Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) mit ihren Bereichen Bank für Umweltproben und Bank für Humanproben ist eine Daueraufgabe des Bundes unter der Gesamtverantwortung des Bundesumweltministeriums sowie der administrativen und fachlichen Koordinierung des Umweltbundesamtes. Es werden für die Bank für Umweltproben regelmäßig Tier- und Pflanzenproben aus repräsentativen Ökosystemen (marin, limnisch und terrestrisch) Deutschlands und darüber hinaus für die Bank für Humanproben im Rahmen einer Echtzeitanalyse Blut-, Urin-, Speichel- und Haarproben studentischer Kollektive gewonnen. Vor ihrer Einlagerung werden die Proben auf eine Vielzahl an umweltrelevanten Stoffen und Verbindungen (z.B. Schwermetalle, CKW und PAH) analysiert. Der eigentliche Wert der Umweltprobenbank besteht jedoch in der Archivierung der Proben. Sie werden chemisch veränderungsfrei (über Flüssigstickstoff) gelagert und somit können auch rückblickend Stoffe untersucht werden, die zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung noch nicht bekannt oder analysierbar waren oder für nicht bedeutsam gehalten wurden. Alle im Betrieb der Umweltprobenbank anfallenden Daten und Informationen werden mit einem Datenbankmanagementsystem verwaltet und aufbereitet. Hierbei handelt es sich insbesondere um die biometrischen und analytischen Daten, das Schlüsselsystem der UPB, die Probenahmepläne, die Standardarbeitsanweisungen (SOP) zu Probenahme, Transport, Aufbereitung, Lagerung und Analytik und die Lagerbestandsdaten. Mit einem Geo-Informationssystem werden die Karten der Probenahmegebiete erstellt, mit denen perspektivisch eine Verknüpfung der analytischen Ergebnisse mit den biometrischen Daten sowie weiteren geoökologischen Daten (z.B. Daten der Flächennutzung, der Bodenökologie, der Klimatologie) erfolgen soll. Ausführliche Informationen und eine umfassende Datenrecherche sind unter www.umweltprobenbank.de abrufbar.
Dieser Bericht beschreibt die Gehalte und zeitliche Entwicklungen der persistenten und mobilen Substanz Trifluoracetat (TFA), dem Anion der Trifluoressigsäure, in archivierten pflanzlichen Proben der Umweltprobenbank des Bundes (UPB). Der Bericht stellt eine Ergänzung zu der im November 2021 erschienenen Studie (TEXTE 177/2021; Freeling und Scheurer (2021)) dar, in der Zeitreihen der TFA-Gehalte in Blattproben von Laubbäumen erhoben wurden. Der hier vorliegende Bericht befasst sich mit den zeitlichen Trends von TFA in den Proben von Nadelbaumarten und umfasst den Zeitraum von 1985 bis 2022. Die TFA-Gehalte in den Proben der Gemeinen Fichte und der Waldkiefer bewegten sich im zwei- bis dreistelligen (mikro)g/kg-Bereich (bezogen auf das Trockengewicht). Die höchsten TFA-Gehalte (bis zu knapp 1000 (mikro)g/kg Trockengewicht) wurde in Proben der Gemeinen Fichte gefunden. Für beide Baumarten bzw. Probenahmestandorte konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden. Ferner zeigten beide Zeitreihen einen ähnlichen zeitlichen Verlauf der TFA-Gehalte. Die zeitlichen Entwicklungen der TFA-Gehalte der Nadelbaumproben deckten sich gut mit den in der vorangegangenen Studie erhobenen Gehalten der Laubbaumproben. Diese Untersuchungen sind ein weiterer Hinweis für einen deutlichen Anstieg der atmosphärischen TFA-Deposition innerhalb der letzten Jahrzehnte in Deutschland. Quelle: Forschungsbericht
Dieser Bericht beschreibt die Gehalte und zeitliche Entwicklungen der persistenten und mobilen Substanz Trifluoracetat (TFA), dem Anion der Trifluoressigsäure, in archivierten pflanzlichen Proben der Umweltprobenbank des Bundes. Die erhobenen Zeitreihen der TFA-Gehalte umfassen den Zeitraum von 1989 bis 2020. Der Bericht beschreibt zudem die analytische Methode zur Quantifizierung von TFA in den untersuchten pflanzlichen Matrices und gibt Angaben zur Methodenperformance. Die TFA-Gehalte untersuchter Blatt- und Nadelproben bewegten sich überwiegend im zwei- bis dreistelligen (mikro)g/kg-Bereich (bezogen auf das Trockengewicht). Proben unterschiedlicher Standorte derselben Baumart lagen jeweils in einem ähnlichen Konzentrationsbereich. Die höchsten TFA-Gehalte (bis zu ca. 1000 (mikro)g/kg Trockengewicht) wurde in Proben der Pyramidenpappel gefunden. Für beide Standorte der Pyramidenpappel und für drei der vier untersuchten Standorte der Rotbuche konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden. Die Ergebnisse der Nadelproben deuten ebenfalls auf einen Anstieg der TFA-Gehalte hin, wenngleich für diese, aufgrund der geringen Anzahl von Proben, keine statistische Trendbetrachtung möglich war. Quelle: Forschungsbericht
Die Verbreitung von Arzneimittel in Gewässern und deren Gefährdungspotential für Wasserlebewesen hat in den letzten Jahren beunruhigende Ausmaße angenommen. Immer mehr Arzneimittel werden in Konzentrationen bis in den unteren ug/L-Bereich in der aquatischen Umwelt nachgewiesen. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel dieses Projekts analytische Nachweisverfahren und Probenahmekonzepte für ausgewählte Arzneimittel und verschiedene Matrizes (Wasser, Sediment, Schwebstoff, Biota) zu entwickeln, optimieren, validieren und vergleichen. Leistungsstarke LC-MS-MS Methoden wurden für den Nachweis von extrem polaren, polaren und hormonellen Arzneimitteln in Wasserproben entwickelt und validiert. Mit Hilfe dieser Methoden wurden dann das Vorkommen und die Verteilung der ausgewählten Arzneimittel in Wasserproben aus Gewässern mit unterschiedlichen Abwasseranteilen ermittelt. Für die Analytik von Schwebstoff- und Biotaproben wurden Extraktions- und Aufreinigungsverfahren getestet, allerdings befinden sich diese Methoden noch in der Entwicklung. Des Weiteren wurde ein Monitoringskonzept entwickelt und Wasser-, Schwebstoff und Biotaproben aus sechs verschiedenen Gewässern entnommen. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Belastung von Umweltproben vor und nach dem 'Jahrtausend'-Hochwasser 2002 mit Dioxinen/Furanen und dioxinähnlichen PCB(WHO-PCB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ERGO Forschungsgesellschaft mbH durchgeführt.
Das Projekt "Bestimmung von Platin in Umweltproben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Gießen-Friedberg, Zentrum für Umwelttechnologie, Labor für analytische Chemie durchgeführt. Seitdem eine grosse Zahl von Automobilen mit einem Abgaskatalysator ausgestattet ist, wird staendig in geringen Mengen auch Platin emittiert. Somit laesst sich Platin insbesondere an den Raendern von vielbefahrenen Strassen nachweisen. In mehreren Diplomarbeiten wurden Umweltproben (Regen, Schnee, pflanzliches Material) und Humanurin auf Platin untersucht. Eine Immissionsverteilungsstudie im Raum Giessen ergab, dass Platin nicht nur in naechster Naehe von Strassen zu finden ist, sondern viel weiter transportiert wird als bisher angenommen. Als Bioindikator wurden Moose herangezogen. Weitere Untersuchungen mit Weidelgras sind geplant.
Die Umweltprobenbank hat die Fischart Brassen als Bioindikator für Binnengewässer ausgewählt. Die Fische werden seit Anfang der 1990er Jahre in größeren Flüssen gefangen, eingelagert und auf Umweltgifte untersucht. Die Ergebnisse zeigen, ob die Chemikalienbelastung in den Proben mit der Zeit zu- oder abnimmt. Die Ergebnisse können dann die Verwendung einer Chemikalie in Frage stellen und die Politik zum Handeln auffordern – oder Entwarnung geben. Diese Broschüre stellt die Arbeit der Umweltprobenbank anhand des Brassen vor.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Screening nach Phosphatasen und Kinasen als Targets für Substanzen aus UmwelTeilprojekt roben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH durchgeführt. Ziel der Arbeiten ist die Identifizierung von Kinasen und Phosphatasen, deren Aktivität durch Substanzen aus Umweltproben beeinflusst wird, so dass neue Targets für eine wirkungsbezogene Analytik identifiziert werden können. Von Zellsystemen werden in Abhängigkeit von der Behandlung mit zu untersuchenden Substanzen/Proben Fingerprints von Phosphorproteinen bzw. von Kinase- und Phosphataseaktivitäten aufgenommen. Zur weiteren Identifizierung relevanter Proteine und Validierung vermuteter Targets werden von kommerziell verfügbaren Enzymen in vitro-Assays etabliert. Zusätzlich werden Methoden etabliert, mit denen Targets aus Zellextrakten 'gefischt' und anschließend identifiziert werden können. Die als potentielle Targets identifizierten Proteine werden innerhalb des Projektes in den multidimensionalen Detektor integriert. Zudem wird in Zusammenarbeit mit entsprechenden Partnern (wissenschaftlich oder industriell) die rekombinante Herstellung angestrebt, um so eine kommerzielle Verwertung und weitergehende wissenschaftliche Untersuchungen (z.B. Struktur-Wirkungs-Beziehungen) zu ermöglichen.
Das Projekt "Methods for the Concentration and Detection of Adenoviruses and Noroviruses in European Bathing Waters with Reference to the Revision of the Bathing Water Directive 76/160/EEC (VIROBATHE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Regierungspräsidium Stuttgart, Abteilung 9 - Landesgesundheitsamt durchgeführt. The Project will provide a procedure for analysis of EU bathing waters for noroviruses and adenoviruses by validated comparisons of methods for processing water samples to achieve the best virus recovery consistent with cost and feasibility of use in routine monitoring laboratories. Objectives are (a) compare methods for norovirus and adenovirus detection in recreational waters (b) derive a combination of concentration and detection techniques to provide a reproducible system of testing bathing waters for the target viruses (c) furnish scientific evidence to provide support for norovirus and adenovirus testing of environmental samples in respect of their role as the appropriate viral indicator of faecal pollution (d) prepare the technology for Accession States as part of the development of their environmental and social programmes (e) share technology between laboratories to achieve wider competence in the virological analysis of environmental materials. Detection by PCR and cell culture together with the concentration procedure will provide a combined technique. PCR products will be sequenced and data analysed to derive strain and serotype information. The work addresses the research objectives of SSP 8.1 task 1.5 directly through relevance to the revision of the Bathing Water Directive. Inter-Laboratory comparisons and a large field based surveillance Phase are integrated to ensure that the new combined method will have immediate applicability in EU bathing water monitoring. It will be done by 16 Participant Laboratories in a unified approach to derive a harmonised combined method to provide credibility for future monitoring regimes give the potential to place a virus parameter on a footing equal to the bacterial indicators. Inclusion of Laboratories representative of the Accession States will ensure rapid dissemination to enhance the monitoring of their bathing waters and thus sustain the development of their own tourism and that of the European tourism worldwide. Prime Contractor: University College of Wales Aberystwyth; Aberystwyth; United Kingdom.
Das Projekt "Erarbeitung eines statistischen Konzeptes und Entwicklung von Kriterien zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Labors bzw. von Messverfahren zur Identifizierung der organischen Spurenstoffe in der aquatischen Umwelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von quo data Gesellschaft für Qualitätsmanagement und Statistik mbH durchgeführt. Bei der Analyse von organischen Spurenstoffen (z.B. PAH, Dioxine, PCB, PSM) in Umweltproben werden in der Regel Multimethoden eingesetzt, d.h. eine Vielzahl von Einzelstoffen wird parallel mit einem Verfahren bestimmt. Aufgrund ähnlicher Stoffeigenschaften können einzelne Stoffe häufig nur unzureichend von Matrixkomponenten bzw. anderen Analyten getrennt werden, so dass ihre Identifizierung schwierig und mit einer erheblichen Unsicherheit behaftet ist. Dieses Problem findet bei Ringversuchen zur Bewertung der Leistungsfähigkeit von Laboratorien keine Berücksichtigung. Diese konzentrieren sich ausschließlich auf die Ermittlung von Daten zur Präzision und Richtigkeit des Analysenergebnisses. Die Frage, ob eine Substanz korrekt identifiziert wurde oder nicht, wird bisher trotz ihrer herausragenden Bedeutung nicht berücksichtigt. Bei falscher Identifizierung ist jedes darauf basierende quantitative Ergebnis ohne Wert. Es können falsche Schlussfolgerungen mit z.T. erheblichen wirtschaftlichen Folgen gezogen werden. - Forschungsbedarf und Ziel des Vorhabens: Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung einer Methodik zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Laboratorien und Methoden bezüglich der Qualität der Identifizierung der analysierten Substanzen. Zunächst sollen in Laborexperimenten gebräuchliche Identifizierungskriterien für die organische Spurenanalytik geprüft und auf mögliche Einflussfaktoren untersucht werden. Daraus wird ein mathematisch-statistisches Konzept abgeleitet, das eine Vorhersage erlaubt, mit welcher Wahrscheinlichkeit falsche Identifizierungen bei den gewählten Identifizierungskriterien zu erwarten sind bzw. welche Kriterienwahl zu einer deutlich sichereren Identifizierung einer Substanz führt. In einem Konfirmationsringversuch wird der mathematisch-statistische Ansatz unter Anwendung der optimierten Identifizierungskriterien auf seine Praxistauglichkeit geprüft. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen in die europäische Normung eingebracht werden, um die Bewertung der Leistungsfähigkeit von Laboratorien und neuen Analysenverfahren zu vereinheitlichen.