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Biologisches Monitoring in der deutschen Nordsee

Nationale und europarechtliche Vorgaben sowie internationale Übereinkommen bilden den rechtlichen Kontext für das biologische Monitoring des Bundes und der Länder in der deutschen Nordsee. Die Vielfalt der Monitoringmethoden reicht von benthosökologischen Untersuchungen mit Greifern und Dredgen über Planktonbeprobungen bis hin zu flugzeuggestützten Linien-Transekt-Erfassungen von Vögeln und Säugetieren und spiegelt die Vielfalt der zu überwachenden Schutzgüter wider - dies sind sowohl Populationen einzelner Arten wie Artengemeinschaften und Lebensräume. Aktuelle Herausforderungen umfassen die Anpassung der Monitoringmethodik an den Windparkausbau, die Entwicklung und den Einsatz minimalinvasiver Monitoringmethoden insbesondere in Schutzgebieten, die Erweiterung des Monitorings zur kausalen Interpretation beobachteter Trends und die Erweiterung des Monitorings auf weitere Arten und Flächen.

WRRL Grundlagendaten Hamburg

Es werden Grundlagendaten für die Bewertung der Wasserkörper nach EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) bereitgestellt. Die folgenden bereitgestellten Fachdaten sind über diese Kartenanwendung zugänglich: - Planungsraum - Bearbeitungsgebiete - Fließgewässer nach WRRL - Küsten- und Übergangsgewässer WRRL - Seen WRRL - Grundwasserkörper in Hauptgrundwasserleitern - Tiefe Grundwasserkörper - Oberflächenwasserkörper (OWK) Einzugsgebiete WRRL - Oberflächenwasserkörper (OWK) Messstellen WRRL - Grundwassermessstellen WRRL Ein weiterer Layer behandelt spezifisch die Fischdurchgängigkeit überregionaler Vorranggewässer. Hier den Status 2013 im ersten Bewirtschaftungszeitraum und 2021 nach dem zweiten Bewirtschaftungszeitraum, sowie die Handlungsziele. - FGG Durchgängigkeit 2013 und 2021 und Handlungsziele für die Durchgängigkeit Die Daten werden hier als WMS-Darstellungsdienst und WFS-Downloaddienst bereitgestellt. Berichte zum biologischen Monitoring sind unter folgender Seite verfügbar: https://www.hamburg.de/monitoring-biologie/15543214/monitoring-biologie/

WRRL Grundlagendaten Hamburg

Es werden Grundlagendaten für die Bewertung der Wasserkörper nach EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) bereitgestellt. Die folgenden bereitgestellten Fachdaten sind über diese Kartenanwendung zugänglich: - Planungsraum - Bearbeitungsgebiete - Fließgewässer nach WRRL - Küsten- und Übergangsgewässer WRRL - Seen WRRL - Grundwasserkörper in Hauptgrundwasserleitern - Tiefe Grundwasserkörper - Oberflächenwasserkörper (OWK) Einzugsgebiete WRRL - Oberflächenwasserkörper (OWK) Messstellen WRRL - Grundwassermessstellen WRRL Ein weiterer Layer behandelt spezifisch die Fischdurchgängigkeit überregionaler Vorranggewässer. Hier den Status 2013 im ersten Bewirtschaftungszeitraum und 2021 nach dem zweiten Bewirtschaftungszeitraum, sowie die Handlungsziele. - FGG Durchgängigkeit 2013 und 2021 und Handlungsziele für die Durchgängigkeit Die Daten werden hier als WMS-Darstellungsdienst und WFS-Downloaddienst bereitgestellt. Berichte zum biologischen Monitoring sind unter folgender Seite verfügbar: https://www.hamburg.de/monitoring-biologie/15543214/monitoring-biologie/

Validation of the NSAID in vitro assay for biomonitoring of NSAID activities in surface waters

The NSAID in vitro-Bioassay – originally developed for municipal waste water samples – can now be used to detect activity of cox-inhibitors in surface waters as well. By using 44 water samples from several European countries the application range and quality of this bioassay was increased and the limit of detection is further reduced to now 12 ng diclofenac/l. In this project other characteristics like linearity, recovery and accuracy of the test were determined as well. The improved bioassay version can be used as screening tool prior to an extensive chemical analysis. Furthermore, it can be used to avoid false negative assessment and under-estimation of environmental pollutions caused by usage chemical analysis methods only. Veröffentlicht in Texte | 167/2020.

From theory to reality – Evaluation of suitable organisms and test systems for the biomitoring of pharmaceuticals

In order to identify sensitive organisms, biological endpoints in vivo and suitable in vitro test systems for the biomonitoring of pharmaceuticals, a two-part literature search was conducted. Veröffentlicht in Texte | 64/2014.

Menschen in Europa teilweise bedenklich hoch mit Schadstoffen belastet

Europäische Human-Biomonitoring-Initiative zieht Bilanz Die Menschen in Europa sind teilweise bedenklich hoch mit Schadstoffen belastet. Das ist das Fazit der vom UBA koordinierten europäischen Human-Biomonitoring-Initiative HBM4EU, das vom 27.-28. April auf der internationalen Abschlusskonferenz des Projekts in Brüssel vorgestellt wird. So wurden Weichmacher in allen untersuchten Kindern und Jugendlichen gefunden, auch polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), die zum Beispiel in beschichteten Pfannen verwendet werden, sind in teilweise zu hohen Mengen im Blut vorhanden. Für viele der untersuchten Substanzen, so die Initiative, besteht seitens der Politik daher weiterhin Handlungsbedarf. HBM4EU erhob erstmals vergleichbar und nachvollziehbar Daten über die Belastung der EU-Bevölkerung mit wichtigen Chemikalien. Die Europäische Union (EU) regelt die Verwendung und das Inverkehrbringen von Chemikalien. Daher müssen Daten auf EU-Ebene vergleichbar erhoben, aus- und bewertet werden. Nur so können europäische Institutionen effektive Maßnahmen zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt treffen und die Bevölkerung über Belastungsursachen und mögliche Vermeidungsmöglichkeiten informieren. Seit 2017 bündelt, erhebt und bewertet die Initiative Human- Biomonitoring HBM4EU Daten auf europäischer Ebene. Im Rahmen der internationalen Abschlusskonferenz des Projekts vom 27.-28. April in Brüssel präsentiert HBM4EU nun erstmals in zusammengefasster Form die Belastungsdaten für die wichtigsten Schadstoffe und auch, welchen Beitrag die Daten für die Chemikalienpolitik liefern können. Weichmacher: Es wurden bedenklich hohe Belastungen mit Weichmachern in der europäischen Bevölkerung nachgewiesen, obwohl diese bereits streng reguliert sind. In allen untersuchten Kindern und Jugendlichen wurden fortpflanzungsschädigende Weichmacher gefunden. Insgesamt konnte zwar eine Abnahme der mittleren Belastung mit regulierten Weichmachern beobachtet werden, allerdings ist die Belastung  mit der Summe aller Weichmacher bei ca. 17 Prozent immer noch zu hoch. Gleichzeitig ist die Belastung mit Stoffen, die die „alten“ Weichmacher ersetzt haben, angestiegen. ⁠ PFAS ⁠: Perfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) wurden im Blut aller untersuchten Jugendlichen aus Europa nachgewiesen. Bis zu einem Viertel der Jugendlichen ist mit Konzentrationen belastet, bei denen gesundheitliche Wirkungen nicht mehr mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden können. Bei den Belastungen handelt es sich vorwiegend um bereits verbotene, jedoch äußerst langlebige Verbindungen. Diese Daten, so HBM4EU, unterstreichen die Notwendigkeit PFAS grundsätzlich zu verbieten, insbesondere da eine Vielzahl der Ersatzstoffe ähnliche problematische Eigenschaften aufweist wie die bereits regulierten PFAS. Nur in wenigen Bereichen, in denen PFAS noch unersetzlich sind, sollten sie weiter verwendet werden dürfen. Mischungen: Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt von HBM4EU lag auf der Untersuchung von Chemikaliengemischen. Im ⁠ Monitoring ⁠ wurde eine Vielzahl von Industriechemikalien im Körper nachgewiesen. Die Bewertung der Auswirkungen dieses Chemikaliencocktails auf die Gesundheit ist Bestandteil aktueller Forschungen. HBM4EU hat typische Mischungen und Mischungseffekte untersucht. Dabei zeigte sich, dass die aktuelle Chemikalienbewertung weiterentwickelt werden muss, um die gleichzeitige Belastung durch viele Chemikalien angemessen berücksichtigen zu können. HBM4EU zeigt: Das Human-Biomonitoring hat sich als sehr gute Methode zur Erfassung der Schadstoffbelastung etabliert. HBM4EU hat mit seinen Ergebnissen den Grundstein gelegt, in der EU ein langfristiges, nachhaltiges Human Biomonitoring zu etablieren. HBM4EU endet im Juni 2022nach einer Laufzeit von fünfeinhalb Jahren. Die Arbeit wird fortgeführt in der Europäischen Partnerschaft für Risikobewertung von Chemikalien (PARC), welche mit einer Laufzeit von sieben Jahren unter „Horizon Europe“ von der Europäischen Kommission gefördert wird. Vom 27.-28. April 2022 findet in Brüssel die internationale Abschlusskonferenz von HBM4EU statt. Auf der zweitägigen Veranstaltung werden die Ergebnisse des Projekts vorgestellt und gemeinsam über die Rolle des europäischen Human-Biomonitorings in der Chemikalienpolitik diskutiert. Das Thema der Konferenz „Science and policy for a healthy future“" unterstreicht die wichtige Rolle, die HBM4EU bei der Verknüpfung von Wissenschaft und Gesundheit, Umwelt und Chemikalienpolitik spielt, um die menschliche Gesundheit wirksamer zu schützen. Korrektur: Aus der ursprünglichen Meldung wurde der fehlerhafte Halbsatz "z. B. in Feuerlöschschäumen." im Absatz PFAS, letzter Satz, gestrichen.

Collection and Analysis of Data on Occurrence, Distribution and Abundance of Cetaceans in the Southern Ocean Following International Standards

Multiple methods to observe cetaceans in Antarctic waters were concurrently conducted during two expeditions of RV Polarstern in the Antarctic summers of 2008/9 (ANT25-2) and 2010/11 (ANT27-2). The Institute for Terrestrial and Aquatic Wildlife Research (ITAW) conducted aerial (helicopter) as well as ship-board (crow's nest) distance sampling Surveys and a Tracking study. Concurrently, the Alfred-Wegener-Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) tested an infrared camera for the automated detection of whale blows and additionally evaluated opportunistic cetacean sighting data logged by the bridge personnel of RV Polarstern (WALOG). Besides providing data contributing to the knowledge on cetacean distribution and their density in the Southern Ocean, all methods were to be evaluated for their use with respect to mitigation efforts that will be a requirement for future seismic investigations potentially conducted from board of the research vessel. Additionally, a concept for biological monitoring on opportunistic platforms was developed in order to optimise and standardise future cetacean assessments in the Antarctic. Veröffentlicht in Texte | 03/2016.

Umsetzung des Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pestiziden Teil 2

Eine Vielzahl verschiedener Wirkstoffe aus Pflanzenschutzmitteln (PSM) und deren Metaboliten sind in deutschen Oberflächengewässern regelmäßig nachweisbar. Besonders kleine Gewässer sind solchen Einträgen v.a. nach Regenereignissen oft stoßweise ausgesetzt, wenn sie im ⁠ Einzugsgebiet ⁠ landwirtschaftlich genutzter Flächen liegen. Beim systematischen ⁠ Monitoring ⁠ gemäß ⁠ Wasserrahmenrichtlinie ⁠ (WRRL) werden jedoch vor allem größere Fließgewässer untersucht. Die Ermittlung des Belastungszustandes kleiner Stand- und Fließgewässer in der Agrarlandschaft mittels eines repräsentativen Monitorings ist deshalb ein Ziel, das im Nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (NAP) zum Schutz von Oberflächengewässern festgelegt wurde. Auf der Basis einer Defizitanalyse bestehender chemischer und biologischer Monitoringdaten (FKZ 3714674041) wurde im zweiten Teilvorhaben das Konzept für ein bundesweites Monitoring von Kleingewässern in der Agrarlandschaft entwickelt. Im Austausch mit den Bundesländern wurden Empfehlungen im Hinblick auf die räumliche Verteilung, Anzahl der Messstellen, Probenahmezeiträume, Probenahmemethoden, Untersuchungsparameter und die Bewertung erarbeitet und das zu analysierende Stoffspektrum begründet und erläutert. Mit einer 2-jährigen Pilotphase wird das Konzept derzeit für Fließgewässer in Zusammenarbeit mit den Bundesländern in einem dritten Teilvorhaben pilothaft erprobt (FKZ 3717634030). Veröffentlicht in Texte | 08/2019.

Umsetzung des Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pestiziden

Wirkstoffe aus Pflanzenschutzmitteln (PSM) sind in Oberflächengewässern regelmäßig nachweisbar. Kleine Stand- und Fließgewässer in der Agrarlandschaft sind Einträgen v.a. nach Regenereignissen besonders ausgesetzt. Diese Belastungen repräsentativ zu erfassen ist ein Ziel des Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (NAP). Die Bestandsaufnahme zum chemischen und biologischen ⁠ Monitoring ⁠ der Bundesländer zeigt u.a., dass Messstellen an kleinen Gewässern unterrepräsentiert sind und nahezu keine ereignisbezogene Daten z.B. nach Regen vorliegen. Der Bericht zeigt darüber hinaus erste methodische Ansätze für ein zukünftiges Monitoringkonzept auf. Veröffentlicht in Texte | 89/2017.

Nontarget Time Trend Screening in Human Blood

Plassmann, Merle M.; Fischer, Stellan; Benskin, Jonathan P. Environ. Sci. Technol. Lett.  5 (2018), 6, 335-340 Human biomonitoring (HBM) programs monitor exposure to a limited number of prioritized chemicals resulting in some important substances being overlooked. Nontarget analysis shows promise for capturing novel substances, yet the large quantity of data produced by these methods remains challenging to interrogate. Here, we apply a prioritization strategy for temporal nontarget HBM data, which shortlists features with increasing time trends, possibly representing substances which are bioaccumulating or to which humans are increasingly exposed. Human whole blood sampled in Germany between 1983 and 2015 was extracted using a modified QuEChERS method and analyzed by UHPLC-Oribtrap-mass spectrometry. Following alignment, peak detection, grouping, and gap filling, up to 14,460 features were obtained. This number was reduced to ≤716 using time trend ratios and Spearman’s rank correlation coefficients to identify features which increased over the 32-year time series. Increasing features were investigated further using the KemI market list database (which prioritizes based on human hazard and/or exposure potential) as well as data-dependent product ion scans, followed by MetFrag and mzCloud database searches. Finally, seven prioritized substances, including one pharmaceutical, two pesticides, and four performance chemicals, were confirmed using standards, demonstrating the potential of time trend screening as a prioritization strategy for nontarget HBM data. doi:10.1021/acs.estlett.8b00196 Siehe auch: Biomonitoring of new contaminants: Sub-Project 2 – Screening of target and non-target contaminants in human blood and urine

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