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Abstract

Chemikalien in der Umwelt

Chemikalien in der Umwelt Wir kommen täglich mit Chemikalien wie z.B. Lösungsmitteln, Farben und Lacken, Haushaltchemikalien, Weichmachern und Flammschutzmitteln aus Kunststoffen in Berührung. Die von Chemikalien ausgehenden Gefahren betreffen uns alle. Um die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor chemischen Substanzen zu schützen, trat 2007 die europäische Chemikalienverordnung REACH in Kraft. Die Europäische Union (EU) erfasst mit der Verordnung (EG) 1907/2006 über die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von chemischen Stoffen - kurz REACH-Verordnung genannt - alle Chemikalien, die nicht in speziellen Gesetzen, wie z.B. der Biozid- oder Arzneimittelverordnung, geregelt werden. Unter REACH werden im Rahmen der Registrierung Daten zum Verbleib und zur Wirkung von Chemikalien auf Mensch und Umwelt gefordert. Besonders problematische Chemikalien können für bestimmte Verwendungen verboten oder zulassungspflichtig werden. Hersteller von Chemikalien sind für die sichere Handhabung ihrer Produkte verantwortlich und müssen garantieren, dass diese weder Gesundheit noch Umwelt übermäßig belasten. Chemikalien können bei der Gewinnung, Herstellung, Verarbeitung, in der Nutzungsphase von Produkten, beim Recycling und in der Entsorgungsphase in die Umwelt gelangen. Je nach Verwendungsbedingungen und chemisch-physikalischen Eigenschaften gelangen sie in Umweltmedien wie Luft, Grundwasser, Oberflächengewässer, Klärschlamm, Boden und somit auch in Organismen und ihre Nahrungsketten. Unter REACH werden besonders besorgniserregende Stoffe identifiziert. Diese werden im Englischen „substances of very high concern“ (SVHC) genannt. Dazu gehören zum Beispiel Stoffe, die giftig und langlebig in der Umwelt sind und sich in Organismen anreichern (persistent, bioaccumulative and toxic – ⁠ PBT ⁠), oder Stoffe, die giftig, persistent und mobil in der Umwelt sind (PMT Stoffe). Ebenfalls gehören Stoffe dazu, die auf das Hormonsystem wirken, die sogenannten Endokrinen Disruptoren. Dadurch kann die Entwicklung und die Fortpflanzung von Lebewesen geschädigt werden. Das Geschlechterverhältnis ganzer Populationen kann sich verändern. So können Vermännlichungen und Verweiblichungen sowie der Verlust der Fortpflanzungsfähigkeit auftreten. Im Folgenden sind beispielhaft Umweltkonzentrationen von einzelnen Stoffen bzw. Stoffgruppen aufgeführt, die das Umweltbundesamt unter REACH als besonders besorgniserregende Stoffe identifiziert hat: Perfluoroktansäure (⁠ PFOA ⁠) ist ein PBT-⁠ Stoff ⁠ und mittlerweile ist die Verwendung bis auf wenige Ausnahmen im Rahmen der ⁠ POP ⁠-Konvention international verboten. Die Säure kann als Verunreinigung, Rückstand oder Abbauprodukt in einer Vielzahl von Erzeugnissen vorkommen, die mit Fluorpolymeren, –elastomeren oder mit seitenkettenfluorierten Polymeren ausgerüstet sind, zum Beispiel in Funktions- und Haushaltstextilien, beschichtetem Kochgeschirr und fettabweisendem Papier. Aber auch Feuerlöschschäume können ⁠ PFOA ⁠ oder ihre Vorläuferverbindungen enthalten. In der Umwelt ist PFOA so stabil, dass sie früher oder später auch in der Tiefsee und in arktischen Tieren ankommt und dort nachgewiesen wird. Besorgniserregend ist außerdem der Ferntransport der Substanz in entlegene Gebiete über den Luftpfad. Besonders kritisch ist der langfristige Verbleib der krebserregenden, fortpflanzungsgefährdenden und lebertoxischen Substanz im menschlichen Blut (drei bis vier Jahre) und in der Muttermilch, in die sie über die Nahrung, das Trinkwasser oder die Atemluft gelangt. Bestimmte Nonylphenole und Oktylphenole wirken wie das Hormon Östrogen und gehören damit zu den hormonell wirksamen Stoffen in der Umwelt. Beide Stoffgruppen sind in europäischen Oberflächengewässern nachzuweisen. Die in Produkten ebenfalls eingesetzten Ethoxylate der Nonyl- und Oktylphenole werden zudem in Kläranlagen und Gewässern zu den entsprechenden Nonyl- bzw. Oktylphenolen abgebaut und erhöhen dadurch den Umwelteintrag. Die Verwendung von Nonyl- und Oktylphenolethoxylaten ist in der EU zulassungspflichtig, d.h. sie dürfen nur noch verwendet werden, wenn keine Freisetzung in die Umwelt stattfindet oder der gesellschaftliche Nutzen der Verwendung die Risiken übersteigt und es keine Alternativen für diese Verwendungen gibt. Ein Eintragspfad in die Umwelt scheint das Waschen von außerhalb der EU eingeführten Textilien zu sein, die mit Nonylphenolethoxylaten behandelt wurden. Beim Waschen gelangen diese Substanzen über das Abwasser in die Kläranlagen und dann in die Umwelt (siehe Tab. „Konzentrationen von Nonylphenolen und Oktylphenol in Oberflächengewässern in Deutschland“). Eine Beschränkung , die den Eintrag dieser Stoffe in die Umwelt über importierte Produkte reduzieren soll, wurde von der Europäischen Kommission beschlossen und trat nach einer Übergangsfrist im Februar 2021 in Kraft. Aktuell wird auf europäischer Ebene eine Strategie erarbeitet, wie sich die ganze große Gruppe der Alkylphenole, zu der auch das Nonylphenol und das Oktylphenol gehören, regulieren lässt. Prüfen der Umweltwirkung von Chemikalien Das Umweltbundesamt (⁠ UBA ⁠) bewertet bei der gesetzlichen Stoffprüfung von Chemikalien, wie diese Stoffe auf die Umwelt wirken. Das UBA führt dabei in der Regel keine eigenen Untersuchungen durch. Es prüft die von Antragstellern eingereichten Daten, sowie die wissenschaftliche Literatur zu Umweltwirkungen und bewertet dann die Risiken für die Umwelt. Bestimmte Chemikalienwirkungen wie zum Beispiel Einflüsse auf die Ozonschicht und auf das ⁠ Klima ⁠ werden in gesonderten gesetzlichen Regelungen behandelt. Die jeweiligen gesetzlichen Stoffregelungen geben vor, welche Informationen und Testergebnisse Unternehmen, die eine Chemikalie oder ein Präparat auf den Markt bringen wollen, für eine Umweltprüfung vorlegen müssen (siehe Tab. „Überblick zu den Testanforderungen in den Stoffregelungen – ⁠ REACH ⁠-Chemikalien“). Im Rahmen des noch laufenden „REACH-Review“ Prozesses ist geplant, in Zukunft neue Tests und Endpunkte in den Standartdatensätzen, die bei der Markteinführung vorgelegt werden müssen, zu ergänzen. Damit sind dann z.B. Daten zu der endokrinen Wirkweise von Chemikalien von Anfang an verpflichtend und erlauben den Behörden eine effizientere Bewertung von Substanzen hinsichtlich dieses Gefahrenpotenzials. Öffentlich zugängliche Daten zu Chemikalienwirkungen Daten zu Wirkungen von Chemikalien sind über verschiedene Datenbanken zugänglich. Der gemeinsame Stoffdatenpool des Bundes und der Länder (GSBL) enthält neben Daten zur Wirkung von Chemikalien auch weitere Informationen darüber, wie ihre Verwendung gesetzlich geregelt ist. Die Europäische Chemikalienagentur ECHA hält auf ihrer Website Informationen zu jenen Chemikalien bereit, die Unternehmen nach den Vorgaben der europäischen Verordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von chemischen Stoffen (⁠ REACH ⁠) registriert haben (Stoffeigenschaften, Wirkungen). Das Informationssystem Ökotoxikologie und Umweltqualitätsziele (ETOX-Datenbank) des Umweltbundesamtes informiert Bürgerinnen und Bürger über ökotoxikologische Eigenschaften von Chemikalien sowie über Umweltqualitätsziele für Gewässer. Das Informationssystem Rigoletto des Umweltbundesamtes informiert Bürgerinnen und Bürger über die Einstufung einer Chemikalie in eine Wassergefährdungsklasse. Über das eChem-Portal der Organisation für wirtschaftliche Entwicklung und Zusammenarbeit (⁠ OECD ⁠) hat die Öffentlichkeit Zugriff auf internationale Datenbanken zu Chemikalienwirkungen. Auf der Internetseite der Europäischen Kommission kann jedermann die Bewertungsberichte für biozide Wirkstoffe einsehen, welche in die Unionsliste der genehmigten Wirkstoffe aufgenommen wurden. Chemikalien in der Europäischen Union Wie viele verschiedene Chemikalien verwendet werden, ist nicht bekannt. Im Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis (Classification Labeling & Packaging-Verordnung) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) sind (Stand 07.08.2024) 259.538 Stoffe verzeichnet. Dazu kommen noch Stoffe für die keine Meldepflicht ins Verzeichnis besteht (insbesondere nicht nach ⁠ REACH ⁠ registrierungspflichtige Stoffe soweit diese nicht als gefährlich im Sinne der ⁠ CLP ⁠-VO einzustufen sind). Bis zum Jahr 2018 mussten Chemikalienhersteller und -importeure schrittweise fast all jene Chemikalien registrieren, von denen sie innerhalb der Europäischen Union (EU) mehr als eine Tonne jährlich herstellen oder in die EU einführen. Bis zum 31.07.2024 wurden 22.773 verschiedene Stoffe bei der ECHA in Helsinki registriert bzw. gelten als registriert. Deutsche Unternehmen haben davon 11.786 Stoffe (mit-)registriert (ECHA Registrierungsstatistik).

Die Tiefsee schützen – Biologische Vielfalt erhalten

Die Tiefsee ist ein riesiger, noch kaum erforschter Lebensraum mit vielfältigen, einzigartigen und verletzlichen Lebewesen und wichtigen Funktionen für das gesamte Ökosystem Meer und die Klimaregulation. Nach aktuellem wissenschaftlichem Stand birgt der Tiefseebergbau erhebliche Gefahren für die Tiefsee. Einige negative Auswirkungen sind bereits beschrieben, die gravierend und langfristig bis unumkehrbar wären. Mögliche weitreichende Folgeschäden durch Tiefseebergbau sind nur unzureichend kalkulierbar.

Processed seismic data of Cruise BGR18 2018 (PS115/1)

The expedition PS155/1 started on August 5th, 2018 in Tromsø (Norway) and ended in Longyearbyen (Spitsbergen) on September 3rd, 2018. In the course of BGR’s GREENMATE project the geological development of the European North Atlantic and the northern and north eastern Greenland shelf was analyzed using various marine geophysical methods (seismics, magnetics, gravity, heatflow measurements) and geological sampling (gravity corer, box corer, multi-corer, dredge). Sampling of marine Shelf sediments was undertaken in close correspondence with co-users from Geomar (add-on project ECHONEG), aiming to reconstruct Holocene paleo environmental and climatic evolution. Using the ship’s helicopters, marine sampling was complemented by onshore sampling operations to extract geological material at selected near coastal locations. Other scientific project groups used the cruise PS115.1 as an opportunity to quantify marine mammals and sea birds and their statistical distribution in our research area as part of the long-term project (add-on project Birds& Mammals) and to gather additional meteorological data via radiosondes (add-on Project YOPP). Against all expectations, outstanding ice conditions along the northern coast of Greenland enabled us to carry out reflection seismic surveys north of 84°N at the southern tip of Morris Jesup Rise with a 3 km long streamer. Structural data of this particular region of North Greenland is of special importance for BGR’s project GREENMATE for reconstructing the continental margin evolution. A 100 km long refraction seismic profile was measured to complement the reflection seismic data. After completing this, scientific work was concentrated on the northeastern Greenland shelf area between 76°N and 82.5°N. Over the time of the cruise a total of 2500 km of reflection seismic profiles (2250 km measured with 3km streamer length) and 100 km of refraction seismic profile (using nine ocean bottom seismometers) were measured, accompanied by gravity and magnetic surveys and seven heat flow measurement stations. Along the shelf and deep-sea area 21 geological sampling sites were chosen, with all together one dredge (around 200 kg of sample), 16 gravity cores (total core length 65 m), 12 box corers and 6 multi-corer stations. Onshore sediment sampling was done at 11 sampling sites. Beside sediment sampling hard rock from near coastal outcrops was collected in a total amount of 250 kg that will be used for age dating. The entire science program was carried out under consideration of the highest ecological standards to protect marine mammals and to meet all environmental requirements of the permitting authorities. In addition to external marine mammal observers (MMO) various acoustic monitoring systems and AWI’s on board infrared detection system AIMMS monitored any activity of marine mammals in the ships perimeter, especially during seismic operations.

Ecological safeguards for deep seabed mining

Dieser Bericht ist ein Ergebnis des Forschungs- und Entwicklungsprojektes "Ökologische Leitplanken für den Tiefseebergbau", Oktober 2015 bis Dezember 2017, in Auftrag gegeben durch das Umweltbundesamt, UBA. Aufgrund des in den letzten Jahren wiedererwachten Interesses für einen Abbau von Rohstoffen in der Tiefsee, und Anstrengungen, den notwendigen Rechtsrahmen in nationalen und internationalen Gewässern zu schaffen, wird jetzt dringend auch ein Konzept für den effektiven Schutz der Meeresumwelt vor den Folgen des Rohstoffabbaus erforderlich. Im sogenannten "Gebiet", dem Meeresboden jenseits nationaler Grenzen, hat die Internationale Meeresbodenbehörde, ISA, die Aufgabe, den Meeresboden und seine Rohstoffe im Namen von und zum Vorteil der gesamten Menschheit ('for the benefit of mankind as a whole') zu verwalten. Dazu gehört der Erlass von Regeln, Bestimmungen und Verfahren, welche die Auswirkungen der mit der Erkundung und dem Abbau von Rohstoffen im Gebiet zusammenhängenden Tätigkeiten in einem Rahmen hält, welcher die Vorgaben für den "effektiven Schutz der Meeresumwelt vor den Folgen der Tätigkeiten", wie im internationalen Seerecht gefordert, einhält. Der vorliegende Text zeigt Möglichkeiten auf, wie die ISA mit dem Instrumentarium des modernen vorsorgenden und präventiven Umweltmanagements die regulatorische Kontrolle über die Umweltbelastungen durch Tätigkeiten im Gebiet ausüben kann. Angesichts der großen Wissenslücken über die potentiell betroffenen Tiefseeökosysteme und die möglicherweise eingesetzte Technik scheint es allerdings zur Zeit unmöglich, auch mit den besten Verfahren den Grad der zu erwartenden Umweltschäden einzuschätzen. Daher ist schon der Weg das Ziel, indem die ISA sich als moderne, umweltbewusste Organisation präsentiert, welche den Vorsorgeansatz und internationale Verpflichtungen zum Schutz der Meeresumwelt und zur nachhaltigen Entwicklung ernst nimmt und ihr Mandat unter Einbeziehung der derzeitigen und voraussichtlich zukünftigen Veränderungen der Meeresökosysteme bis in die Tiefsee ausübt. Quelle: Forschungsbericht

Messergebnisse zur Radioaktivität in: Tiefsee Scallops Muschelfleisch (31.01.2017)

Messdaten zur Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt, in Lebens- und Futtermitteln

Müllmenge in der arktischen Tiefsee steigt stark an

Innerhalb von zehn Jahren ist die Verschmutzung an einem Messpunkt in der arktischen Tiefsee um mehr als das 20-fache gestiegen. Dies ergab eine Studie des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), die im Februar 2017 in der Fachzeitschrift Deep-Sea Research I veröffentlicht wurde. Seit 2002 dokumentieren AWI-Wissenschaftler den Müll an zwei Messpunkten im sogenannten AWI-Hausgarten. Dabei handelt es sich um ein Tiefsee-Observatorium, das aus 21 Messstationen in der Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen besteht. Die Wissenschaftler haben an den beiden Messpunkten den Meeresgrund in einer Tiefe von 2500 Metern beobachtet. Dafür nutzten sie das ferngesteuerte Kamera-System OFOS (Ocean Floor Observation System). Seit Beginn der Messung haben sie auf insgesamt 7058 Fotos 89 Müllteile entdeckt. Da sie mit den Kameras nur ein relativ kleines Gebiet beobachten können, haben die Wissenschaftler die Mülldichte auf eine größere Fläche hochgerechnet. So kommen sie in dem Untersuchungszeitraum von 2002 bis 2014 auf einen Durchschnittswert von 3485 Müllteilen pro Quadratkilometer. Unter den fotografierten Müllteilen konnten vor allem Plastik und Glas ausmacht werden. Glas driftet nicht über größere Distanzen, sondern sinkt sofort an Ort und Stelle auf den Meeresgrund. Die Messreihe zeigt entsprechend, dass die Mülldichte in der arktischen Tiefsee mit der Intensivität der Schifffahrt in der Region zunimmt. Über die genaue Herkunft des Plastikmülls lässt sich dagegen kaum etwas sagen. Denn meist hat das Plastik schon eine weite Reise hinter sich, bevor es den tiefen Meeresgrund erreicht.

Neue Regelungen für EU-Tiefseefischerei

Am 30. Juni 2016 einigten sich das Europäische Parlament, der Rat und die Europäische Kommission auf Kernpositionen für eine neue Verordnung zur Tiefseefischerei. Damit soll unter anderem die Schleppnetzfischerei unter 800 Metern verboten werden. Neben dem Verbot von Bodenschleppnetzen wurden weitere, dringend notwendige Reformen für den Fischerei-Sektor beschlossen. So sind Stellnetze und Kiemennetze in Regionen unterhalb von 600 Meter zukünftig verboten. Für bisher nicht befischte Gebiete ist eine Verträglichkeitsprüfung erforderlich, bevor eine Fangerlaubnis für Tiefseefische erteilt wird. Außerdem müssen zukünftig auf 20 Prozent der Ausfahrten von Tiefseefischern innerhalb der EU-Gewässer und auf der Hohen See Beobachter eingesetzt werden. Bei Kontakt mit Tiefseekorallen, -schwämmen und anderen empfindlichen Tiefsee-Ökosystemen muss der Fang abgebrochen und anderswo fortgesetzt werden.

Studie: Ozeanversauerung bremst das Algenwachstum im Südpolarmeer

Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) haben in einer Studie erstmals gezeigt, dass sich die Ozeanversauerung negativ auf die Kieselalgen im Südpolarmeer auswirken könnte. Bei Laborversuchen konnten sie beobachten, dass die Kieselalgen bei wechselnden Lichtbedingungen im saureren Wasser deutlich schlechter wachsen. Damit widerlegt das Team um Dr. Clara Hoppe die bisher vorherrschende Annahme, der sinkende pH-Wert würde das Wachstum dieser einzelligen Algen ankurbeln. „Kieselalgen spielen eine wichtige Rolle im Klimasystem der Erde. Sie nehmen große Mengen Kohlendioxid auf, binden diese und transportieren einen Teil anschließend in die Tiefsee. Einmal in der Tiefsee angekommen wird das Treibhausgas dort für Jahrhunderte gespeichert“, erläutert Dr. Clara Hoppe, Biologin am AWI und Erstautorin der Studie. Sie erscheint am 24. Februar 2015 mit dem Originaltitel „Ocean Acidification decreases the light-use efficiency in an Antarctic diatom under dynamic but not constant light“ im Fachmagazin New Phytologist.

Studie zeigt, dass alle untersuchten Meeresregionen Europas verschmutzt sind

Ein internationales Forscherteam untersuchte erstmals großflächig die europäischen Meere auf Müll. Die Ergebnisse erschienen am 30. April 2014 im Online-Fachblatt PLOS ONE. Mit Hilfe von Grundschleppnetzen, Videoaufzeichnungen und Fotos wurde das Müllvorkommen in 32 verschiedenen Meeresgebieten im Nordost-Atlantik, im Arktischen Ozean und im Mittelmeer erforscht. Einige stammten aus flachen Gewässern in Küstennähe, andere aus einer Tiefe von über 4500 Metern. Erstmalig wurde in einer Studie zum Thema Müll im Meer eine so große Bandbreite verschiedener Lebensräume abgedeckt. Müll fand sich überall: in Küstennähe, am Kontinentalsockel, an Unterwassergebirgen bis hinab in die Tiefsee. Die größten Mengen entdeckten die Forscher in der Nähe dicht besiedelter Ballungsräume und in Tiefseegräben. Zu den Fundstücken gehören Fischereigeräte und -netze, Glasflaschen, Metall. In knapp der Hälfte aller Videoaufnahmen und in fast allen Schleppnetzproben entdeckten die Wissenschaftler Kunststoff. Der Plastikabfall ist schon bis in die Hohen Breiten der Arktis vorgedrungen. Die Studie entstand unter der Leitung der Universität der Azoren und ist ein Ergebnis des EU-geförderten Forschungsprojektes HERMIONE.

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