Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von innovativen Indikatoren, die eine räumlich strukturierte Beschreibung und Bewertung der Belastungssituation und des Risikopotenzials von sedimentgebundenen Schadstoffen in marinen Systemen ermöglichen. Dieses Projekt wird es zum ersten Mal ermöglichen, Daten zur Toxizität der Porenwasserkonzentration von hydrophoben organischen Schadstoffen mit sehr geringer Unsicherheit zu erheben, direkt mit einer chemischen Analyse zu korrelieren und schließlich über entsprechende künstliche Mischungen zu verifizieren. Um dies zu erreichen, wird in diesem Projekt ein in situ Gleichgewichtssammlers (Passivsammlers) auf Basis der Festphasenmikroextraktion (passive sampling) für die Untersuchung von hydrophoben organischen Schadstoffen im marinen Bereich adaptiert. Anschließend werden die mittels Silikon Hohlfasern gesammelten Schadstoffmischungen direkt durch passive dosing in kleinskalige Biotestsysteme eingebracht. Durch Verzicht auf die vorherige Extraktion der Fasern wird das Risiko, die ursprüngliche Probenzusammensetzung zu verändern, deutlich reduziert. Erhobene Daten sind daher in hohem Maße repräsentativ für die tatsächliche Belastungssituation vor Ort. Des Weiteren werden die analysierten Schadstoffmischungen künstlich wiederhergestellt, um sie mittels passive dosing in unterschiedlichen Konzentrationen in Biotests zu untersuchen. Damit sollen Konzentrations-Wirkungskurven erstellt werden, die es erlauben, das von den sedimentgebundenen Schadstoffen ausgehende Risiko abzuschätzen (Mischtoxizität).
Die gegenwärtige Bewertung der Wirkung von Schadstoffen in Böden erfolgt ausschließlich auf der Grundlage von Einzelstoffbewertungen, pfad- und nutzungsbezogen. Im Vollzug des Bodenschutzes tritt jedoch selten oder nie nur ein Schadstoff auf. Kontaminierte Böden enthalten in den meisten Fällen eine Vielzahl von Stoffen, die nicht isoliert wirken, sondern als Mischung mit möglich additiven, synergistischen und antagonistischen Wirkungen. Es besteht die Gefahr, dass mit einer Einzelstoffbewertung die Gefährdung u.a. der Lebensraumfunktion für Böden unterschätzt wird. Im Rahmen des vorgesehenen Forschungsvorhabens ist zunächst eine Sichtung und Bewertung vorhandener Ansätze zur Bewertung der Wirkung von Stoffmischungen auf bodenbiologische Leistungen zusammen zu stellen. In einem weiteren Schritt sind geeignete standardisierte ökotoxikologische Verfahren zur Bewertung der Wirkungen von Stoffmischungen auf Bodenorganismen zusammen zu stellen und hinsichtlich ihrer Eignung zu bewerten. Nach erfolgreicher Identifizierung sollten potenziell geeignete ökotoxikologische Verfahren an Hand einer charakteristischen Mischung für Altlaststandorte (MKW/PAK) experimentell erprobt und bewertet werden. Auf der Grundlage der gewonnen Ergebnisse soll eine Handlungsempfehlung für den Vollzug des Bodenschutzes erstellt werden.
In Oberflächengewässern finden sich anthropogen eingetragene Stoffe verschiedenster Herkunft. Zu den klassischen Mikroverunreinigungen zählen vor allem Arzneimittelwirkstoffe sowie Chemikalienrückstände aus Industrieprozessen und -produkten aus Kläranlagenabwässern. Selten sind die Konzentrationen dieser einzelnen Stoffe so hoch, dass negative Effekte für die Umwelt zu erwarten sind. Doch Untersuchungen zeigen, dass die Wirkung der gesamten Mischung zu erkennbaren Effekten führen kann und eine Einzelstoffbewertung das Risiko unterschätzt. Ist es bei einer Stoffbewertung möglich aus den Eintrag der verschiedenen Substanzen in die Umwelt zu berechnen, so kann über das Konzept der Konzentrationsadditivität eine Risikobewertung durchgeführt werden. Studien zur Mischungstoxizität von Arzneiwirkstoffen geben oft nur Auskunft über die Wirkung von Mischungen mit zwei Wirkstoffen oder Mischungen einzelner Wirkstoffklassen was nicht der realistischen Mischung im Oberflächengewässer entspricht. Durch die zu beobachtenden Mischungseffekte ist jedoch die Protektivität der derzeitigen Risikobewertung in Frage gestellt. Im Rahmen der Überarbeitung des Humanarzneimittelleitfadens zur Umweltrisikobewertung (EMEA/CHMP/SWP/4447/00) und bei der Umsetzung des REACH Vollzuges wird diskutiert, mögliche Mischungseffekte stärker zu berücksichtigen. Hierfür sind verschiedene Methoden vorstellbar, z. B. die Einführung eines Mixture Assessment Factors, noch fehlt jedoch eine belastbare Datenbasis für die Ableitung eines solchen Faktors.Anhand von Mischungen ausgewählter Humanarzneimittel und Industriechemikalien soll überprüft werden, ob die Effekte von zu erwartenden Mischungen im Kläranlagenabwasser, eine Berücksichtigung von Kombinationseffekten in der Risikobewertung erforderlich machen und welche Konzepte für das vorgegebene Expositionsszenario geeignet sind.
Zur Bewertung der Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser sind zusätzlich zu Methoden für Einzelstoffbewertung auch Methoden zur Prüfung der ökotoxischen Wirkungen des aus dem Bauprodukt freigesetzten Stoffgemisches erforderlich. Dies trifft insbesondere für komplex zusammengesetzte organische Bauprodukte zu, die organische Stoffe enthalten, für deren Bewertung im Wasser- und Bodenschutzrecht keine Grenzwerte vorliegen. In Deutschland ist eine Reihe von ökotoxikologischen Testverfahren bereits für die Zulassung von Bauprodukten in den Grundsätzen des Deutschen Instituts für Bautechnik etabliert. Um das gleiche hohe Schutzniveau für alle vergleichbaren Bauprodukte zu erreichen, müssen diese biologischen Verfahren auch auf europäischer Ebene als Prüfverfahren zur Bewertung von Bauprodukten bei der Umsetzung der EG-Bauproduktenverordnung zur Verfügung stehen. Im Moment laufen im CEN/TC 351 Normungsarbeiten zur Bewertung der Freisetzung gefährlicher Stoffe aus Bauprodukten. Aus UBA-Sicht sollte das CEN/TC 351 auch eine Leitlinie zur ökotoxikologischen Bewertung für Bauprodukte entwickeln (vergleichbar mit der bereits im CEN/TC 292 für Abfälle entwickelten Leitlinie ' CEN/TR 16110: Guidance on the use of ecotoxicity tests applied to waste'. Die deutschen Erfahrungen mit den Ökotox-Verfahren für Bauprodukte stammen aus dem nationalen Zulassungsbereich. Erfahrungen von der Anwendung von Ökotox-Verfahren für relevante unter der EG-Bauproduktenrichtlinie mandatierte Bauprodukte fehlen. Das Ziel des Vorhabens ist, Empfehlungen für eine Testbatterie zur ökotoxikologischen Bewertung von organischen Bauprodukten zur Außenanwendung zu erarbeiten (d. h. welche der genormten aquatischen Tests für welche Bauprodukte / Verwendungen heranzuziehen sind). Wesentlicher Aspekt soll die Auswahl eines für die biologische Prüfung geeigneten Verfahrens für die Eluatherstellung unter Berücksichtigung der im CEN/TC 351 entwickelten Verfahren sein...
Objective: Chlorinated dioxins and biphenyls (PCBs) commonly occur in the human food chain and can still be detected at levels that might cause long term health effects. Exposure to dioxin-like compounds involves a complex mixture with a common mechanism of action involving endocrine, developmental, carcinogenic, immuno and neurological effects. Risk assessment is done with an additive model for mixture toxicity. Based on this the Toxic Equivalency (TEQ) concept was developed as a biomarker for exposure and risk. TEQs are the sum of congener-specific toxic equivalency factors (TEFs) multiplied by the concentration in a matrix, e.g. blood. TEF values are a composite quantitative value from a range of biomarkers that are congener and endpoint specific. Present human TEQs have been derived from oral administration experiments providing intake TEFs. Regulatory authorities frequently use intake TEQs for blood and tissues considering it a biomarker for exposure or effect. Experimental evidence shows that using uptake TEQs as systemic biomarkers may lead to misinterpretation of risks. Therefore, development and validation of systemic TEFs and TEQs as biomarkers is necessary. Major objectives of SYSTEQ are: - establish systemic TEFs and TEQs, - identify novel quantifiable biomarkers with newest molecular methods, e.g. genetic fingerprinting profiles, - extra focus on effects in peripheral lymphocytes as biomarkers, - identify differences between humans and experimental species. The systemic TEFs and TEQs from SYSTEQ will be used in conjunction with results of the completed EU PCBRISK project, in which two populations from Slovakia with very different exposure were studied. Individual blood levels and different biomarkers are already available.
Der Fischembryotest gilt nach Tierschutzgesetz nicht als Tierversuch, sondern stellt eine günstige und schnelle Alternativmethode dar, die zudem mit geringen Probevolumen auskommt. Das Gutachten untersucht die Eignung dieses Tests als Screening für die Erfassung der Gemischtoxizität von Biozid-Produkten im Rahmen der Produktzulassung von Bioziden und ob mit diesem Testsystem die Mischungstoxizität der Produktkomponenten (Wirkstoff(e), bedenkliche Beistoffe) korrekt abgebildet werden kann. Das Projekt ist auf Holzschutzmittel (PT8) fokussiert und in drei Arbeitsabschnitte gegliedert. Im ersten Arbeitsabschnitt soll durch Testung der Wirkstoffe und der bedenklichen Beistoffe ('substances of concern') eines Produkts als Einzelstoffe, als Mischung ohne Beistoffe sowie schließlich durch Testung des entsprechenden gesamten Produkts die generelle Anwendbarkeit des Embryotests für die Untersuchung von Biozid-Produkten gezeigt werden. Ebenso soll untersucht werden inwieweit die Beistoffe in einem Produkt die Toxizität der Wirkstoffe und/oder bedenklichen Beistoffe beeinflussen. Im zweiten Arbeitsabschnitt soll untersucht werden, ob der Embryotest additive bzw. synergistische Effekte von Wirkstoffen im Produkt korrekt abbilden kann. Im dritten Arbeitsabschnitt soll zudem eine analytischen Methode zur Bestimmung der zu untersuchenden Biozide entwickelt werden.
Seven-day composite effluent samples from a German monitoring campaign including 33 conventional wastewater treatment plants (WWTP) were analyzed for linear alkylbenzene sulfonates (LAS) and alkyl ethoxysulfates (AES) and were screened by wide-scope suspect screening for 1564 surfactants and their transformation products (TPs) by UHPLC-ESI-QTOF-MS. Corresponding seven-day composite influent samples of selected WWTPs showed high influent concentrations as well as very high removal rates for LAS and AES. However, average total LAS and AES effluent concentrations were still 14.4 ng/L and 0.57 ng/L, respectively. The LAS-byproducts di-alkyl tetralin sulfonates (DATSs), the TPs sulfophenyl alkyl carboxylic acids (SPACs) and sulfo-tetralin alkyl carboxylic acids (STACs) reached maximum effluent concentrations of 19 ng/L, 17 ng/L and 5.3 ng/L, respectively. In many cases the sum of the concentration of all LAS-related byproducts and TPs surpassed the concentration of the precursors. High concentrations of up to 7.4 ng/L were found for 41 polyethylenoglycol homologs. Quantified surfactants and their TPs and by-products together accounted for concentrations up to 82 ng/L in WWTP effluents. To determine the risk of individual surfactants and their mixtures, single homologs were grouped by a "weighted carbon number approach" to derive normalized Predicted No-Effect Concentrations (PNEC), based on experimental ecotoxicity data from existing risk assessments, complemented by suitable Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) predictions. Predicted Environmental Concentrations (PEC) were derived by dividing effluent concentrations of surfactants by local dilution factors. Risks for all analyzed surfactants were below the commonly accepted PEC/PNEC ratio of 1 for single compounds, while contributions to mixture toxicity effects from background levels of LAS and DATS cannot be excluded. Maximum LAS concentrations exceeded half of its PNEC, which may trigger country-wide screening to investigate potential environmental risks. © 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.
The aquatic environment is continually exposed to a complex mixture of chemicals, whereby effluents of wastewater treatment plants (WWTPs) are one key source. The aim of the present study was to investigate whether environmental risk assessments (ERAs) addressing individual substances are sufficiently protective for such coincidental mixtures. Based on a literature review of chemicals reported to occur in municipal WWTP effluents and mode-of-action considerations, four different types of mixtures were composed containing human pharmaceuticals, pesticides, and chemicals regulated under REACH. The experimentally determined chronic aquatic toxicity of these mixtures towards primary producers and the invertebrate Daphnia magna could be adequately predicted by the concept of concentration addition, with up to 5-fold overestimation and less than 3-fold underestimation of mixture toxicity. Effluents of a municipal WWTP had no impact on the predictability of mixture toxicity and showed no adverse effects on the test organisms. Predictive ERAs for the individual mixture components based on here derived predicted no effect concentrations (PNECs) and median measured concentrations in WWTP effluents (MCeff) indicated no unacceptable risk for any of the individual chemicals, while MCeff/PNEC summation indicated a possible risk for multi-component mixtures. However, a refined mixture assessment based on the sum of toxic units at species level indicated no unacceptable risks, and allowed for a safety margin of more than factor 10, not taking into account any dilution of WWTP effluents by surface waters. Individual substances, namely climbazole, fenofibric acid and fluoxetine, were dominating the risks of the investigated mixtures, while added risk due to the mixture was found to be low with the risk quotient being increased by less than factor 2. Yet, uncertainty remains regarding chronic mixture toxicity in fish, which was not included in the present study. The number and identity of substances composing environmental mixtures such as WWTP effluents is typically unknown. Therefore, a mixture assessment factor is discussed as an option for a prospective ERA of mixtures of unknown composition. © 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 26 |
| Europa | 4 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 12 |
| Text | 4 |
| unbekannt | 13 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 17 |
| Offen | 12 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 12 |
| Englisch | 18 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 5 |
| Keine | 20 |
| Webseite | 7 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 16 |
| Lebewesen und Lebensräume | 29 |
| Luft | 12 |
| Mensch und Umwelt | 29 |
| Wasser | 19 |
| Weitere | 26 |