Lepom, Peter; Irmer, Ulrich; Wellmitz, Jörg Chemosphere 86 (2012), 2, 202-211 Mercury concentrations have been analysed in bream (Abramis brama L.) and zebra mussels (Dreissena polymorpha) collected at 17 freshwater sites in Germany from 1993-2009 and 1994-2009, respectively, within the German Environmental Specimen programme. Mercury concentrations in bream ranged from 21 to 881 ng g -1 wet weight with lowest concentrations found at the reference site Lake Belau and highest in fish from the river Elbe and its tributaries. Statistical analysis revealed site-specific differences and significant decreasing temporal trends in mercury concentrations at most of the sampling sites. The decrease in mercury levels in bream was most pronounced in fish from the river Elbe and its tributary Mulde, while in fish from the river Saale mercury levels increased. Temporal trends seem to level off in recent years. Mercury concentrations in zebra mussels were much lower than those in bream according to their lower trophic position and varied by one order of magnitude from 4.1 to 42 ng g -1 wet weight (33-336 ng g -1 dry weight). For zebra mussels, trend analyses were performed for seven sampling sites at the rivers Saar and Elbe of which three showed significant downward trends. There was a significant correlation of the geometric mean concentrations in bream and zebra mussel over the entire study period at each sampling site (Pearson’s correlation coefficient = 0.892, p = 0.00002). A comparison of the concentrations in bream with the environmental quality standard (EQS) of 20 ng g -1 wet weight set for mercury in biota by the EU showed that not a single result was in compliance with this limit value, not even those from the reference site. Current mercury levels in bream from German rivers exceed the EQS by a factor 4.5-20. Thus, piscivorous top predators are still at risk of secondary poisoning by mercury exposure via the food chain. It was suggested focusing monitoring of mercury in forage fish (trophic level 3 or 4) for compliance checking with the EQS for biota and considering the age dependency of mercury concentrations in fish in the monitoring strategy. doi:10.1016/j.chemosphere.2011.10.021
Rüdel, Heinz; Radermacher, Georg; Fliedner, Annette; Lohmann, Nina; Koschorreck, Jan; Duffek, Anja Chemosphere , 292 (2022), 133483; online 31. Dezember 2021 The European Water Framework Directive requires monitoring of bioaccumulative contaminants in fish to assess risks to human health by fish consumption and wildlife by secondary poisoning of predators. The list of priority substances for which environmental quality standards (EQSs) have been derived covers also perfluorooctane sulfonic acid (PFOS). No EQSs have yet been set for other per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) that are frequently detected in fish and of which some have a non-negligible risk potential compared to PFOS. As a case study, burdens for a set of PFAS were investigated for different fish species from five German freshwater sites and a Baltic Sea lagoon. PFAS concentrations were determined for composite samples of both, fillet and whole fish. On average, sum concentrations of C9–C14 perfluoroalkyl carboxylic acids, which will be banned in the European Union in 2023, reached 87% and 82% of the PFOS burdens in fillet and whole fish, respectively. The potential risk of several PFAS other than PFOS was assessed using a previously suggested relative potency factor approach, which is also applied for a proposed EQS revision. Only five of 36 fillet samples (mostly perch) exceeded the current EQS for PFOS alone. By contrast, all fillet samples exceeded the newly proposed draft EQS, which considers potential effects of further PFAS but also a lower tolerable intake value. Additionally, the dataset was used to derive fillet-to-whole fish conversion factors, which can be applied to assess human health risks by consumption of fillet if only whole fish concentrations are available. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.133483 Rüdel, Heinz; Radermacher, Georg; Fliedner, Annette; Lohmann, Nina; Koschorreck, Jan; Duffek, Anja Chemosphere 292 (2022), 133483, online 31.Dezem The European Water Framework Directive requires monitoring of bioaccumulative contaminants in fish to assess risks to human health by fish consumption and wildlife by secondary poisoning of predators. The list of priority substances for which environmental quality standards (EQSs) have been derived covers also perfluorooctane sulfonic acid (PFOS). No EQSs have yet been set for other per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) that are frequently detected in fish and of which some have a non-negligible risk potential compared to PFOS. As a case study, burdens for a set of PFAS were investigated for different fish species from five German freshwater sites and a Baltic Sea lagoon. PFAS concentrations were determined for composite samples of both, fillet and whole fish. On average, sum concentrations of C9–C14 perfluoroalkyl carboxylic acids, which will be banned in the European Union in 2023, reached 87% and 82% of the PFOS burdens in fillet and whole fish, respectively. The potential risk of several PFAS other than PFOS was assessed using a previously suggested relative potency factor approach, which is also applied for a proposed EQS revision. Only five of 36 fillet samples (mostly perch) exceeded the current EQS for PFOS alone. By contrast, all fillet samples exceeded the newly proposed draft EQS, which considers potential effects of further PFAS but also a lower tolerable intake value. Additionally, the dataset was used to derive fillet-to-whole fish conversion factors, which can be applied to assess human health risks by consumption of fillet if only whole fish concentrations are available. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.133483
Im Zuge der vorliegenden Konzeptstudie wurde zuerst ein Anforderungskatalog mit 21 Kriterien erstellt, anhand dessen die Eignung potentieller Wirkstoffe für eine wirksame und umweltverträglichere Nagetierbekämpfung abgeschätzt werden kann. Anschließend wurden Methoden ermittelt, die unter anderem über physiologische oder biochemische Systeme eine erhöhte Zieltierspezifität (Selektivität) von Rodentiziden ermöglichen und somit die Gefahr von Primär- und Sekundärvergiftungen von Nicht-Zieltieren verringern können. Um kurzfristig umsetzbare Stragien zur Verbesserung der Umwelteigenschaften von Rodentiziden aufzuzeigen, wurden zunächst in der Humanmedizin bereits eingesetzte blutgerinnungshemmende oder -fördernde Substanzen ermittelt, die bessere Umwelteigenschaften als die aktuell verwendeten Antikoagulanzien aufweisen und diese möglicherweise ersetzen könnten. Dabei erwiesen sich unter den Antikoagulanzien Dicoumarin und Dabigatranetexilat, bei den gerinnungsfördernden Medikamenten 4-(Aminomethyl)benzoesäure und Tranexamsäure als besonders vielversprechend. Des Weiteren könnten die Wirksamkeit und Umwelteigenschaften der derzeit als Biozide genehmigten Rodentizide kurzfristig verbessert werden, wenn reine Enantiomere anstelle der bisherigen Isomerengemische der Wirkstoffe hergestellt werden würden. Zusätzlich kann durch Mikroverkapselung der Wirkungseintritt von Rodentiziden verzögert werden. Wirkstoffe, wie 2-Fluoressigsäure oder Natriumhexafluorosilikat, die aufgrund ihrer akuten Wirkung und der damit verbundenen Köderscheu derzeit nicht (mehr) als Rodentizide eingesetzt werden, aber gute Umwelteigenschaften aufweisen, könnten so wieder in Betracht gezogen werden. Mittelfristig können bekannte Wirkstoffe durch Modifikation verbessert werden, z.B. durch die Einführung funktioneller Gruppen, die die Abbaubarkeit erhöhen und/oder das Bioakkumulationsrisiko senken. Das größte Optimierungspotential birgt letztlich die komplette Neuentwicklung eines Wirkstoffs, bei der die oben genannten Kriterien bereits beim Design beachtet werden, allerdings ist diese langfristige Strategie mit dem höchsten Entwicklungsaufwand verbunden. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Schutz der Umwelt vor den Auswirkungen des Einsatzes von Rodentiziden: Anpassung der Bewertungsgrundlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Knoell Consult GmbH durchgeführt. Rodentizide bergen hohe Umweltrisiken. Sie sind nur aus Gründen des Gesundheitsschutzes zugelassen und unterliegen strengen Anwendungsbestimmungen zur Risikominderung. Die Umweltrisikobewertung basiert auf der Umweltexpositionsbewertung, deren Grundlage im Emissionsszenariodokument ESD abgebildet ist. Die bisherigen Erfahrungen aus der Wirkstoff- und Produktzulassung haben gezeigt, dass diese Grundlage wissenschaftlich überarbeitet und verbessert werden muss. Folgende inhaltliche Überarbeitungen sind geplant: Die Anwendungsszenarien müssen stärker differenziert und die verwendeten Modellparameter an den Stand der guten fachlichen Anwendung angepasst werden. Die Eintragspfade in die Umwelt müssen überarbeitet werden. Es ist das bisher nicht berücksichtigte Umweltkompartiment Grundwasser in das ESD einzubeziehen und ein Modell für die Abschätzung der Grundwasserexposition zu entwickeln. Für die Bewertung der Risiken von Primär- und Sekundärvergiftungen sind Nichtzieltiere mit Hinblick auf ihre ökologische Relevanz zu ergänzen. Ziel ist es, die Bewertung der Vergiftungsrisiken an die konkrete Anwendungspraxis anzupassen. Die Neubewertung von Antikoagulanzien als auch die Wiederzulassung der entsprechenden Produkte steht ab 2017 bevor. Aufgrund der ermittelten Umweltrisiken müssen diese Wirkstoffe und Produkte im Einklang mit der BiozidV einer vergleichenden Bewertung unterzogen werden. Auf der Basis einer wiss. untermauerten Bewertungsgrundlage ist eine realistischere Risikoabschätzung und damit ein fundierter Vergleich möglich, der zu einer begründeten Mengenminimierung der eingesetzten Produkte und/oder dem Ersatz einzelner Wirkstoffe sowie zu einer höheren Akzeptanz der deutschen Anwendungsbestimmungen zur Risikominderung in den anderen MS führen wird. Bis 2017 muss eine Überarbeitung des ESD PT 14 vorliegen, damit die Umweltrisikobewertung EU-weit harmonisiert erfolgen kann.
Background<BR>Bioaccumulating contaminants in surface waters are preferably monitored in fish for assessing the related risks to and via the aquatic environment. Consequently, the European Water Framework Directive (WFD) requires a monitoring of certain priority substances such as mercury, polybrominated diphenyl ethers (PBDE), perfluorooctane sulfonic acid and its derivatives (PFOS), hexachlorobenzene (HCB), hexabromocyclododecanes (HBCDD) and polychlorinated dioxins/dioxin-like compounds (dioxins) in freshwater and coastal fish. Tissue levels have to comply with biota environmental quality standards (EQSs) given in Directive 2013/39/EU. EQSs are justified either by risks for human health (assessed on the basis of fillet) or secondary poisoning of wildlife (based on whole fish). To support the practical implementation of the WFD biota monitoring in Germany, comparative investigations of target fish species caught at six sites were performed.<P>Results<BR>At each site, at least three fish species listed in a national guidance document were sampled (e.g., chub, roach, bream, perch). Beside biometric data, concentrations of seven priority substances were determined in pooled fillet and carcass samples and whole fish data were calculated. The EQSs for PBDE and mercury were exceeded in nearly all fillet and whole fish samples. PFOS was above the EQS at several sites especially in perch, while HCB exceeded the EQS only at one site (Elbe River). All fillet and whole fish samples complied with the EQSs for dioxins and HBCDD. Based on wet weight concentrations of a homogeneous set of 20 composite sample pairs of 3â€Ì5 year-old fish, the following fillet-to-whole fish conversion factors were derived: mercury 0.81, PBDE 5.4, HCB 3.6, PFOS 2.7, dioxins 5.3, and HBCDD 1.8.<P>Conclusions<BR>Recommendations on selection of target fish species, age or tissue given by EU and national guidance documents are practical and feasible. However, further adjustments of the samplings such as the determination of site-specific length-age relationships are required from both ecological and risk assessment perspectives. The derived conversion factors allow the translation of fillet-to-whole fish concentrations (and vice versa), and thus the EQS compliance assessment for the appropriate tissue (fillet for human health, whole fish for wildlife risks) if only one tissue is investigated. Quelle: https://link.springer.com
Das Projekt "Strategie zur Implementierung der neuen Umweltqualitätsnormen für prioritäre Stoffe in Fischen (Richtlinie 2013/39/EU)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. In die Richtlinie 2013/39/EG wurden 12 neue prioritäre Stoffe geregelt. Für einige Stoffe wurden die Überwachungsanforderungen (JD-UQN/ZHK-UQN) verschärft und für acht Stoffe wurde Biota-UQN eingeführt. Die Überwachung von Biota wird deshalb zukünftig erheblich an Bedeutung gewinnen. Die Etablierung geeigneter Biota-Monitoring-Programme wird dadurch erschwert, dass mit der Überwachung von Schadstoffkonzentrationen in Biota verschiedene Ziele verfolgt werden z.B. die Ermittlung zeitlicher Trends, die Ermittlung räumlicher Unterschiede in der Schadstoffkonzentration, der Schutz von Spitzenprädatoren vor Sekundärvergiftungen und der Schutz der menschlichen Gesundheit. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, wissenschaftliche Grundlagen für eine Monitoringstrategie zu entwickeln, die die verschiedenen Ziele integriert sowie den Anforderungen der UQN-Richlinie genügt. Im Rahmen des Projekts soll der Einfluss verschiedener Parameter wie Fischart, Alter/Länge/Gewicht, Geschlecht, zu untersuchendes Gewebe, Trophie-Stufe und Fettgehalt auf die ermittelten Schadstoffkonzentrationen in ausgewählten Flussgebieten/Seen systematisch untersucht werden. Die Ergebnisse sollen genutzt werden, um gemeinsam mit den Bundesländern eine geeignete Überwachungsstrategie für Biota gemäß RL 2013/39/EU zu entwickeln. Darüber hinaus sollen Schadstoffgehalte in Fischen mit denen in Spitzenprädatoren (Otter, Fischadler) verglichen werden, um zu beurteilen, ob die angewendeten UQN ausreichenden Schutz gewähren.
Das Projekt "Konzeptstudie zu Entwicklungsmöglichkeiten eines umweltverträglicheren Rodentizids" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Lüneburg, Institut für Nachhaltige Chemie und Umweltchemie (INUC) durchgeführt. a) Chemikalien mit weniger umweltschädlichen Eigenschaften zu entwickeln ist ein wichtiger Leitsatz der nachhaltigen Chemie. Antikoagulantien, die derzeit vorrangig zur Bekämpfung von Nagetieren verwendet werden, stellen ein hohes Risiko für die Umwelt dar. Die Risiken für Primär- und Sekundärvergiftungen sind hoch, viele der Stoffe erfüllen die PBT- oder vPvB-Kriterien. Zusätzlich bilden sich in Nagetierpopulationen zunehmend Resistenzen gegen die existierenden Wirkstoffe. Derzeit gibt es jedoch kaum wirksame chemische Alternativen, die diese Substanzklasse ersetzen könnten. Nicht-chemische Alternativen stehen zwar zur Verfügung, sind jedoch aufgrund fehlender Zulassungs- oder Zertifizierungsverfahren noch nicht bewertet worden und stellen momentan noch keinen vollständigen Ersatz von Chemikalien zur Nagetierbekämpfung dar. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Möglichkeiten eruiert werden, wie die Auswirkungen der umweltschädlichen Eigenschaften von Rodentiziden minimiert werden können. Dabei liegt der Fokus darauf, die Risiken für Nichtzielorganismen zu reduzieren. Dafür sollen verschiedene Herangehensweisen auf ihr Potential zur Verbesserung der Umwelteigenschaften untersucht werden. Auch die Kombination verschiedener Optionen soll überprüft werden:1. Nutzung anderer, zielorganismen-spezifischer Wirkmechanismen.2. Umweltschonendere Nutzung der derzeit verwendeten Wirkstoffe (z.B. Stereoisomere).3. Design neuer Wirkstoffe, das umweltfreundlichere Eigenschaften aufweist.4. Verbesserte und ggfs. zielorganismenspezifischere Formulierung und Ausbringung der Köder. b) Ziel des Vorhabens ist, die Potentiale für eine Reduzierung der Umweltbelastung zu untersuchen, die die nachhaltige Chemie für Antikoagulantien bietet. Dadurch sollen Ansatzpunkte ermittelt werden, ob und wie die in einigen Fällen unumgängliche chemische Bekämpfung von Nagetieren umweltschonender gestaltet werden kann.
The European Water Framework Directive requires monitoring of bioaccumulative contaminants in fish to assess risks to human health by fish consumption and wildlife by secondary poisoning of predators. The list of priority substances for which environmental quality standards (EQSs) have been derived covers also perfluorooctane sulfonic acid (PFOS). No EQSs have yet been set for other per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) that are frequently detected in fish and of which some have a non-negligible risk potential compared to PFOS. As a case study, burdens for a set of PFAS were investigated for different fish species from five German freshwater sites and a Baltic Sea lagoon. PFAS concentrations were determined for composite samples of both, fillet and whole fish. On average, sum concentrations of C9-C14 perfluoroalkyl carboxylic acids, which will be banned in the European Union in 2023, reached 87% and 82% of the PFOS burdens in fillet and whole fish, respectively. The potential risk of several PFAS other than PFOS was assessed using a previously suggested relative potency factor approach, which is also applied for a proposed EQS revision. Only five of 36 fillet samples (mostly perch) exceeded the current EQS for PFOS alone. By contrast, all fillet samples exceeded the newly proposed draft EQS, which considers potential effects of further PFAS but also a lower tolerable intake value. Additionally, the dataset was used to derive fillet-to-whole fish conversion factors, which can be applied to assess human health risks by consumption of fillet if only whole fish concentrations are available. © 2021 The Authors
Das Projekt "Erfasssung von Rückständen von als Rodentizid ausgebrachten Antikoagulantien in wildlebenden Biota" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst - Außenstelle Münster durchgeführt. Zur Bekämpfung von schädlichen Nagetieren werden fast ausschließlich sowohl im Biozid- als auch im Pflanzenschutzbereich rodentizide Antikoagulanzien eingesetzt. Antikoagulanzien der 2. Generation sind im Rahmen der Wirkstoffzulassungen (Biozide/PSM) als potentielle PBT-Kandidaten eingestuft worden. Sie wirken nicht spezifisch auf die Zielorganismen und stellen daher eine erhebliche potenzielle Gefahr für Nicht-Zielorganismen und die Umwelt dar. Ziel muss es daher sein, die Einträge in die Umwelt zu erfassen und zu minimieren und langfristig die entsprechenden Stoffe zu substituieren. Obwohl Antikoagulanzien in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen sowohl im urbanen als auch agrarischen Bereich ausgebracht werden, gibt es für Deutschland keine systematischen Erkenntnisse zur Exposition von Nicht-Zielorganismen (Primär- und Sekundärvergiftungen), sondern lediglich Zufallsbefunde. Hierbei werden in der Regel nur Tiere erfasst, die lethale Rodentiziddosen aufgenommen haben. Der Nachweis subletaler Belastungen und die systematische Erfassung der Verbreitung von Rodentizidrückständen in unterschiedlichen Umweltkompartimenten hat bisher nicht stattgefunden. Europaweit gibt es zurzeit nur Studien aus UK, die sich auf wenige Nicht-Zielorganismen beschränken und auf spezifische regionale Bedingungen in Deutschland nicht übertragbar sind. Die englischen Untersuchungen zeigen, dass verschiedene untersuchte Nicht-Zielorganismen subletale Rodentizidbelastungen aufweisen. Aufgrund der weiten Verbreitung der Anwendung von Antikoagulanzien ist damit zu rechnen, dass es in Deutschland in verschiedenen Biota ebenfalls Rodentizidrückstände nachgewiesen werden können. In dem Vorhaben sollen daher sowohl der Nachweis auf Wirkstoffrückstände sowie deren möglicher Einfluss auf die Nicht-Zielorganismen, vor allem Schleiereulen, anderen Nagerarten, sowie Füchsen und Marderartigen untersucht und bewertet werden. Ziel der Untersuchung ist die Beschreibung der Gefährdung von Nicht-Zielorganismen auch durch subletale Wirkstoffmengen, die Identifikation von Expositionspfaden und die Ableitung von Erkenntnissen zur Einleitung konkreter Risikominderungsmaßnahmen und Anwendungsbeschränkungen im Rahmen der Biozidproduktzulassung.
Das Projekt "Umweltverträgliche Nagetier-Bekämpfung in der Landwirtschaft: Vergleichende Umweltbewertung für Rodentizide, Bewertung nichtchemischer Alternativen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen durchgeführt. Ausgangslage/Zielstellung/Methodik des Vorhabens: Um Schäden durch die Aktivität von Nagetieren auf landwirtschaftlichen Nutzflächen zu vermeiden, werden Rodentizide eingesetzt. Deren Einsatz gefährdet andere wildlebende Kleinsäuger, auch geschützte Arten wie den Feldhamster, und Vögel. In Deutschland werden immer wieder Fälle von Vergiftungen durch Rodentizide bekannt: So verendeten 2004 in Mecklenburg-Vorpommern 40 Kraniche, in Thüringen 6 Kraniche sowie 250 Saatgänse aufgrund einer Zinkphosphid-Vergiftung. In Sachsen-Anhalt verendeten Feldhasen in 2007 an dem Wirkstoff Chlorphacinon nach offener Ausbringung eines Mäusebekämpfungsmittels. Viele Vergiftungsfälle durch Rodentizide dürften unerkannt bleiben, da verendete Tiere oftmals nicht gefunden werden oder ein Zusammenhang mit einer Rodentizidanwendung nicht erkannt wird. Neben der direkten Aufnahme rodentizider Wirkstoffe sind auch Sekundärvergiftungen über Beutetiere möglich. In einer aktuellen Studie aus Dänemark wurden in mehr als 84Prozent der untersuchten Vögeln und Säuger (Prädatoren) auf intensiv landwirtschaftlich genutzten Flächen relevante Rodentizidgehalte festgestellt (8th European Vertebrate Pest Management Conference, 2011). Ziel des Vorhabens ist es den Einsatz von Rodentiziden durch die Anwendung nicht chemischer Verfahren zu minimieren und langfristig möglicherweise ganz auf Rodentizide zu verzichten. Der aktuelle Wissensstand bezüglich der Anwendung alternative Verfahren und Methoden zur Eindämmung von Nagetieraktivitäten soll hierzu durch eine systematische Befragungen von Anwendern, Länderbehörden und Forschungsinstitutionen erfasst werden. Die identifizierten Alternativen sind hinsichtlich der Praktikabilität, des Bekämpfungserfolgs und der Umweltverträglichkeit der Verfahren zu bewerten, um daraus Praxisempfehlungen ableiten zu können (z.B. als Broschüre). Mit Landesbehörden und Naturschutzverbänden ist eng zusammen zu arbeiten.