Zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) sind in der Oberflächengewässer-Verordnung (OGewV) für Schadstoffe Umweltqualitätsnormen (UQN) festzulegen. Für viele Spurenstoffe ist eine realitätsnahe UQN-Ableitung nicht möglich, da valide Testergebnisse fehlen. In Teilvorhaben A wurden Daten für umweltrelevante Schadstoffe anhand ökotoxikologischen Standardtests (Algen-, Daphnien-, Fischeitest) erhoben und Vorschläge für Umweltqualitätsnormen (UQN-V) abgeleitet. Im Teilvorhaben B wurden Untersuchungen zu chronischen, subletalen Wirkungen des Antidiabetikums Metformin sowie Guanylurea an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) über 28 Tage durchgeführt und UQN-V abgeleitet. Veröffentlicht in Texte | 233/2020.
Das Insektizid Fipronil stellt ein hohes akutes Risiko für Honigbienen dar, wenn es zur Saatgutbehandlung von Mais eingesetzt wird, so die Schlussfolgerung der EFSA in einem Bericht, der auf Anfrage der Europäischen Kommission erstellt wurde. Die EFSA war ersucht worden, eine Risikobewertung von Fipronil vorzunehmen, unter besonderer Berücksichtigung der akuten und chronischen Auswirkungen auf das Überleben und die Entwicklung von Bienenvölkern sowie der Wirkungen subletaler Dosen auf die Sterblichkeit und das Verhalten von Bienen.
„Im Wattenmeer vor Norderney wurde durch Freispülungen einer Schüttung von Steinen sichtbar, die sich ca. einen Kilometer längs des Hauptprieles entlang zieht. Erste optische Inspektionen dieser Schüttung ergaben, dass die Schüttung aus unregelmäßig geformten rundlich bis kantigen Steinen bestand, die starke Korrosions- und Zerfallserscheinungen aufwiesen. Neben der Klärung der Zusammensetzung des Gesteins ergab sich auf Grund der starken Korrosionserscheinung die Frage, ob weidende und filtrierende Benthosorganismen akute oder subletale Schädigungen durch die freigesetzten Metalle erleiden könnten. […] Zur Klärung der Frage, ob in der Umgebung der oben genannten Schlacke-Schüttung in Organismen eine erhöhte Bioverfügbarkeit von Schwermetallen erkennbar ist, wurden Proben von benthischen Evertebraten und Makroalgen aufgesammelt und auf ausgewählte Metalle hin analysiert und bewertet. Parallel dazu wurden histopathologische Untersuchungen zur Aufklärung möglicher Effekte durchgeführt.“
Zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) sind in der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) für neue flussgebietsspezifische Schadstoffe Umweltqualitätsnormen (UQN, EQS) festzulegen. Für viele Spurenstoffe ist eine realitätsnahe UQN-Ableitung nicht möglich, da valide Testergebnisse fehlen. Zur Risikoabschätzung relevanter Stoffe müssen somit einerseits bereits vorhandene Daten auf Validität überprüft, andererseits Datenlücken mithilfe von Biotests geschlossen werden. Im Teilvorhaben A wurden valide Daten für ausgewählte, umweltrelevante Schadstoffe anhand von Literaturrecherchen und ökotoxikologischen Standardtests (Algen-, Daphnien-, Fischeitest) erarbeitet und Vorschläge für Umweltqualitätsstandards abgeleitet. Für die folgenden Stoffe wurden EQS vorgeschlagen: 4-Aminoantipyrin (Metabolit von Metamizol), Amisulprid, Bisoprolol, Clindamycin, Clindamycinsulfoxid und N-Desmethylclindamycin (Metaboliten), Gabapentin, Metformin und Guanylurea (Transformationsprodukt), Lamotrigin, Oxipurinol (Metabolit von Allopurinol), Torsemid, Valsartansäure, Venlafaxin und O-Desmethylvenlafaxin (Metabolit), Methoxymethyltriphenylphosphoniumchlorid, 1,4-Dioxan, Desethylterbutryn und Terbutrynsulfoxid (Transformationsprodukte von Terbutryn und Cybutryn). Als potenziell gewässerrelevant können die Stoffe Venlafaxin, Clindamycin, N-Desmethylclindamycin, Metformin (siehe Teilvorhaben B) und Desethylterbutryn eingestuft werden, d. h. eine Schädigung der aquatischen Biozönose ist nicht auszuschließen. Im Teilvorhaben B wurden Untersuchungen zu chronischen, subletalen Wirkungen des Antidiabetikums Metformin sowie Guanylurea an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) durchgeführt. In zwei separaten Versuchsansätzen wurden subadulte Regenbogenforellen über 28 Tage Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L der jeweiligen Testsubstanz ausgesetzt. Im Anschluss an die Exposition erfolgten eine Bestimmung von Biomarkern und klinisch-chemischen Parametern sowie hämatologische Untersuchungen zur Erfassung des allgemeinen Gesundheitszustandes der Fische. Ausgewählte Organe der Testtiere wurden einer histopathologischen Untersuchung unterzogen. Zudem erfolgte eine histologische Bestimmung der Reifegrade männlicher Gonaden. In einem dritten Versuch wurden juvenile Regenbogenforellen im Alter von 44 Tagen nach dem Schlupf Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L Metformin ausgesetzt. Schwerpunkt dieser Studie war die Überprüfung eines möglichen Effektes von Metformin auf die Gonadenentwicklung in dieser hierfür besonders sensiblen Lebensphase. Die Untersuchungsergebnisse weisen auf eine Beeinflussung des Hormonsystems subadulter, männlicher Regenbogenforellen nach Metformin-Exposition hin. Von den Veränderungen wird insbesondere der Nachweis einer zwar geringen, aber signifikante Induktion von Vitellogenin als ein eindeutig auf die Metformin-Exposition zurückzuführender Effekt interpretiert. Nach Exposition in Guanylurea wurden bei adulten Regenbogenforellen beiderlei Geschlechts signifikante Veränderungen der Sexualhormone nachgewiesen. Die Werte ließen jedoch keine klare Tendenz oder Dosis-Wirkungsbeziehung erkennen, sodass sie im Rahmen einer Risikobewertung keine Berücksichtigung finden. Weder Metformin, noch Guanylurea führten zu pathologischen Veränderung der Fischorgane oder zu eindeutigen, auf die Testsubstanzen zurückzuführende hämatologische und klinisch-chemische Veränderungen. Eine Metformin-Exposition juveniler Lebensstadien von Regenbogenforellen hatte keinen eindeutigen Einfluss auf die Geschlechtsdifferenzierung und Gonadenentwicklung der Tiere. Zusammenfassend ergaben die im Rahmen der Studie erhobenen Befunde Hinweise auf eine negative Beeinflussung der Fischgesundheit durch Metformin und Guanylurea. Zur Ableitung eines ökotoxikologischen Schwellenwertes für Metformin werden die Veränderungen der Vitellogenin-Konzentrationen bei männlichen Regenbogenforellen herangezogen. Die NOEC hinsichtlich der Vitellogenin-Induktion lag mit 50 (my)g/L im Bereich der maximal in Oberflächengewässern gemessenen Metformin-Konzentrationen. Damit ist Metformin als gewässerrelevanter Spurenstoff einzustufen. Quelle: Forschungsbericht
Zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) sind in der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) für neue flussgebietsspezifische Schadstoffe Umweltqualitätsnormen (UQN, EQS) festzulegen. Für viele Spurenstoffe ist eine realitätsnahe UQN-Ableitung nicht möglich, da valide Testergebnisse fehlen. Zur Risikoabschätzung relevanter Stoffe müssen somit einerseits bereits vorhandene Daten auf Validität überprüft, andererseits Datenlücken mithilfe von Biotests geschlossen werden. Im Teilvorhaben A wurden valide Daten für ausgewählte, umweltrelevante Schadstoffe anhand von Literaturrecherchen und ökotoxikologischen Standardtests (Algen-, Daphnien-, Fischeitest) erarbeitet und Vorschläge für Umweltqualitätsstandards abgeleitet. Für die folgenden Stoffe wurden EQS vorgeschlagen: 4-Aminoantipyrin (Metabolit von Metamizol), Amisulprid, Bisoprolol, Clindamycin, Clindamycinsulfoxid und N-Desmethylclindamycin (Metaboliten), Gabapentin, Metformin und Guanylurea (Transformationsprodukt), Lamotrigin, Oxipurinol (Metabolit von Allopurinol), Torsemid, Valsartansäure, Venlafaxin und O-Desmethylvenlafaxin (Metabolit), Methoxymethyltriphenylphosphoniumchlorid, 1,4-Dioxan, Desethylterbutryn und Terbutrynsulfoxid (Transformationsprodukte von Terbutryn und Cybutryn). Als potenziell gewässerrelevant können die Stoffe Venlafaxin, Clindamycin, N-Desmethylclindamycin, Metformin (siehe Teilvorhaben B) und Desethylterbutryn eingestuft werden, d. h. eine Schädigung der aquatischen Biozönose ist nicht auszuschließen. Im Teilvorhaben B wurden Untersuchungen zu chronischen, subletalen Wirkungen des Antidiabetikums Metformin sowie Guanylurea an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) durchgeführt. In zwei separaten Versuchsansätzen wurden subadulte Regenbogenforellen über 28 Tage Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L der jeweiligen Testsubstanz ausgesetzt. Im Anschluss an die Exposition erfolgten eine Bestimmung von Biomarkern und klinisch-chemischen Parametern sowie hämatologische Untersuchungen zur Erfassung des allgemeinen Gesundheitszustandes der Fische. Ausgewählte Organe der Testtiere wurden einer histopathologischen Untersuchung unterzogen. Zudem erfolgte eine histologische Bestimmung der Reifegrade männlicher Gonaden. In einem dritten Versuch wurden juvenile Regenbogenforellen im Alter von 44 Tagen nach dem Schlupf Konzentrationen von 0,1-1.000 (my)g/L Metformin ausgesetzt. Schwerpunkt dieser Studie war die Überprüfung eines möglichen Effektes von Metformin auf die Gonadenentwicklung in dieser hierfür besonders sensiblen Lebensphase. Die Untersuchungsergebnisse weisen auf eine Beeinflussung des Hormonsystems subadulter, männlicher Regenbogenforellen nach Metformin-Exposition hin. Von den Veränderungen wird insbesondere der Nachweis einer zwar geringen, aber signifikante Induktion von Vitellogenin als ein eindeutig auf die Metformin-Exposition zurückzuführender Effekt interpretiert. Nach Exposition in Guanylurea wurden bei adulten Regenbogenforellen beiderlei Geschlechts signifikante Veränderungen der Sexualhormone nachgewiesen. Die Werte ließen jedoch keine klare Tendenz oder Dosis-Wirkungsbeziehung erkennen, sodass sie im Rahmen einer Risikobewertung keine Berücksichtigung finden. Weder Metformin, noch Guanylurea führten zu pathologischen Veränderung der Fischorgane oder zu eindeutigen, auf die Testsubstanzen zurückzuführende hämatologische und klinisch-chemische Veränderungen. Eine Metformin-Exposition juveniler Lebensstadien von Regenbogenforellen hatte keinen eindeutigen Einfluss auf die Geschlechtsdifferenzierung und Gonadenentwicklung der Tiere. Zusammenfassend ergaben die im Rahmen der Studie erhobenen Befunde Hinweise auf eine negative Beeinflussung der Fischgesundheit durch Metformin und Guanylurea. Zur Ableitung eines ökotoxikologischen Schwellenwertes für Metformin werden die Veränderungen der Vitellogenin-Konzentrationen bei männlichen Regenbogenforellen herangezogen. Die NOEC hinsichtlich der Vitellogenin-Induktion lag mit 50 (my)g/L im Bereich der maximal in Oberflächengewässern gemessenen Metformin-Konzentrationen. Damit ist Metformin als gewässerrelevanter Spurenstoff einzustufen. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Der Einfluss von Pestiziden auf Atmung und Kreislauf bei Fischen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Zoologisches Institut, Lehrstuhl Tierphysiologie, Abteilung Physiologische Ökologie der Tiere durchgeführt. Untersucht werden die Auswirkungen von LEBAYCID auf das Atmungs- und Kreislaufsystem bei wirtschaftlich wichtigen Buntbarschen (Tilapia). Neben den letalen Auswirkungen werden subletale Intoxikationen und die Regenerationsmoeglichkeiten untersucht. Statische Vergiftungstests, Stoffwechsel und EKG-Registrierung, Atmungsregulation. Histopathologische Untersuchungen.
Das Projekt "Wirkung, Aufnahme und Anreicherung subletaler Dosen von Atrazin auf bzw. in Paramecium caudatum als Glied einer Nahrungskette" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fakultät für Biologie durchgeführt. Fuer den Stoffumsatz, vor allem den Abbau von Bestandsabfall haben einzellige Organismen wie Bakterien, Flagellanten, Ciliaten grosse Bedeutung. Forschungen ueber Wirkung, Aufnahme und Abbau von Herbiziden an Bakterien als mobilen Gliedern einer pelagischen Nahrungskette werden durch Untersuchungen ueber Wirkung, Aufnahme und Anreicherung subletaler Dosen von Atrazin auf bzw. in Paramecium caudatum als naechstem Glied dieser auf Destruenten basierenden Nahrungskette weitergefuehrt, um schliesslich durch Kopplung beider Nahrungskettenglieder ein Bilanzierung des Schadstoffflusses zu erreichen. Da Paramecium caudatum ein typischer Vertreter einer Biozoeonose ist, die fuer den Abbau organischen Bestandsabfalls und den Stoffumsatz in Gewaessern besondere Bedeutung hat, liegt es nahe, den kurz- und langfristigen Einfluss von Atrazin auf eine derartige Biozoeonose, ihre Sukzession und den Stoffumsatz in Modellgewaessern zu untersuchen.
Das Projekt "Einfluß der anthropogenen Fluoridbelastung auf Fauna und Mikroflora von Böden in Emittentennähe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät III Agrarwissenschaften I, Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Fachgebiet Allgemeine Bodenkunde und Gesteinskunde durchgeführt. Ziel der Arbeiten war die Klaerung der Fluoridverteilung und deren Einflusses auf Fauna und Mikroflora in Boeden unweit fluoremittierender Industrien Baden-Wuerttembergs. Ausgehend von punktfoermigen Quellen (zB in Bad Wimpfen und in Villingen-Schwenningen) wurden umfangreiche Gelaendeuntersuchungen entlang von Fluoridgradienten durchgefuehrt. An ausgewaehlten Leitprofilen wurde die F-Verteilung (des Gesamtgehaltes und des wasserloeslichen Anteils) als Funktion der Bodentiefe ermittelt und in Relation zu den chemisch-physikalischen Eigenschaften gestellt. In den Oberboeden (Ah, Ap, Streu) entlang der Gradienten wurde die Bodenfauna quantitativ und qualitativ erfasst, um moegliche selektive Veraenderungen nachzuweisen. Fuer Bad Wimpfen wurde eine detaillierte Fluorid-Belastungskarte der Boeden erstellt. Die Tiefenverlagerung des Fluorids wurde anhand von Leitprofilen untersucht. In kalkreichen Boeden wird das Fluorid offenbar in den oberen 40-50 cm festgelegt, in Loess-Parabraunerden konnte jedoch eine Auswaschung bis in ca 160 cm Tiefe nachgewiesen werden. Ueber Lumbriciden-Gaenge findet eine deutliche biogene Tiefenverlagerung der Fluoride statt. Die Gefahr der Fluoridauswaschung aus kalkreichen Boeden ist gering. Eine Kartierung anhand von Helix pomatia-Gehaeusen ergab eine hochsignifikante Korrelation zwischen den F-Gehalten in den Schalen und den dazugehoerigen FHCI-Werten der Oberboeden. An 55 Bodenproben aus 90-100 cm Tiefe konnten keine Unterschiede zwischen den F-Gehalten von drei Belastungszonen und innerhalb der drei Fluoridfraktionen (Ft, FHCI, Fw) gefunden werden. Wie im Oberboden (0-10 cm) war im Unterboden nur Ft mit FHCI signifikant positiv korreliert. Waehrend bei unbelasteten Proben nur geringe Unterschiede zwischen Ober- und Unterboden in den drei F-Fraktionen auftraten, erwiesen sich die F-Gehalte stark belasteter Standorte als signifikant erhoeht (bis Faktor 8,8 bei FHCI). In Laborversuchen mit Eisenia foetida zur Toxizitaet verschiedener Fluoride ergab sich folgende Reihe im Kontakt-Test: NaF - FK - FHC2COONa und im Substrat-Test nahm die Toxizitaet in der Reihenfolge FCH2COONa - KF - NaF ab. In einem Langzeittest mit subletalen F-Konzentrationen konnten negative Einfluesse auf Wachstum und Fertilitaet bei FCH2COONa, KF und NaF festgestellt werden, waehrend bei CaF2 bisher keine Effekte auftraten. Die vorliegende Untersuchung wurde im Rahmen des Anschlussvorhabens PW 88.066 weitergefuehrt.
Das Projekt "Teilprojekt: Validierung eines Nematodenbiotests zum Nachweis der Bioverfügbarkeit und Toxizität von B.t.-Toxinen im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ibn - Institut für Biodiversität - Netzwerk e.V. durchgeführt. Die Untersuchung von Wirkungen schädlingsresistenter GVPs auf Nichtzielorganismen spielt für eine freisetzungsbegleitende Sicherheitsforschung von gentechnisch veränderten Pflanzen eine bedeutende Rolle. Im Rahmen des Verbundprojekts 'Freisetzungsbegleitende Sicherheitsforschung transgener Maissorten mit neuen Bt-Genen: Entwicklung und Validierung von Monitoringmethoden' soll deshalb in diesem Vorhaben, exemplarisch an einer neuen transgenen Maissorte, ein Biotestverfahren mit Nematoden zum Nachweis der Wirkung und Bioverfügbarkeit von Bt-Toxinen validiert werden. Bodenproben von Versuchsfeldern mit transgenen und isogenen Maissorten werden anhand eines standardisierten Biotests mit Caenorhabditis elegans (Nematoda) hinsichtlich ihrer Wirkung auf subletale Testparameter (z.B. Reproduktion) untersucht. Zusätzlich sollen Medien mit verschiedenen Bindungseigenschaften mit reinem Toxin angereichert werden um Dosis-Wirkungsbeziehungen untersuchen zu können. Das Vorhaben soll ein schnelles und kostengünstiges Biotestverfahren validieren, um für freisetzungsbegleitende Monitoringprogramme zur Verfügung zu stehen. Die Ergebnisse sollen außerdem international publiziert werden.
Das Projekt "Auswirkung subletaler und synergistischer Belastung auf makro-Invertebrata des Rheins" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Zoologie, Arbeitsgruppe Spezielle Zoologie und Ökologie durchgeführt. An einer groesseren Anzahl von Tieren aus dem Rhein wird die Auswirkung gleichzeitiger Belastung mit 3-4 Stoffen bzw. Schadfaktoren (O2-Mangel, Erwaermung) geprueft. Gemessen wird nicht der Tod der Versuchstiere, sondern bereits vorher sich andeutende, sublethale Schaedigung ueber die Messgroessen Sauerstoff-Verbrauch, Aktivitaet, Filtrationsleistung etc. Als Ergebnisse sind Daten ueber Resistenz-Unterschiede bei den Versuchstieren zu erwarten, weiterhin Auskunft ueber synergistisch besonders aktive Substanzen im Abwasser.