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Umweltgifte aus Baumaterialien vermeiden

90 Prozent weniger Schadstoffausträge durch gute Planung möglich Aus Baumaterialien wie Dachbahnen, Dachsteinen, Außenputzen und Außenfarben können während der Bauphase schädliche Stoffe in die Umwelt gelangen. Das zeigt eine aktuelle Studie des Umweltbundesamts (UBA). Für das Forschungsprojekt wurden in zwei Berliner Neubaugebieten über anderthalb Jahre hinweg Proben des Regenwasserabflusses von Fassaden, Dächern und im Regenwasserkanal genommen, auf Schadstoffe und Schwermetalle analysiert und durch Modellierung auf andere typische Neubaugebiete übertragbar gemacht. Demnach gelangen insbesondere Biozide, Schutzmittel gegen Durchwurzelung sowie Zink in bedenklichen Konzentrationen in die Umwelt. Auch potenziell umweltschädliche Abbauprodukte der Biozide konnten gefunden werden. Die gute Nachricht: Die Schadstoffeinträge aus der Gebäudehülle lassen sich mit geringem Aufwand nahezu vollständig vermeiden. Aus dem Gewässermonitoring ist bereits bekannt, dass in städtischen Gebieten Schadstoffe in teils deutlich erhöhten Konzentrationen mit dem Regenwasser in die Umwelt gelangen. Allerdings konnte bislang nur in Einzelfällen nachgewiesen werden, welche Schadstoffe aus welchen Materialien dies sind. Die aktuelle Studie zeigt nun, dass vor allem die Biozide Diuron und Terbutryn aus Fassaden, die Durchwurzelungsschutzmittel Mecoprop und ⁠ MCPA ⁠ aus Dachbahnen, sowie Zink aus Dach und Fassade (verzinkte Fensterbänke, Zinkabdeckungen auf dem Dach, Putze und Anstriche) in die Umwelt gelangen. Die Biozide Diuron und Terbutryn werden als Schutzmittel gegen Algen- und Pilzbewuchs eingesetzt, die ⁠ Herbizide ⁠ Mecoprop und MCPA verhindern die Durchwurzelung von Baumaterialien durch Pflanzen. Die gemessenen Konzentrationen überschritten die Zielwerte (Umweltqualitätsnormen) für Oberflächengewässer zum Teil deutlich. Viele weitere Stoffe hingegen waren in ihrer Konzentrationshöhe unauffällig. Die nachgewiesenen Biozide und Herbizide können toxisch auf Lebewesen wie Wasserpflanzen (verminderte Fotosynthese), Kleinkrebse (verminderte Mobilität) und Fische (Verformung der Eier) wirken. Chronische Toxizität von Zink gegenüber Süßwasserorganismen – z.B. Beeinträchtigung von Wachstum und Mobilität – ist ebenfalls bekannt. Die Studie untersuchte auch, wie die Freisetzung von Schadstoffen aus Bauprojekten in die Umwelt minimiert werden kann. Demnach kann durch Berücksichtigung der Umweltbelange bereits in einer frühen Planungsphase der Eintrag um mehr als 90 Prozent reduziert werden. So verringert zum Beispiel ein breiter Dachüberstand an allen Fassaden den Kontakt mit Regenwasser. Wenn die Fassade trocken bleibt, kann nichts bzw. wenig auslaugen. Oft können auch biozid- bzw. herbizidfreie Bauprodukte eingesetzt werden. So finden sich beispielsweise häufig Durchwurzelungsschutzmittel in Dachmaterialien, die gar nicht als Gründächer geplant sind – was den Einsatz des Herbizids hier überflüssig macht. Fassaden mit mineralischem Putz schützen auch ohne Biozide vor unerwünschtem Bewuchs: Sie haben einen hohen ⁠ pH-Wert ⁠, den Algen und Pilze nicht vertragen. Ein Leitfaden des Umweltbundesamtes für Gebäudeplanung zeigt verschiedene Musterlösungen für die umweltfreundliche Bauplanung von Dächern, Fassaden und Grundstücken. Die Untersuchungen fanden von Sommer 2018 bis Winter 2020 in Berlin in zwei Neubaugebieten ähnlicher Größe und typischer Bauweise statt. Diese umfassten jeweils Gebäude mit ca. 120 Wohnungen, die mit verputzten Fassaden (Wärmedämmverbundsystem) sowie mit und ohne Dachbegrünung erbaut waren. Für einen Zeitraum von etwa 1,5 Jahren wurden für jedes Gebiet Proben des Regenwasserabflusses von Fassaden, vom Dach und Gesamtgebiet (Regenwasserkanal) genommen und auf in den Bauprodukten enthaltene organische Stoffe und Schwermetalle analysiert. Die Messergebnisse wurden anschließend modelliert und können so auf Neubauprojekte ähnlichen Umfangs übertragen werden. Die Studienergebnisse sollen auch in die Vergabekriterien des Umweltzeichens „Blauer Engel“ einfließen. Das ⁠ UBA ⁠ plant, der Jury Umweltzeichen neue Umweltzeichen und Vergabekriterien für Dachbahnen, Dachsteine, Außenputze und Außenfarben vorzuschlagen. Bereits im Sommer 2022 soll der Blaue Engel für Dachbahnen als erste neue Produktgruppe eingeführt werden. Mit Hilfe des Blauen Engels können alle, die Bau- und Renovierungsarbeiten planen, freiwillig die Nachfrage nach umweltschonenden Bauprodukten stärken und die urbane Umwelt entlasten.

Weichtier des Jahres 2015 ist die Mantelschnecke

Als Weichtier des Jahres 2015 wurde die Mantelschnecke gewählt, weil sie eine der besonders stark gefährdeten heimischen Süßwasserschnecken ist. Sie gehört zur Familie der Schlammschnecken (Lymnaeidae), die in Europa mehr als 20 Arten umfasst.

Weichtier des Jahres 2011 ist die Zierliche Tellerschnecke

Seit dem Jahr 2003 wird alljährlich ein Weichtier des Jahres gewählt. Der Titel wird von einem Kuratorium vergeben, das es sich zur Aufgabe gemacht hat, die Öffentlichkeit über ausgewählte Arten zu informieren und auf diesem Wege auch molluskenkundliche Themen und Naturschutzprobleme bekannt zu machen. Zum Weichtier des Jahres 2011 wurde die Zierliche Tellerschnecke (Anisus vorticulus) gekürt. Seit 2004 gehört diese kleine und unauffällige Süßwasserschnecke zu den europaweit geschützten Arten. Im Rahmen der Erweiterung der EU wurde sie in die Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie aufgenommen. Weil die Art in der Öffentlichkeit aber weitgehend unbekannt ist, wurde sie als Weichtier des Jahres ausgewählt.

Development of a method to determine the bioaccumulation of manufactured nanomaterials in filtering organisms (Bivalvia)

Immer größer werdende Mengen an synthetischen Nanomaterialien (MNMs) werden für den industriellen Einsatz produziert und können während der Produktion, dem Einsatz der Produkte, sowie bei deren Entsorgung in die Umwelt gelangen. MNM mit hohen Produktionsvolumina unterliegen einer Bioakkumulationsbewertung im Rahmen der EU REACH Verordnung, um potentielle Umweltbelastungen abschätzen zu können. Die hierbei für die Chemikalienbewertung klassischerweise verwendeten Methoden, etwa Durchflussstudien mit Fischen gemäß OECD TG 305, sind für das Testen von MNMs in aquatischen Medien jedoch nur bedingt geeignet. So neigen die meisten MNMs dazu in aquatischen System nur metastabile Suspensionen zu bilden und direkt nach dem Eintreten in das Medium oder im zeitlichen Verlauf zu sedimentieren. Eine konstante homogene Exposition im Testsystem wird somit stark erschwert. Für Corbicula fluminea, eine weit verbreitete Süßwassermuschel, wurde bereits in früheren Studien gezeigt, dass sie MNMs aus der Wasserphase durch Filtration aufnehmen kann. Im Rahmen dieses Projekts wurde die Eignung von C. fluminea für Bioakkumulationsstudien mit MNMs geprüft. Hierzu wurde ein neues Durchflusssystem entwickelt, welches eine konstante und homogene Exposition von MNMs ermöglicht. Zur Überprüfung wurden synthetische Nanomaterialien gewählt, welche jeweils MNMs mit bestimmten Eigenschaften repräsentieren. Das Silbernanopartikel NM 300K (AgNP) wurde als Repräsentant der Gruppe der gut dispergierbaren und ionenfreisetzenden MNMs getestet und mit AgNO3 als nicht nanopartikuläre Form desselben Elements verglichen. NM 105, ein Titandioxid NP, wurde für die Gruppe der nicht ionenfreisetzenden MNMs getestet. Für die Gruppe der MNMs, welche auf organischen Polymeren basieren, wurde das Polystyrol NP Fluoro-MaxTM getestet, welches mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert war. Somit konnte die Aufnahme und Verteilung des NPs im Weichkörper der Muscheln u.a. mittels Fluoreszenzmikroskop untersucht werden. Für die Ag und TiO2 Behandlungen konnten nach Messung der Gewebekonzentrationen BAF bzw. BCF Werte im Konzentrationsgleichgewicht ermittelt werden. BAFss Werte von 31 und 128 für die beiden NM 300K Konzentrationen (0.624 und 6.177 'Mikrogramm'Ag/L) und 6,150 und 9,022 für die beiden NM 105 Konzentrationen (0.099 und 0.589 'Mikrogram'TiO2/L) zeigten, dass BAFss Werte für die untersuchten MNMs abhängig von der jeweiligen Expositionskonzentration sind. Für die AgNO3 Behandlung wurden ebenso konzentrationsabhängige BCFss Werte von 31 und 711 für die höhere und niedrigere Konzentrationen ermittelt. Die Kinetik der gemessenen Partikelkonzentrationen in den Muschelgeweben (sp-ICP-MS) wie auch die ermittelten Distributionsfaktoren für einzelne Kompartimente lieferten Hinweise, dass die untersuchten MNMs zwar aufgenommen, aber nicht inkorporiert wurden. Quelle: Forschungsbericht

Ökologische Typisierung der aquatischen Makrofauna und Flora Deutschlands

Freshwaterecology.info ist eine Datenbank autökologischer Merkmale - ökologischer Präferenzen und biologischer Charakteristika - von mehr als 20.000 europäischen Süßwasserorganismen (Fische, Makrozoobenthos, Makrophyten, Kieselalgen, Nicht-Kieselalgen und Phytoplankton). Die online verfügbare Datenbank ist für die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie insofern unumgänglich, als sie die biologischen/ökologischen Merkmale in Maßzahlen "übersetzt", die dann wiederum in die Bewertungssysteme der einzelnen Mitgliedsstaaten (z.B. Perlodes) einfließen können. Der Abschlussbericht zum Projekt "Ökologische Typisierung der aquatischen Makrofauna und Flora Deutschlands" beinhaltet prinzipiell zwei Teile: - eine Beschreibung der Benutzung der freshwaterecology.info Webseite und - eine Beschreibung der im Rahmen des Projektes vorgenommenen Verbesserungen, Ergänzungen und Änderungen der freshwaterecology.info Datenbank Da die freshwaterecology.info Webseite nur in englischer Sprache verfügbar ist, versteht sich vorliegender Abschlussbericht auch als "Handbuch für deutschsprachige Anwender*innen". Der Bericht beschreibt alle Inhalte, mögliche Abfragen und Ergebnisse der Webseite erstmals in deutscher Sprache. Er stellt damit eine wesentliche Erleichterung für Anwender*innen aus dem deutschsprachigen Raum dar, die Inhalte der Datenbank oftmals zur Einschätzung und Bewertung von Süßwasserökosystemen heranziehen. Die im Rahmen des Projektes getätigten Arbeiten zielten darauf ab, den Kenntnisstand der ökologischen Charakterisierung der deutschen, aquatischen Fauna und Flora zu vergrößern. Alle Teilbereiche dieser Arbeiten und ihre finale Implementierung in die freshwaterecology.info Datenbank werden in vorliegendem Bericht erläutert. Die freie, online Verfügbarkeit dieser Daten trägt dabei in hohem Maße zu einem offenen Zugang zu Informationen entsprechend der Digitalisierungs- oder Open-Access Strategien bei. Quelle: Forschungsbericht

Inferring dispersal patterns in aquatic insects from Bayesian gene flow analysis and model selection

Das Projekt "Inferring dispersal patterns in aquatic insects from Bayesian gene flow analysis and model selection" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, Abteilung Fluss- und Auenökologie durchgeführt. Although dispersal is a central life-history trait for the understanding of organismal distributions, little is known regarding dispersal rates and modes in freshwater organisms. This is especially true for long-distance dispersal (greater than 10 km) which is important for (re-)colonization of new or re-stored habitats. In contrast to hololimnic invertebrates, most aquatic insects are not solely restricted to instream dispersal, but are potentially capable of active over-land dispersal in the wing-carrying adult stage. We chose three species of aquatic insects from different orders (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) as model species to test the hypothesis that populations of merolimnic insects are effectively connected across stream catchments by gene-flow through adult long-distance (greater than 10 km) dispersal. Rates and directions of currently ongoing gene flow will be investigated within and among streams in the well-characterized Fulda/Werra stream system and adjacent catchments. First we will investigate genetic differentiation of populations within and among catchments using high-resolution microsatellite analysis. In order to distinguish between present and past gene flow, we will use genotypic data to check for recent immigrants and to assign them to source populations. This approach will allow estimating currently ongoing gene flow for all three model species within our study region. In addition, we will implement historical abundance data and genetic information in various models differing in the rates and modes of dispersal. Best models for each species will be chosen using model-selection. Gathered information on dispersal modes (in-stream vs. across-stream) and rates of the three model species will help to understand connectivity of aquatic insect populations in lotic systems and will contribute to our understanding of recolonization processes in restored fresh-water ecosystems.

Impact of Sewage Treatment Plant Effluents on the Population Structure of Freshwater Amphipods

Das Projekt "Impact of Sewage Treatment Plant Effluents on the Population Structure of Freshwater Amphipods" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie durchgeführt. The European Water Framework Directive (WFD) came into force in December 2000. The main aim of the WFD is to achieve a good qualitative and quantitative status of all surface water bodies by 2015. This means that the ecological status as well as the chemical status of surface water bodies needs to be at least good. To achieve this goal in recent years efforts were made for river revitalization and to build up new and modern sewage treatment plants (STPs). Nevertheless, STP effluents contain low concentrations of so-called emerging contaminants with high biological activity (e.g. human and veterinary pharmaceuticals, steroids and hormones, flame retardants, personal care products, surfactants, plasticizers and other industrial additives). These contaminants enter surface waters continuously via STP discharges and may cause adverse effects in biological aquatic communities. For that reason the project analyses potential impacts of STP effluents on the population structure of freshwater amphipods. At selected surface waters amphipod populations are sampled in regular intervals upstream and downstream of STP dischargers. These field investigations are accompanied by laboratory experiments under controlled conditions.

Teilprojekt 11

Das Projekt "Teilprojekt 11" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Evolution und Ökologie, Abteilung Physiologische Ökologie der Tiere durchgeführt. Es werden Wirkungen von als alleiniger Stressor sowie in Kombination mit zwei ausgewählten Chemikalien bekannter Wirkung (und wahrscheinlicher Interaktion mit Mikroplastik) auf Süßwasserorganismen untersucht. Dies geschieht vor dem Hintergrund, dass Mikroplastikpartikel in aquatischen Organismen entweder selbst zu adversen Effekten führen oder dass sie die Wirkung anderer Stoffe modulieren können. Adressiert wird auch der Aspekt, ob Mikroplastik nach Aufnahme in Zellen intrazellulär oder ohne Aufnahme in diese extrazellulär als physikalischer Stressor fungiert. In vier Arbeitspaketen steht die Frage im Zentrum, ob Mikroplastikpartikel extrazellulär und / oder intrazellulär wirkend adverse Effekten in Fischen und Wasserschnecken hervorrufen können, und ob Wirkungen anderer Stoffe durch Mikroplastik moduliert werden kann. Hierzu werden folgende Untersuchungen durchgeführt: 1) Embryotests mit Bachforellen (Salmo trutta f. fario) und Paradiesschnecken (Marisa cornuarietis), um Störungen in der Embryonalentwicklung zu zeigen. 2) Nachweise von oxidativem Stress in Fisch- und Schneckenlarven, die gegenüber Mikroplastik exponiert wurden. 3) Nachweis zellulärer Schäden und Stressantworten bei beiden Arten nach Exposition von Mikroplastik in Kombination mit anderen Schadstoffen, sowie 4) Konzentrations-Wirkungsbeziehungen zwischen Mikroplastikkonzentrationen in Umweltproben und oxidativer Stressantwort in Paradiesschnecken.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ECOSOPH GmbH durchgeführt. Der Schutz der aquatischen Umwelt ist eine der Top-Prioritäten für Umweltmanager, Politik und die allgemeine Öffentlichkeit. Aufgrund des hohen Interesses an ökologisch 'gesunden' Flüssen und Seen ergibt sich ein zunehmender Bedarf an autarken online-Sensoren um relevante Umweltfaktoren in Echtzeit zu erfassen und zu bewerten. Neben rein physikalischen Sensorsystemen zur Erfassung der abiotischen Umweltparameter spielen auch biologische Systeme eine immer stärkere Rolle zur Bewertung des Zustandes der aquatischen Umwelt und der Früherkennung schädlicher Umwelteinflüsse. Einen dafür geeigneten Biosensor stellen Süßwassermuscheln dar, die eine Schlüsselrolle für aquatische Ökosystemdienstleistungen einnehmen. Ziel des Vorhabens ist die weiterführende Entwicklung eines auf Verhaltensmustern von Muscheln und abiotischen Parametern basierten integrativen biologischen Frühwarnsystems. Das natürliche Verhalten von Muscheln auf eine Veränderung der Wasserqualität mit dem Schließen der Schalen zu reagieren soll dazu als sensitive und ökologisch relevante Messgröße verwendet werden. Dabei werden innovative Technologien zum energieautarken Betrieb von dezentralen Sensorsystemen eingesetzt, um sensitive biologische Reaktionen in Echtzeit zu erfassen und cloudbasiert zu analysieren. Zusammen mit auf künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen basierenden Ansätzen wird dabei ein Messsystem etabliert, welches erlaubt Änderungen der Wasserqualität zu überwachen und gleichzeitig umweltrelevante Zusammenhänge besser zu verstehen.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie durchgeführt. Der Schutz der aquatischen Umwelt ist eine der Top-Prioritäten für Umweltmanager, Politik und die allgemeine Öffentlichkeit. Aufgrund des hohen Interesses an ökologisch 'gesunden' Flüssen und Seen ergibt sich ein zunehmender Bedarf an autarken online-Sensoren um relevante Umweltfaktoren in Echtzeit zu erfassen und zu bewerten. Neben rein physikalischen Sensorsystemen zur Erfassung der abiotischen Umweltparameter spielen auch biologische Systeme eine immer stärkere Rolle zur Bewertung des Zustandes der aquatischen Umwelt und der Früherkennung schädlicher Umwelteinflüsse. Einen dafür geeigneten Biosensor stellen Süßwassermuscheln dar, die eine Schlüsselrolle für aquatische Ökosystemdienstleistungen einnehmen. Ziel des Vorhabens ist die weiterführende Entwicklung eines auf Verhaltensmustern von Muscheln und abiotischen Parametern basierten integrativen biologischen Frühwarnsystems. Das natürliche Verhalten von Muscheln auf eine Veränderung der Wasserqualität mit dem Schließen der Schalen zu reagieren soll dazu als sensitive und ökologisch relevante Messgröße verwendet werden. Dabei werden innovative Technologien zum energieautarken Betrieb von dezentralen Sensorsystemen eingesetzt, um sensitive biologische Reaktionen in Echtzeit zu erfassen und cloudbasiert zu analysieren. Zusammen mit auf künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen basierenden Ansätzen wird dabei ein Messsystem etabliert, welches erlaubt Änderungen der Wasserqualität zu überwachen und gleichzeitig umweltrelevante Zusammenhänge besser zu verstehen.

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