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Depositionsmessstationen zum Monitoring von Schadstoffen aus der Luft

An den Depositionsmessstationen werden ganzjährig im regelmäßigen Zyklus (28 Tage) mit verschiedenen Messeinrichtungen Parameter zum Monitoring von Schadstoffen aus der Luft erfasst. Zum Monitoring eutrophierender und versauernder Einträge sind elektrisch gekühlte Niederschlagssammler (Elektrisch gekühlter Bulk, Wet only) sowie Passivsammler für die Ermittlung gasförmiger Ammoniak- und NO2-Konzentrationen installiert. Der Eintrag von Metallen wird über die Sammlung des Staubniederschlags (Bergerhoff-Methode) ermittelt. Messdaten sind gegen Bereitstellungsgebühr bei der Datenstelle des LfU erhältlich.

Immissionsökologische Dauerbeobachtungsstationen zum Monitoring von Schadstoffen aus der Luft

An den immissionsökologischen Dauerbeobachtungsstationen werden ganzjährig im regelmäßigen Zyklus (28-Tage) mit verschiedenen Messeinrichtungen Parameter zum Monitoring von Schadstoffen aus der Luft erfasst. Zum Monitoring eutrophierender und versauernder Einträge sind elektrisch gekühlte Niederschlagssammler (Elektrisch gekühlter Bulk, Wet only) sowie Passivsammler für die Ermittlung gasförmiger Ammoniak- und NO2-Konzentrationen installiert. Der Eintrag von Metallen wird über die Sammlung des Staubniederschlags (Bergerhoff-Methode) ermittelt. Von Mai bis November wird mit Methoden des aktiven Biomonitorings die Wirkung von Stoffeinträgen auf Pflanzen ermittelt. Die Wirkung des atmogenen Eintrags von Metallen auf Pflanzen wird mit der standardisierten Graskultur erhoben, die Wirkung organischer Schadstoffe (Dioxine/Furane, PAK, PCB) wird mit standardisierten Graskulturen und Grünkohl ermittelt. Messdaten sind gegen Bereitstellungsgebühr bei der Datenstelle des LfU erhältlich.

Wo gespritzt wird, nehmen Bäche Schaden

Trotz umfangreicher Zulassungsprüfung und strengen Auflagen gelangen Pestizide aus der Landwirtschaft in umweltschädlichen Mengen in kleine Gewässer Eine neue Studie im Auftrag des Umweltbundesamtes zeigt, dass die Pestizidbelastung von Kleingewässern dort besonders hoch ist, wo viele Pestizide auf den umliegenden Äckern eingesetzt werden. In 80 Prozent der untersuchten Bäche in der Agrarlandschaft Deutschlands überschritten die gemessenen Pestizide die für Tiere und Pflanzen festgelegten Grenzwerte. „Das Kleingewässermonitoring zeigt deutlich, dass unsere Gewässer nicht ausreichend vor Belastungen, insbesondere durch Pflanzenschutzmittel-Rückstände, geschützt sind.“ sagt Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamtes. Trotz der bereits existierenden Umweltauflagen im Rahmen der Pflanzenschutzmittel-Zulassung sind wir in Deutschland weit vom Ziel der „unbelasteten Gewässer in gutem ökologischem Zustand“ entfernt. Benötigt werden zukünftig ein regelmäßiges ⁠ Monitoring ⁠ kleiner Gewässer und systematisch erhobene Pflanzenschutzmittel-Anwendungsdaten, um die Umweltauswirkungen landwirtschaftlich genutzter ⁠ Pestizide ⁠ und die Wirksamkeit von Schutzmaßnahmen messen und verbessern zu können. Schon jetzt zeigen die Ergebnisse, dass bewachsene ⁠ Gewässerrandstreifen ⁠ zum Schutz der Gewässer überall eingerichtet werden sollten. Im Kleingewässermonitoring wurden 2018/2019 über 100 Gewässerabschnitte in unmittelbarer Nähe zu landwirtschaftlichen Flächen untersucht. Diese Bäche sind der Lebensraum zahlreicher Tiere und Pflanze und sie transportieren Schadstoffe weiter in größere Gewässer, die dann auch zur Trinkwassergewinnung für uns Menschen eine Rolle spielen. Deshalb sollen auch kleine Gewässer in der Agrarlandschaft möglichst schadstofffrei und in einem guten ökologischen Zustand sein. Die Forscher*innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig konnten allerdings deutlich zeigen: in der Realität gelangen weit höhere Mengen an Pestiziden in die Gewässer als vorhergesagt. In jeder zweiten Wasserprobe überschritten Wirkstoffe, die in Pflanzenschutzmitteln eingesetzt werden, die akzeptablen Konzentrationen. Zudem haben die Pestizidrückstände weit stärkere Auswirkungen auf die Tiere und Pflanzen im Gewässer als bislang angenommen. Die Lebensgemeinschaft der Insekten war in vier von fünf untersuchten Bächen nur in einem mäßigen bis schlechten Zustand. Erstmalig wurden jetzt auch die Anwendungsdaten der landwirtschaftlichen Betriebe an zehn Messstellen mit ausgewertet. Je mehr Pestizide auf den umgebenden Äckern eingesetzt wurden, desto stärker waren die Gewässer mit Pestizidrückständen belastet. Das Team um Prof. Dr. Matthias Liess konnte zeigen, dass ein wesentlicher Teil der Belastung mit Pestiziden nach oder bei Regen in die kleinen Gewässer gelangt. Oberflächenabfluss von den Feldern trägt maßgeblich dazu bei und erfolgt auch über Gräben, die nur zeitweise Wasser führen. Gewässerrandstreifen können diesen Oberflächenabfluss reduzieren. Im Zulassungsverfahren für Pflanzenschutzmittel werden mögliche Umweltauswirkungen betrachtet. Basierend auf Modellannahmen und Laborversuchen werden hier Vorhersagen über den Verbleib der Pestizidwirkstoffe in der Umwelt getroffen. Gleichzeitig werden Maßnahmen zum Schutz der Umwelt festgelegt. Diese verpflichtenden Maßnahmen, die eigentlich Oberflächenabfluss verhindern sollen, scheinen in der Praxis aber nicht den erwarteten Effekt zu haben. Zum Teil fehlen solche Maßnahmen bei einigen älteren Pflanzenschutzmitteln gänzlich. Neues Wissen über die Risiken der einzelnen Wirkstoffe oder neue Bewertungsmethoden werden nicht schnell genug auch auf bestehende Pflanzenschutzmittel angewendet. Auch scheinen die Modelle und Annahmen des Zulassungsverfahrens die realen Belastungen durch Pestizide deutlich zu unterschätzen. Die Autor*innen des Kleingewässermonitorings kritisieren daher zahlreiche Lücken in der Pflanzenschutzmittel-Zulassung, sowie bestehende Ausnahmeregelungen bei den Maßnahmen, die die Gewässer eigentlich schützen sollen. Vor dem Kleingewässermonitoring existierten keine bundesweit repräsentativen Daten zu Pestizidrückständen in Gewässern. Gleiches galt für den ökologischen Zustand kleiner Gewässer in unmittelbarer Nachbarschaft von Feldern, auf denen Pestizide angewendet werden. Auch die Aufzeichnungen der landwirtschaftlichen Betriebe zu den Anwendungen von Pestiziden in Spritztagebüchern werden bisher nicht veröffentlicht und stehen daher der Forschung und Behörden nicht zur Verfügung. Ohne Daten zu Pestizidanwendung und tatsächlich umgesetzten Schutzmaßnahmen können die Quellen und Ursachen der Belastungen nicht angemessen untersucht und beurteilt werden und Landwirt*innen sehen sich häufig einer Pauschalkritik ihrer landwirtschaftlichen Praxis ausgesetzt. Die Studien zum Kleingewässermonitoring beweisen, dass Pestizide mitnichten nur auf der Anwendungsfläche wirken. Pestizidrückstände richten Schäden in kleinen Gewässern an, die bisher trotz Zulassung und Schutzmaßnahmen nicht ausreichend verhindert werden. Alle beteiligten Akteure rund um Pflanzenschutzmittel und Gewässer sind aufgerufen, zu einer nötigen Verbesserung beizutragen: durch schnelles Einbringen neuen Wissens in die Zulassung, durch fortgeführtes Monitoring der kleinen Gewässer, durch die systematische Erhebung aussagekräftiger Anwendungsdaten, durch Untersuchungen zur Wirkung von Schutzmaßnahmen und durch Umsetzung wirkungsvoller Maßnahmen im Feld. Dauerhaft bewachsene Gewässerrandstreifen an allen kleinen Gewässern der Agrarlandschaft - allerdings ohne die bisher üblichen Ausnahmen - sieht das Umweltbundesamt als wirkungsvoll an. Der neue Bericht zum Kleingewässermonitoring ordnet die Befunde von 2018/2019 weiter ein. Dafür standen erstmals auch die tatsächlichen Aufzeichnungen der Landwirte in den Einzugsgebieten der Gewässer zur Auswertung zur Verfügung. Für die vorliegenden repräsentative Erhebung der Belastung kleiner Gewässer wurden in den Jahren 2018/2019 durch das Umweltbundesamt gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in ganz Deutschland Bäche in unmittelbarer Nachbarschaft zu landwirtschaftlich genutzten Flächen nach Regenereignissen untersucht. Der Verordnungsentwurf der Europäischen Kommission zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln konkretisiert die Pestizidreduktionsziele der EU und stellt die Weichen für eine nachhaltige Landwirtschaft. Dazu hat das Umweltbundesamt Vorschläge eingebracht, wie die Reduktionsziele mit der Landwirtschaft in Einklang gebracht werden können und so auch dem Gewässerschutz zugutekommen.

Research and Monitoring Activities on Litter in Groundwater, Rivers, Lakes, Transitional Waters and Soil

The report is based on the results of a questionnaire on current and planned research and monitoring activities on waste in various environmental compartments, which was distributed to European countries via the Federal Environment Agency (⁠ UBA ⁠). It analyses current and planned research and monitoring activities as well as reduction strategies in relation to waste in water and soil. The report highlights the urgent need for comprehensive, standardised monitoring, intensive research and coordinated efforts to better understand and consequently more effectively mitigate the wide-ranging impacts of waste pollution. The annex to the report contains a list and summary of key reports from Member States. Veröffentlicht in Texte | 30/2024.

Prüfung und Validierung der Einsatzmöglichkeiten neuartiger Passivsammler für die Überwachung prioritärer Schadstoffe unter der WRRL, der MSRL und im Rahmen von HELCOM und OSPAR

Passivsammler zur Bestimmung von Schadstoffen in Gewässern sind seit etwa 20 Jahren Gegenstand intensiver Forschung und werden heute z. B. im Rahmen der Überwachung nach WRRL als ergänzende Probenahmetechnik diskutiert [3]. Es bestehen jedoch noch erhebliche Unsicherheiten hinsichtlich der Kalibrierung der Sammler und der Validität der Ergebnisse. Deshalb besteht weiterer Forschungsbedarf, insbesondere bezüglich der Einsatzmöglichkeiten und -grenzen von Passivsammlerin bei der Gewässerüberwachung. Ziel dieses Projektes war es, verschiedene Passivsammler für die Bestimmung von prioritären Schadstoffen in Binnen- und marinen Gewässern zu testen. Dazu wurden Beprobungsstellen in Elbe und Mulde sowie Nord- und Ostsee etabliert. Darüber hinaus sollte die Vorbereitung, Ausbringung und Analyse der Sampler für den Routineeinsatz optimiert und das Verfahren einer Validierung unterzogen werden. Veröffentlicht in Texte | 25/2015.

Kombinierte chemische und ökotoxikologische Überwachung von Schadstoffen in Gewässern

Die Überwachung von Chemikalien in Gewässern ist angesichts der zunehmenden Vielzahl und ihrer möglichen Mischung und Wirkung herausfordernd. Insbesondere für die frühzeitige Aufdeckung von chemischen Belastungen sind zuverlässige innovative Methoden notwendig. Im Projekt wurde die Kombination der passiven Probenahme mit effekt-basierten Methoden getestet. Silikonstreifen und Chemcatcher® wurden dazu mehrere Wochen in Fließgewässern und in einer kommunalen Kläranlage exponiert. Im Labor wurden die gewonnenen Passivsammlerextrakte auf phytotoxische, endokrine und dioxin-ähnliche Wirkungen in Biotesten untersucht. Durch die zusätzliche chromatographische Fraktionierung auf einer Dünnschichtplatte wurden räumliche und zeitliche Belastungsunterschiede in einem Flusseinzugsgebiet mit phytotoxischen und endokrinen Substanzen detektiert. Die Wirkprofile zeigten, dass während der Abwasserbehandlung derartig wirkende Substanzen entfernt aber auch neu gebildet werden. Insgesamt hat die Kombination der passiven Probenahme mit effekt-basierten Methoden ein enormes Potential für das Stoffmonitoring in Oberflächengewässern und ermöglicht beispielsweise für die Bewertung der Effizienz von Kläranlagen oder der Kontrolle von Baumaßnahmen an Gewässern. Veröffentlicht in Texte | 113/2021.

Workshop of the German Environmental Specimen Bank on monitoring of priority pollutants and emerging substances in sewage sludge

Rüdel, Heinz; Weinfurtner, Karlheinz; Koschorreck, Jan Environ Sci Pollut Res 17 (2010), 5, 1183-1185 Konferenz Bericht: Schmallenberg, Deutschland, 24.-25. Juni  2009 Each monitoring study examines only one fraction of the pollutants in a sample, mostly a spectrum of currently interesting compounds. Therefore, each monitoring ideally should be combined with an archiving of the samples. This would later allow a retrospective monitoring of such substances that seemed to not be relevant for the current investigations, or for which no validated analytical methods were available. Due to such considerations, an environmental specimen bank (ESB) was established in Germany (Umweltprobenbank (UPB)). It is based on a regular and standardized collection of representative samples that are archived for future investigations. Examples of retrospective monitoring investigations and the application of their results for risk assessment of chemicals are already documented for biota samples as well as for human specimens retrieved from the UPB archive. Today, major inputs into the environment occur via the wastewater path by sewage treatment plants (STP). Thus, several investigations were accomplished recently to characterize the contaminant pattern of STP sludges. Sludges may also be potential sample material for an ESB. On behalf of the UPB group of the German Federal Environment Agency (UBA), a workshop was organized to share experiences with experts from sludge monitoring programs, to balance the current state of research on the methodology and to discuss the need for sludge investigations for chemicals risk assessment. More than 30 scientists attended the workshop at Fraunhofer IME in Schmallenberg in June 2009, and 11 participants presented their results and ideas for discussion. doi: 10.1007/s11356-010-0336-9 Zum Konferenzbericht in Deutsch

Health-related Environmental Monitoring in Germany: German Environmental Survey (GerES) and Environmental Specimen Bank (ESB)

Kolossa-Gehring, Marike; Becker, Kerstin; Conrad, André; Schröter-Kermani, Christa; Schulz, Christine; Seiwert, Margarete In: Knudsen, Lisbeth; Merlo, Domenico F. (Eds): Biomarkers and Human Biomonitoring Volume 1: Ongoing Programs and Exposures, RSC Publishing, Cambridge, UK (2012), 16-45 The German human biomonitoring system on a national level consists of two main instruments: the German Environmental Survey and the Environmental Specimen Bank. The German Environmental Survey (GerES) is a nationwide population study which has been carried out repeatedly in Germany since the mid-1980s. Human biomonitoring data are representative for people living in Germany with regard to age, gender and community size. The GerES I for adults was carried out in 1985/1986 (West Germany), followed by GerES IIa in 1990/91 (West Germany) and GerES IIb in 1991/92 (East Germany). In GerES II, the children of participating parents were also included. In 1998, GerES III for adults was conducted in the reunified Germany. GerES IV (2003/2006) focused exclusively on children. To elucidate exposure pathways and thus support the development of measures to reduce exposure, GerES uses three main instruments: human biomonitoring, ambient monitoring, and questionnaires. GerES I–IV have been conducted in close co-operation with the concurrent National Health Interview and Examination Surveys performed by the Robert Koch Institute, Berlin. The Environmental Specimen Bank (ESB) started routine operation in 1985. Human specimens are taken annually from students at four German university towns, archived as individual samples, and stored at temperatures below –150 °C. After more than two decades of operation the ESB now provides a continuous historical record of the state of exposure of humans and the environment in Germany for this period, thus supplying samples for retrospective monitoring of emerging pollutants, and the identification of temporal trends and spatial load differences. doi:10.1039/9781849733373-00016

Luft- und Depositionsmessnetz Sachsen (AG Mz)

Luftmessnetz Sachsen: Überwachung und Bewertung der aktuellen Luftbelastung in Sachsen im Rahmen des Bundesimmissionsschutzgesetzes und Dokumentation der Langzeitentwicklung der Schadstoffe Sachdaten:Schwefeldioxid, Stickoxide, Ozon, Benzol,Toluol, Xylol, Feinstaub (PM10 und PM2,5) und PM10-Inhaltsstoffe (Schwermetalle, Ruß, Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe), Meteorologie, Staubniederschlag Anzahl der Messtellen : 26¦---¦ Depositionsmessnetz Sachsen: Überwachung und Bewertung von Inhaltsstoffen im Regenwasser (Ionenkonzentrationen, Nasse Deposition) und Dokumentation der Langzeitentwicklung Sachdaten: pH-Wert, elektrische Leitfähig-keit, verschiedene An- und Kationen, Gesamtstickstoff- und Gesamtschwefel-Deposition Anzahl der Messtellen : 9

Seen: Seen

Ein See ist ein Stillgewässer mit oder ohne Zu- und Abfluss durch Fließgewässer, das vollständig von einer Landfläche umgeben ist. Er stellt ein weitgehend geschlossenes Ökosystem dar (siehe Ökosystem See). Ein See ist ein Binnengewässer, das eine (größere) Ansammlung von Wasser in einer Bodenvertiefung einer Landfläche darstellt und im Gegensatz zu einem Binnenmeer (zum Beispiel dem Mittelmeer) auf der 0-Meter-Höhenlinie keine direkte Verbindung zum Weltmeer hat. Damit weist er keinen durch Meeresströmungen bedingten Zu- und/oder Abfluss auf. Zu- und Abflussmenge sind in der Regel gegenüber der Gesamtwassermenge eines Sees gering. Im Gegensatz zu einem Fließgewässer weist ein See kein Gefälle auf. In Sachsen-Anhalt gibt es derzeit 27 Seen mit einer Fläche von mehr als 50 ha und mehrere hundert kleinere Seen. Sachsen-Anhalt ist relativ arm an natürlichen Seen. Unter den 10 flächenmäßig größten Seen ist lediglich der Arendsee (514 ha) als natürlicher See zu nennen. Die meisten größeren Seen des Landes sind aufgrund intensiver bergbaulicher Tätigkeit des Menschen entstandene künstliche Gewässer (Restseen des Braunkohlentagebaues oder der Kiesgewinnung). Die drei flächenmäßig größten künstlichen Seen sind die Tagebaurestseen Geiseltal (1840 ha) und Goitsche (1370 ha) sowie der Muldestausee (605 ha). Ebenfalls von Bedeutung ist das System der Talsperren im Harz, die überwiegend der Trinkwasserversorgung dienen. Seen sind empfindliche Gewässerökosysteme, da einmal eingetragene Nährstoffe oder Schadstoffe durch die seeinternen Stoffumsetzungs- und ablagerungsprozesse sowie den relativ geringen Wasseraustausch sehr lange im Gewässer verbleiben. Um in Sachsen-Anhalt die Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie hinsichtlich des Monitorings umzusetzen, wurde eine Rahmenmonitoringkonzeption erarbeitet. Darauf aufbauend wird durch den Gewässerkundlichen Landesdienst jährlich ein Gewässerüberwachungsprogramm Sachsen-Anhalt (GÜSA) erstellt und die Ergebnisse des Monitorings werden veröffentlicht. Das Monitoring hat u.a. folgende grundsätzliche Zielstellungen: Das Monitoring umfasst die Ermittlung der physikalisch-chemischen Beschaffenheit der Gewässer, die Erfassung biologisch-ökologischer Parameter sowie verschiedene Sondermessprogramme (z.B. Arzneimittelwirkstoffe, Pflanzenschutzmittel). Die zu untersuchenden Gewässer (Messnetz) und der erforderliche Untersuchungsumfang (Parameter und Untersuchungshäufigkeit) werden jährlich im „Gewässerüberwachungsprogramm Sachsen-Anhalt“ (GÜSA) festgelegt. Weitere Informationen zum Thema finden Sie hier .

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