Das Projekt "Monitoring von bromierten Flammschutzmitteln in Fließgewässern, Abwässern und Klärschlamm in Baden-Württemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Polybromierte Diphenylether (PBDE) und Tetrabrombisphenol A (TBBPA) werden seit 1970 als Flammschutzmittel produziert. Verschiedene Studien belegen das rasche Ansteigen der Umweltkonzentrationen dieser vielfältig eingesetzten Verbindungen. Um Aussagen über den Verbleib der PBDE und von TBBPA in der Umwelt treffen zu können, wurden Proben von Fließgewässern, Sedimenten, Zu- und Abläufen und Schlämmen von verschiedenen Kläranlagen in Baden-Württemberg analysiert. In Wasserproben ober- und unterhalb der Kläranlagen konnte hauptsächlich 2,2',4,4'-Tetrabromdiphenylether (BDE-47) in Konzentrationen bis zu 0,7 ng/L gefunden werden. Die in den Abläufen gemessenen PBDE-Konzentrationen scheinen von der technischen Ausstattung der Kläranlagen abzuhängen. Hohe TBBPA-Werte in einigen wässrigen Proben werden wahrscheinlich durch lokale industrielle Quellen verursacht. Bei allen untersuchten Sedimenten waren die PBDE hauptsächlich durch BDE-47 und die Pentabromdiphenylether BDE-99, -100 repräsentiert. Im allgemeinen zeigten die Konzentrationen eine große Abhängigkeit von den Eigenschaften der Sedimenten und dem Vorhandensein von anthropogenen Substanzen wie Detergentien und Ölen. Ein ansteigender Trend konnte bei den Echaz-Sedimenten, die vergleichbare Eigenschaften hatten, beobachtet werden. Das Auftreten von TBBPA in den Sedimenten war mit gleichfalls erhöhten Konzentrationen in den dazugehörigen Schlamm- und Wasserproben verbunden. Die PBDE-Konzentrationen in den Klärschlämmen reichten von 77,7 myg/kg bis zu 338,4 myg/kg Trockengewicht. Die gemessenen Werte zeigten keine Abhängigkeit zur Kläranlagengröße oder zur Nachbarschaft industrieller Niederlassungen. In allen Schlammproben konnte TBBPA in variierenden Konzentrationen, die punktuelle industrielle Einleitungen indizieren, detektiert werden. Einhergehend mit ihren lipophilen Eigenschaften werden die PBDE mit einer Verschiebung zu höheren Bromierungsgraden bevorzugt an festen Phasen angereichert. Die phenolische Verbindung TBBPA ist überwiegend in den wässrigen Phasen gelöst; die Eliminierungsraten scheinen ebenfalls eine Funktion der technischen Ausstattung der Anlagen zu sein.
Das Projekt "Toxikologische Bewertung von Flammschutzmitteln: Minimierung von Schadstoffen bei der Entsorgung und Verwertung von Werkstoffen der Elektronik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie durchgeführt. Geht von in Kunststoffen- bzw. elektronischen Bauteilen enthaltenen bromierten Flammschutzmitteln (und deren Reaktionsprodukten) ein potentielles Risiko aus? Zwischenergebnis: Tetrabrombisphenol A(TBBP A) ist in den angewendeten Testsystemen cytotoxisch. Daten weisen auf einen Angriffspunkt in der Sauerstoffverwertung der Zelle hin.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Herstellung von biobasierten Harzen für den Einsatz als Basismaterial für Anwendungen in der Elektroindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HOBUM Oleochemicals GmbH durchgeführt. Ziel der Forschungsaktivitäten ist es, biobasierte Harze, die aus einheimischen Pflanzenölen gewonnen werden, für die Herstellung von Schaltungsträgern zu optimieren. Im Vordergrund steht die Substitution von umweltbedenklichen Substanzen der bisher in der Leiterplattenfertigung verwendeter petrobasierter Epoxidharze, deren Produktion auf die Verwendung von Bisphenol A und dem Flammschutzmittel TBBA (Tetrabrombisphenol A) abstellt ist. In dieser auf zwei Jahre ausgelegten Projektstufe soll zunächst die prinzipielle Eignung der biobasierten Epoxidsubstitute als Basissubstrat für Schaltungsträger ermittelt werden. Dazu werden aus Prepregs (Klebefolien) und Laminaten zwei oder mehrlagige Leiterplatten hergestellt und qualifiziert.
Das Projekt "Auftrag zur Analyse von 30 Klaerschlammproben auf Xenoestrogene, estrogene Gesamtaktivitaet und bromierte Flammschutzmittel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Im Rahmen der Auftragsanalytik werden 30 Klaerschlaemme, darunter 10 Fluessigschlaemme, mit HRGC/LRMS auf Xenoestrogene (Bisphenol A, 2-Hydroxy-biphenyl, 4-Hydroxy-biphenyl, Chlorkresole, Nonylphenole, Octylphenol usw.) und bromierte Flammschutzmittel (polybromierte Diphenylether, Tetrabrombisphenol A) untersucht. Parallel dazu wird ein biologischer Test (E-Screen-Assay) durchgefuehrt, der die estrogene Gesamtaktivitaet der Proben erfasst.
Das Projekt "Polybromierte Diphenylether und Tetrabrombisphenol A: Untersuchungen zum Abbau und Metabolismus in Nahrungsmitteln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Polybromierte Diphenylether (PBDE) und Tetrabrombisphenol A sind Flammschutzmittel, die in Kunststoffen, Gummi, Farben und anderen Materialien eingesetzt werden. Aufgrund ihrer Persistenz und ihrer Neigung zur Bioakkumulation sind sie in der Umwelt präsent und wurden bei Tier und Mensch nachgewiesen (z.B. in Muttermilch). Ziel dieses Forschungsprojektes war - die Untersuchung des Abbaupotentials dieser Verbindungen. - die Identifikation und der Nachweis von Verbindungen aus dem photolytischen, chemischen und biologischen Abbau. - die Bestimmung von PBDE, TBBPA und ihren möglicher Abbauprodukte in Nahrungsmitteln - die Untersuchung der Substanzen mit in-vitro-Testsystemen für eine Risikobeurteilung. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verbindungen nasschemisch, thermisch und photolytisch abgebaut werden. Der Nachweis der Flammschutzmittel in Umweltkompartimenten, Hygieneartikeln, Zelluloseprodukten und Nahrungsmitteln belegt ihr ausgeprägtes Transportverhalten und ihr Akkumulationsvermögen. Toxikologische Untersuchungen zeigen, dass die polybromierten Flammschutzmittel die Proliferation bzw. Vitalität der untersuchten Zelllinien beeinflussen.
Der Wanderfalke ( Falco peregrinus ) ist räumlich gesehen die am weitesten verbreitete Vogelart der Welt und zudem schnellster Jagdvogel. Durch seine Position am Ende des Nahrungsnetzes reichert er langlebige und fettlösliche Schadstoffe besonders an und erlitt so durch den Einsatz chlorhaltiger Pestizide, allen voran Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT), in der Vergangenheit bedrohliche Bestandseinbußen. Durch das Verbot dieser Pestizide und den unermüdlichen Einsatz der Arbeitsgemeinschaft Wanderfalkenschutz erholte sich der Bestand wieder. Seit 1999 finanziert die LUBW Schadstoffuntersuchungen an abgestorbenen Resteiern auf bereits verbannte persistente Schadstoffe (POPs; persistant organic pollutants ), woraus Baden-Württembergs bislang einziges terrestrisches POP-Dauermonitoring entstand. Ebenfalls untersucht werden neue umweltrelevante Verbindungen, die aufgrund ihrer Toxizität und Langlebigkeit im Verdacht stehen, Mensch, Tier und Umwelt zu belasten. Bislang wurden mehr als 200 Substanzen aus verschiedenen Schadstoffgruppen untersucht, darunter die durch die Stockholmer Konvention verbotenen Organohalogen-Verbindungen, polychlorierten Biphenyle (PCB) und polychlorierten Dibenzodioxine und –furane (PCDD/PCDF). Weiterhin wurden klassische und neuere bromierte Flammschutzmittel, per- und polyfluorierte Verbindungen, Schwermetalle, polyaromatische Kohlenwasserstoffe, Chlorparaffine, Organozinnverbindungen, Phtalate sowie noch im Einsatz befindliche Biozide und Pflanzenschutzmittel untersucht. Mengenmäßig dominieren in den Wanderfalkeneiern der Insektizid-Metabolit Dichlordiphenyldichlorethen (DDE) sowie hochgiftige PCB . Die Belastung des für den Bestandseinbruch der Wanderfalken in den 1960er Jahren verantwortlichen DDE ist zwar dank des weitgehenden internationalen Verbotes von DDT stark zurückgegangen, überschreitet aber immer noch den Grenzwert für Hühnereier, welche zum Verzehr vorgesehen sind. Quecksilber ist in Wanderfalkeneiern zwar in wesentlich geringeren Konzentrationen zu finden, bewirkt aber aufgrund seiner starken Toxizität bereits in diesen Konzentrationen eine signifikante Reduktion der Schalendicke. Etwa 70 % des Gesamt-Quecksilbers liegen dabei als Methylquecksilber vor, das mehr als hundertmal toxischer als Quecksilber selbst ist und Auswirkungen auf Gehirn, Embryonalentwicklung und das Hormonsystem zeigen kann. Schon bei wesentlich geringeren Konzentrationen als sie in Wanderfalkeneiern gefunden wurden, zeigten sich beim Ibis Auswirkungen auf die Fortpflanzung. Die Quecksilber-Werte in den Eiern von Wanderfalken können daher möglicherweise ebenfalls Auswirkungen auf die Reproduktionsrate haben. Per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC) stehen derzeit besonders im Fokus von Politik und Öffentlichkeit. Die als krebserzeugend und reproduktionstoxisch geltende Leitsubstanz Perfluoroktansulfonsäure (PFOS) weist in Wanderfalkeneiern das höchste Kontaminationsniveau von allen untersuchten PFC auf. In etwa 10 % der Fälle wird die Wirkungsschwelle im Hühnerei, die in Toxizitätsstudien zu schädlichen Effekten führte, überschritten. Diethylhexylphthalat (DEHP) , ein reproduktionstoxisches und möglicherweise krebserzeugendes Phthalat, wurde in der Hälfte der untersuchten Wanderfalkeneier gefunden. Die Anreicherung von polybromierten Diphenylethern (PBDE) in Wanderfalkeneiern, einer Gruppe von Flammschutzmitteln, ist dank des weitgehenden Verbots dieser Stoffgruppe in den frühen 2000er Jahren deutlich gesunken. PBDE kann, z. B. über eine Interaktion mit dem Hormonsystem, zur Schädigung der Gehirnentwicklung führen. Zugelassene Ersatzstoffe, die statt der verbotenen oder beschränkten „klassischen“ Flammschutzmittel eingesetzt werden, tauchen ebenfalls in der Umwelt auf. Auch konnten über 200 weitgehend unbekannte, i. d. R. polybromierte Verbindungen in Wanderfalkeneiern nachgewiesen werden. Trotz der genannten Nachweise kann aber auch für viele Verdachtsstoffe hinsichtlich der Anreicherung in Wanderfalkeneiern Entwarnung gegeben werden. So wurden einige untersuchte Substanzen der Avermectine, der Biozide, der nichtchlorierten Pestizide sowie der kurzkettigen Chlorparaffine, Organozinnverbindungen, Moschusxylol, Bisphenol A und Tetrabrombisphenol A nicht oberhalb der Bestimmungsgrenze in Wanderfalkeneiern detektiert. Dennoch zeigen die Untersuchungsergebnisse insgesamt die Notwendigkeit, die Belastung unserer Umwelt mit Schadstoffen dringend zu reduzieren. Die erhobenen Schadstoffdaten sollen in übergreifende Datenbanken, z. B. der Datenplattform IPCheM der EU-Kommission, integriert werden und so ggf. Eingang in regulatorische Prozesse finden. Weiterführende Informationen Schadstoffanreicherung in Wanderfalkeneiern aus Baden-Württemberg (2020), LUBW PFC in Wanderfalkeneiern (2013), LUBW Warndienst Wanderfalke (2012), LUBW Schwarz et al. (2016), Peregrine falcon egg pollutants. Toxikol Environ Chem 98(8): 886-923. v. d. Trenck et al. (2007), Bioindikation mit Wanderfalken. UWSF-Z Umweltchem Ökotox 19(2), 75-82.