auf das Ausgangsjahr 1988 (Basisjahr), zu bestimmen. Abgesehen von wenigen einzelnen VOC (wie Benzol, Ethen) ist ein Ranking der VOC derzeit nach phytotoxischen und humantoxischen Kriterien nicht moeglich. Ausgehend von einem sektoriell sowie partiell stofflich aufgeloesten VOC-Emissionskataster wurden aus stationaeren und mobilen Quellen in Baden-Wuerttemberg im Jahre 1988 ca. 333.380 t VOC (ohne Methan) emittiert. Aus den ermittelten Minderungspotentialen fuer die einzelnen Sektoren resultiert fuer Baden-Wuerttemberg ein Gesamtminderungspotantial von ca. 33 Prozent fuer das Jahr 1995 und von ca. 57 Prozent fuer 2000. Dieses Minderungspotential ist im Wege der Anwendung von Massnahmen gemaess dem Stand der Technik und einer Reihe von identifizierten, darueber hinausgehenden Massnahmen erreichbar. Fuer das Jahr 2000 erfordern einige Massnahmen noch die Basis von gesetzlichen Regelungen oder von Vereinbarungen. Die wirtschaftlichen Konsequenzen der Anwendung der vorgeschlagenen Massnahmenbuendel sowie deren oekologische Auswirkungen wurden ebenfalls soweit moeglich ermittelt und dargestellt.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V. - Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) durchgeführt. In der e:ToP Pilotstudie wurden mit systembiologischen Techniken Stressantworten kultivierter humaner Hepatozyten modelliert und mit der in vivo Situation vergleichen. Bei diesen Arbeiten wurde eine 7-Gen Signatur identifiziert, welche bei allen untersuchten hepatotoxischen Substanzen im sub-zytotoxischen Bereich eine positive Antwort zeigte. Bemerkenswert ist, dass die 7-Gen Signatur die Identifikation zahlreicher hepatotoxischer Substanzen erlaubt, die unterschiedliche Primärergebnisse induzieren. Aufbauend auf den Ergebnissen des e:ToP-Pilotprojekts und der dort identifizierten 7-Gen-Signatur soll im aktuellen Projekt untersucht werden, ob mit dem in vitro System mit primären humanen Hepatozyten die Konzentrationen von Substanzen im Blut von Menschen identifiziert werden, welche zu einem erhöhten Risiko für Hepatotoxizität führen; damit einhergehend sollen Konzentrationsbereiche definierbar sein, welche mit keinem erhöhten Risiko für adverse Effekte der Leber einhergehen.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH durchgeführt. Übergeordnetes Ziel von PLASTRAT ist die Entwicklung unterschiedlicher Lösungsstrategien aus den Bereichen Technik, Green Economy und sozial-ökologischer Forschung, die zur Minderung von Plastikeinträgen in das limnische Milieu urbaner Siedlungsräume beitragen. Ziel aller Ansätze von PLASTRAT ist dabei die Ableitung von Bewertungsparametern zur Kategorisierung umweltfreundlicher Kunststoffspezies und definierter Maßnahmen zur Risikominimierung von Plastikrückständen in limnischen Systemen. Das IWW bearbeitet im Projekt die Aufgaben zur humantoxikologischen Charakterisierung freigesetzter Substanzen und leitet die Arbeiten zur Entwicklung eines wissenschaftlichen Bewertungssystems für Kunststoffe bezüglich ihrer Umweltverträglichkeit für limnische Systeme. Die in-vitro Untersuchungen mit humanen Zelllinien werden von IWW ergänzend zur aquatischen Ökotoxikologie durchgeführt, um die Wirkung diverser Kunststoffe auf Mensch und Umwelt zu überprüfen. Hierzu werden die durch die Umweltchemie detektierten Substanzen mit Herkunft aus Bewitterungsexperimenten und De-/Adsorptionsversuchen hinsichtlich ihrer biologischen Aktivität bestimmt. Durch die Verwendung verschiedener Biotests werden unterschiedliche Wirkmechanismen im Organismus abgedeckt. Die Ergebnisse der toxikologischen Untersuchungen sollen einen Beitrag zur Gefährdungsanalyse und Bewertung der Kunststoffspezies im Hinblick auf ihre Relevanz und Umweltverträglichkeit im limnischen System liefern. Im weiteren Projektverlauf werden sie hinsichtlich ihrer Relevanz für unterschiedliche Gruppen von Adressaten geprüft, zielgruppenspezifisch aufbereitet und kommuniziert. Darüber hinaus fließen die Erkenntnisse in die Entwicklung eines Gütesiegels zur Umweltverträglichkeit von Kunststoffen ein. Das wissenschaftliche Bewertungssystem, welches dem Gütesiegel zugrunde liegen soll, wird ebenfalls vom IWW in Zusammenarbeit mit den weiteren Projektpartnern entwickelt. Ausgehend von einer Defizitanalyse bestehender Güte-, Material- und/oder Prüfsiegel zur Ableitung von Weiterentwicklungspotentialen und Verbesserungsmöglichkeiten im Hinblick auf die Zielsetzungen von PLASTRAT werden in diesem Arbeitsschritt die im Projekt erarbeiteten Informationen, wie z.B. zum Verbleib von Kunststoffen durch entsprechende Praktiken und technische Reinigungsschritte, gebündelt und wichtige Kriterien zur Einschätzung von Kunststoffen bezüglich ihrer Umweltverträglichkeit für das limnische System abgeleitet. Mit dem Ziel der umfassenden Betrachtung der verschiedenen Kunststoff(produkt)varianten werden in der Bewertung diverse quantifizier- und kategorisierbare technische, chemische, (öko-)toxikologische und gesellschaftswissenschaftlich relevante Parameter berücksichtigt. Hierdurch soll einerseits Produzenten Orientierungshilfe zur Herstellung entsprechender Kunststoffe gegeben werden und andererseits dem Verbraucher/Konsumenten ein Instrument zur Identifizierung gewässerfreundlicher Alternativen an die Hand gegeben werden.

Teilprojekt 9

Das Projekt "Teilprojekt 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Walther-Straub-Institut für Pharmakologie und Toxikologie durchgeführt. Es soll ein neuer Weg beschritten werden, bei dem durch den Einsatz von in-silico-Methoden für die bekannten TPs ausgewählter Modellsubstanzen mögliche Interaktionen mit für den Menschen relevanten, biologischen Zielstrukturen modelliert werden. Die humantoxikologische Bewertung soll durch einen Quotienten ergänzt werden, der sich aus der voraussichtlichen oder gemessenen Exposition eines Individuums und der als annehmbar bzw. tolerierbar erkannten Exposition ergibt und wie der PEC/PNEC Quotient der Ökotoxikologie als 'Risikoampel' fungieren würde. An der LMU werden Vorarbeiten für Bindungsstudien der Ausgangssubstanzen und ihrer Transformationsprodukte (TPs) mit identifizierten biologischen Zielstrukturen (z.B. Enzyme, Kanal-, Struktur-, Transportproteine, etc.) durchgeführt. Erste Kandidaten sind Leitsubstanzen anthropogener Spurenstoffe wie Sulfamethoxazol, Carbamazepin und Diatrizoat und ihre bekannten TPs. Nach der computer-gestützten Exploration der digitalisierten Zielstrukturen am ZIB sollen auffällige TPs im Hinblick auf ihre Interaktion mit ausgewählten Zielstrukturen näher charakterisiert werden. Die Validierung mit allgemein anerkannten Tests humantoxikologischer Endpunkte (z.B. AMES II-Test) koordiniert die LMU, bevor dann LMU und ZIB gemeinsam die Fakten für eine umfassende Risikobewertung präsentieren.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IUF - Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung GmbH durchgeführt. Das Hauptziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Teststrategie zur Abschätzung neurotoxischer Effekte von Chemikalien mittels eines Systembiologie-basierten 3R-Verfahrens. Besonderes Augenmerk wird auf die Anwendbarkeit dieses Verfahrens hinsichtlich der Risikobewertung von Nanomaterialien gelegt. Arbeitspaket (AP) 1 umfasst Projektkoordination und Öffentlichkeitsarbeit. Im Projekt werden innovative in vitro-Methoden unter Nutzung neuronaler Zellen aus embryonalen Stammzellen von Mensch und Maus eingesetzt (AP2, AP3). Zur Bewertung der human-toxikologischen Relevanz der in-vitro-Testmethoden werden diese Daten mit Ergebnissen zu Verhalten und Neurophysiologie sowie -toxikologie aus parallel durchgeführten in-vivo-Studien verglichen (AP 5 und AP6). Dieser Ansatz erfordert für Nanopartikel eine gründliche Charakterisierung ihrer physiko-chemischen Eigenschaften sowie der davon bestimmten Partikelkinetik in biologischen Systemen unter besonderer Berücksichtigung der Blut-Hirn-Schranke (AP 4). Die Gesamtheit der erhobenen Daten wird dann zusammen mit zusätzlichen toxiko-kinetischen Daten aus Literaturrecherchen in Chemikalien-spezifische Physiologie-basierte Pharmakokinetik (PBPK)-Modelle eingepflegt (AP 7). Das IUF ist an den Arbeitspaketen 1, 4, 5, 6, und 7 beteiligt.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Die Klassifizierung von Nanomaterialien, Hilfs- und Arzneistoffen sowie atemwegssensibilisierenden Chemikalien hinsichtlich möglicher inhalationstoxikologischer Effekte stellt einen immer wichtigeren Aspekt im Rahmen einer Sicherheitsbewertung dar. Bisher wird die Sicherheitsevaluierung von Nanomaterialien sowie Hilfs- und Arzneistoffen von in-vivo Verfahren abgeleitet. Zur Erkennung potenzieller Inhalationsallergene werden heute aufgrund der Nichtverfügbarkeit eines spezifischen in-vivo Verfahrens unterschiedliche Tierversuche durchgeführt. Bisherige Anstrengungen zur Entwicklung von Alternativverfahren (3R Prinzip) haben noch keine zufriedenstellenden Verfahren geliefert. Gelingt es, prädiktive Marker und Methoden für die gewählten Stoffgruppen zu finden, wird dies die Zahl der in-vivo Untersuchungen zukünftig reduzieren. Für die betrachteten Stoffgruppen kann der Nachweis einer Entzündungsreaktion und Beeinträchtigung der Epithelbarriere im Alveolarbereich als Indiz für eine Deregulation der Makrophagenaktivierungskaskade mit möglicher systemischer Verfügbarkeit betrachtet werden, was beispielsweise zur Aufnahme durch dendritische Zellen und nachfolgend einer Aktivierung des Immunsystems führt. Im Rahmen von AeroSafe soll eine möglichst einfache Teststrategie für die verschiedenen Stoffgruppen entwickelt werden. Hierfür werden anhand der Evaluierung von fast 30 Stoffen sowohl bekannte Marker als auch neu identifizierte Marker auf ihre in-vivo Aussagekraft und Nutzbarkeit in einer in-chemico/in-vitro Teststrategie untersucht. Konkret werden in AeroSafe neben einem in-chemico Verfahren (P4), 1-Zellsysteme und Co-Kulturmodelle (P1+2) mit steigender Komplexität entwickelt und analysiert (P1-4). Diese Vorgehensweise erlaubt uns die Ermittlung der Modellkomplexität, die für die verschiedenen Stoffgruppen zur frühzeitigen Erkennung von inhalationstoxikologischen Effekten zwingend notwendig ist.

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