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Transport und Verbleib von Mikroplastik in Süßwassersedimenten

Mikroplastik (MP, Plastikteile kleiner als 5 mm) werden als neu aufkommende Schadstoffe betrachtet und neuste Studien belegen die potentielle Gefahr von MP für die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Die Forschung hat sich bisher mehrheitlich auf die Untersuchung von MP in der marinen Umgebung konzentriert. Allerdings konnte MP auch vermehrt Süßwasser und -sedimenten weltweit nachgewiesen werden. Als Primärpartikel oder Sekundärprodukte aus dem Abbau von Makroplastik kann MP entweder direkt toxisch wirken oder als Überträger von sorbierten Schadstoffen fungieren. Neuste Studien belegen außerdem, dass MP in die menschliche Nahrungskette eindringen kann. Weiterhin können die dem MP beigefügten endokrinen Disruptoren wie Bisphenol A (BPA) and Nonylphenol (NP) während der Transportprozesse an das Süßwasser abgegeben werden. Dabei können Flussbettsedimente potentielle Hotspots für die Akkumulation von MP und deren Additive darstellen.Das Hauptziel dieses Projektes ist, die Akkumulation und den Transport von MP in Süßwasser und -sedimenten näher zu untersuchen. Dabei soll den folgenden beiden grundsätzlichen Fragen nachgegangen werden:(i) Welche Prozesse kontrollieren Transport und Akkumulation von MP verschiedener Größe, Dichte und Zusammensetzung und wie bilden sich sogenannte Mikroplastik-Hotspots in der hyporheischen Zone?(ii) Wie können Transport und Akkumulation von MP sowie die Freisetzung von Additiven wie BPA und NP unter variablen Umweltbedingungen beschrieben und vorhergesagt werden? Zwei Arbeitspakete (WP) sollen helfen, diese Fragen zu beantworten:WP1 befasst sich mit den Auswirkungen der grundlegenden Eigenschaften von MP wie Größe, Form, Zusammensetzung, Dichte, Auftrieb auf deren Transport und untersucht systematisch, wie verschiedene Arten von MP in der hyporheischen Zone (hier Flussbettsedimente) unter diversen hydrodynamischen und morphologischen Bedingungen akkumulieren. Dafür sollen Versuche in künstlichen Abflusskanälen (artificial flumes) durchgeführt werden. In diesen Versuchen werden repräsentative hydrodynamische und morphologische Bedingungen geschaffen, um eine Spannbreite an primären und sekundären MP zu testen, ihr Transportverhalten zu beschrieben und die Freisetzung von Additiven näher zu untersuchen. MP wird mit verschiedensten Methoden charakterisiert, z.B. mit single particle ICP-MS zur Bestimmung der Größe oder FT-IR zur Bestimmung des vorherrschenden Polymers. Während der Flume-Experimente werden die Eigenschaften der Sedimente, des Porenwassers und der Biofilme, sowie die Konzentration an BPA und NP gemessen und später analysiert, um die Reaktivität der Akkumulationshotspots zu bestimmen.WP2 beinhaltet die Entwicklung und Anwendung eines Models, um MP-Transport sowie die Freisetzung von Additiven in der hyporheischen Zone vorherzusagen. Da Modelle, die momentan im Bereich Stofftransport verwendet werden nicht für MP ausgelegt sind, soll die Lattice-Boltzmann Methode als neuer Modellansatz verfolgt werden.

Linking micro-aggregation to the sequestration of organic pollutants in soils

Physicochemical and steric properties of organic chemicals on the one hand and physicochemical surface properties and structural properties of the sorbent on the other hand determine sorptive interactions at biogeochemical interfaces. In order to gain a mechanistic understanding of these interactions we want to combine macroscopic, micro-calorimetric, and spectroscopic methods. We hypothesise that sorption and distribution of a polar organic chemical at biogeochemical interfaces is either determined by the molecules hydrophobic R-groups (?R-determined?) or its functional groups (?F-determined?). To test our hypothesis we will study sorption of bisphenol A and fenhexamid (R-determined chemicals), and bentazon and naproxen (F-determined chemicals) in pure systems of minerals (kaolinite, illite, gibbsite, and quartz), in model substances for biofilms (polygalacturonic acid and dextran), in combined systems of mineral phases with organic layers, and in topsoils and subsoils. Interpretation and modelling of sorption isotherms and sorption kinetics derived from batch experiments together with results from diffusion experiments with polysugars of variable crosslinking will provide macroscopic insight into sorptive interactions. Information regarding the thermodynamics of sorption will by derived from micro-calorimetry. Spectroscopic (ATR FTIR, NMR) measurements deliver information on molecular interactions and structure.

Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil, Teilvorhaben 2: Epoxidierung und Härterentwicklung

Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, und a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden 'duromere Organobleche' zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.

Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil, Teilvorhaben 1: Rohstofferzeugung und Untersuchung der Materialeigenschaften

Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, und a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden 'duromere Organobleche' zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.

Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil

Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, und a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden 'duromere Organobleche' zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.

Bundesweite Hintergrundwerte für per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC) und weitere Schadstoffe in Böden

Eine wesentliche Grundlage für die Festlegung von Bodenwerten in der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) sind Kenntnisse der Hintergrundbelastung von Schadstoffen in Böden. Für die Kennzeichnung der Hintergrund-belastung werden repräsentative, statistisch abgeleitete Werte für den allgemein verbreiteten Stoffgehalt in Böden (sogenannte Hintergrundwerte, HGW) herangezogen. Dringend benötigt werden bundesweite HGW für Gesamt- und Eluatgehalte von per- und polyfluorierten Chemikalien (PFAS) in landwirtschaftlich genutzten Böden. Darüber ist eine Untersuchung erforderlich, ob für folgenden und weitere chemische Verbindungen bodenrechtliche Regelungen erforderlich sind: Polybromierte Diphenylether (PBDE), Decabromdiphenylethan (BDPE-209), Hexabromcyclododecan (HBCDD), Tributylzinn-Verbindungen (TBT), Nonylphenole (NP), Diethylhexylphthalat (DEHP), Bisphenol A (BPA), Siloxane. Ziel des Forschungsprojekts ist eine chemische Analyse (Gesamt- und Eluatgehalte) des bundesweiten Vorkommens von PFAS in Böden sowie eine Priorisierung von weiteren o.g. organischen Verbindungen, für die in nachfolgenden Forschungsprojekten eine Ableitung von bundesweiten HGW angestrebt werden sollte. Gegenstand der Untersuchungen sind die im Forschungsprojekt FKZ 3720 72 288 0 (Vorläuferprojekt) bundesweit zu entnehmenden 600 Bodenproben von landwirtschaftlich genutzten Oberböden (400 Acker- und 200 Grünlandproben). Die Analyse der Gehalte von organischen Verbindungen in diesen Proben soll wie nachfolgend benannt vorgenommen werden: (1) Bestimmung der Gehalte von PFAS (Gesamt- und Eluatgehalte) in 600 aktuellen Bodenproben und (2) Bestimmung der Gehalte von PBDE, BDPE-209, HBCDD, TBT, NP, DEHP, BPA, Siloxane und weiteren ausgewählten Chemikalien in 50 aktuellen (aus den Jahren 2021-2024) und 50 Rückstellproben (aus den Jahren 2009-2012).

Altpapier

<p>Altpapier</p><p>Die Papierindustrie setzte im Jahr 1990 knapp 49 Prozent Altpapier ein, 2015 74 Prozent und im Jahr 2023 rund 83 Prozent. Diese Steigerung senkte den Holz-, Wasser- und Primärenergieverbrauch pro Tonne Papier. Das Mehr an Papierkonsum relativierte jedoch den Effizienzgewinn. Zudem gefährden Verunreinigungen aus Druckfarben, Kleb- und Papierhilfsstoffen inzwischen das Altpapierrecycling.</p><p>Vom Papier zum Altpapier</p><p>Im Jahr 2023 wurden rechnerisch in Deutschland 175,6 Kilogramm (kg) Pappe, Papier und Karton pro Kopf verbraucht. Diese Zahl bezieht neben dem Verbrauch in den privaten Haushalten auch den gesamten Verbrauch an Papier in Wirtschaft, Medien und Verwaltungen mit ein. In privaten Haushalten beträgt die jährlich verbrauchte Papiermenge ca. 105 kg pro Kopf (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/2018-05-22_texte_37-2018_sammelsysteme-verpackungen.pdf">INTECUS GmbH</a>). Dies entspricht einem rechnerischen Gesamtverbrauch von 14,9 Millionen Tonnen (Mio. t). Im gleichen Jahr haben private und kommunale Entsorger 12,7 Mio. t Altpapier gesammelt. Dies ergibt eine Altpapierrücklaufquote von 85 % (siehe Tab. „Papiererzeugung, Papierverbrauch und Altpapierverbrauch“).</p><p>Die deutsche Papierindustrie</p><p>Die deutsche Papierindustrie stellte im Jahr 2023 rund 18,6 Mio. t Papier, Pappe und Kartonagen her. Sie setzte dafür rund 15,5 Mio. t Altpapier ein. Die Altpapiereinsatzquote – also der Altpapieranteil an der gesamten inländischen Papierproduktion – lag damit bei rund 83 %. Diese Quote stieg seit dem Jahr 2000 um 23 Prozentpunkte (siehe Tab. „Altpapiereinsatzquoten in Prozent“). Der deutschen Papierindustrie gelang es auf diese Weise, ihre spezifischen Umweltbelastungen zu verringern.</p><p>Die hohe Altpapiereinsatzquote von 83 % lässt sich kaum noch erhöhen. Dennoch ist es technisch etwa möglich, mehr Altpapier bei der Herstellung von Zeitschriften-, Büro- und Administrationspapieren und vor allem bei der Herstellung von Hygienepapieren zu nutzen. Eine Nachfragesteigerung seitens Verbraucherinnen und Verbraucher würde dies befördern. Der Altpapiereinsatz bei der Herstellung von Hygienepapieren fällt erneut auf nunmehr 40 %. Dies liegt an der Abnahme weißer Altpapiere im Markt durch den Rückgang der graphischen Papiere, bedingt durch die fortschreitende Digitalisierung, bei gleichzeitiger Zunahme von Verpackungspapieren. Der Rohstoff Altpapier ist knapp. Der Einsatz von Altpapier ist vorteilhaft, da Fasern aus Hygienepapieren nach der Nutzung nicht für ein weiteres Recycling zur Verfügung stehen.</p><p>Bei der Herstellung von Zeitungsdruck- und Wellpappenrohpapieren wurde im Jahr 2023 statistisch gesehen mehr als 100 % Altpapier eingesetzt. Der Grund ist, dass bei der Aufbereitung von Altpapier Sortierreste und alle Verunreinigungen, welche die Qualität des Neupapiers beeinträchtigen, abgeschieden werden. Dabei gehen auch in geringem Umfang Papierfasern verloren, deshalb wird in der Produktion bis zu 20 % mehr Rohstoff, der aber auch papierfremde Bestandteile enthält, eingesetzt.</p><p>Die Altpapierverwertungsquote, also der Altpapierverbrauch im Verhältnis zum gesamten Papierverbrauch, lag 2023 bei über 100 % (siehe Abb. „Altpapierverwertungsquoten“). Es wurde mehr Altpapier für die Herstellung von Recyclingpapier verbraucht als Papier in Deutschland verbraucht wurde. Das liegt daran, dass mehr Papier für den Export produziert wurde und weniger im Inland verbraucht wurde.</p><p>Energieeffiziente Papierherstellung</p><p>Papier, Pappe und Kartonagen wurden im Jahr 2023 energieeffizienter hergestellt als im Jahr 1990. Der mittlere Energieeinsatz bezogen auf eine Tonne erzeugtes Papier sank in diesem Zeitraum von 3,413 auf 2,789 Megawattstunden (MWh). Diese Effizienzsteigerung wurde durch die erhöhte Produktion im selben Zeitraum überkompensiert. So stellte die deutsche Papierindustrie im Jahr 2023 rund 32 % mehr Papier, Pappe und Kartonagen her als im Jahr 1990.</p><p>Die Emissionen an fossilem Kohlendioxid pro Tonne Papier konnten trotzdem seit 1990 um etwa ein Drittel gesenkt werden. Sie liegen jetzt bei 526 kg Kohlendioxid pro Tonne produzierten Papiers. Das liegt vor allem am zunehmenden Einsatz von alternativen Brennstoffen und dem steigenden Anteil an erneuerbaren Strom im deutschen Strommix.</p><p>Die Papierbranche bemüht sich einerseits, den Energieverbrauch weiter zu senken. Gleichzeitig investieren viele Unternehmen in zusätzliche Prozessstufen, um aus dem Rohstoff Altpapier Papiere mit höheren Weißgraden und glatterer Oberfläche herzustellen. Dafür benötigen sie mehr Energie, da mehr Fasern aussortiert und diese stärker gereinigt und gebleicht werden.</p><p>Der Gesamtenergieeinsatz stieg daher von 157 Petajoule (PJ) im Jahr 1990 um gut 20 % auf 188 PJ im Jahr 2023 (Leistungsbericht Papier 2024).</p><p><em>Tipp zum Weiterlesen:</em></p><p><em>DIE PAPIERINDUSTRIE e. V., Leistungsbericht PAPIER 2024. Der Bericht kann beim Verband DIE PAPIERINDUSTRIE e. V. unter</em><a href="https://www.papierindustrie.de/papierindustrie/statistik">https://www.papierindustrie.de/papierindustrie/statistik</a><em>bestellt werden</em></p><p>Grafische Papiere</p><p>Die grafischen Papiere sind nach den Verpackungspapieren das mengenmäßig wichtigste Papiersegment. Darunter fallen alle Papiere, die für Zeitungen, Zeitschriften, Schreib- oder Kopierpapiere verwendet werden. Für diese grafischen Papiere hat das Umweltbundesamt 2020 in einer Ökobilanz erneut überprüfen lassen, welche Umweltwirkungen während des gesamten Lebensweges der Papiere entstehen und welche Umweltentlastungspotenziale der Einsatz von Altpapieren im Produktionsprozess bietet.</p><p>Demnach besitzt Recyclingpapier deutliche ökologische Vorteile gegenüber Frischfaserpapieren (Primärfaserpapieren).</p><p>Die Wälder werden durch die Verwendung von Recyclingpapier geschont und damit Verlust an ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biodiversitt#alphabar">Biodiversität</a>⁠ durch intensive Forst- und Plantagenwirtschaft und deren soziale und ökologische Folgen weltweit verringert.</p><p>Ein höheres Altpapierrecycling ist für praktisch alle betrachteten Wirkungskategorien günstiger zu bewerten: Dies betrifft die Knappheit fossiler Energieträger, Treibhauspotenzial, Sommersmog, Versauerungspotenzial und Überdüngung von Böden und Gewässern.</p><p>Das heißt konkret: Wer beim Kauf von einem Paket Papier mit 500 Blatt, das etwa 2,5 Kilogramm (kg) wiegt, zu Recyclingqualität greift, spart 5,5 kg Holz. Mit den 7,5 Kilowattstunden Energie, die man bei Kauf eines Paketes Recyclingkopierpapier zusätzlich spart, kann man 525 Tassen Kaffee kochen. Der Wald wird geschont.</p><p><em>Tipp zum Weiterlesen:</em><br>Broschüre„Papier. Wald und Klima schützen“<p>Mögliche Schadstoffanreicherung im Papier</p><p>Das Schließen von globalen Stoffkreisläufen und die hohe Zahl an Recyclingzyklen kann jedoch auch einen negativen Aspekt haben: So treten immer wieder erhöhte Gehalte unerwünschter Stoffe in den Altpapierkreisläufen auf. Es handelt sich dabei um Chemikalien, die an Papierfasern gut haften und wasserlöslich sind. Beispiele hierfür sind bestimmte Mineralölbestandteile in Druckfarben, per- und polyfluorierte Verbindungen (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>⁠), Bisphenol S aus Kassenzetteln und gewisse Phthalate aus Klebstoffen. Diese Chemikalien können Altpapier verunreinigen, wenn etwa neue Papierprodukte wie Thermopapier oder neue Druckverfahren mit den dazugehörige Druckfarben, Bindungen, oder Verbundmaterialien entwickelt werden, die nicht auf ihre Auswirkungen auf die Recyclingkreisläufe geprüft werden. Dabei kommt erschwerend hinzu, dass auch Stoffe, die in Deutschland schon seit Jahren nicht mehr eingesetzt werden, wie z.B. Phthalate in Klebstoffen, in anderen Ländern noch im Einsatz sind und hier in Deutschland über den Recyclingkreislauf wieder in das Papier eingetragen werden.</p><p>Diese Verunreinigungen gefährden den Einsatz von Altpapier etwa als Verpackung für Cerealien, Mehl oder Reis und anderen Lebensmittelkontaktpapieren. Denn sowohl die<a href="http://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/bedggstv/gesamt.pdf">Bedarfsgegenständeverordnung</a>als auch die<a href="https://bfr.ble.de/kse/faces/resources/pdf/360.pdf">Empfehlung</a>„XXXVI. Papiere, Kartons und Pappen für den Lebensmittelkontakt“ des Bundesinstitutes für Risikobewertung geben für den Gehalt an Schadstoffen in Papier, Pappe und Kartons Obergrenzen vor.</p><p>Einige dieser Verunreinigungen gelangen nicht bei der Papierherstellung in den Kreislauf, sondern wenn etwa Wellpappenhersteller, Drucker und Verpacker Papier nutzen und weiter verarbeiten. Diese Unternehmen sind mitunter nicht ausreichend sensibilisiert oder motiviert, nur Stoffe einzusetzen, die für das Recycling unkritisch sind. Hier gilt es, durch ein vernetztes Denken und Handeln bei allen Beteiligten die erforderliche Sensibilität zu schaffen, damit das erreichte hohe Verwertungsniveau bei Altpapier nicht gefährdet wird und durch die Verwertung von Altpapier auch zukünftig ein wichtiger Beitrag zum ressourceneffizienten Umgang mit Rohstoffen geleistet werden kann. Das Umweltbundesamt setzt sich für eine Vermeidung von Verunreinigungen möglichst an der Quelle ein.</p>

Bisphenol F und Bisphenol AF: ECHA bestätigt hormonelle Wirkung

<p>Bisphenol F und Bisphenol AF: ECHA bestätigt hormonelle Wirkung</p><p>Der Ausschuss der EU-Mitgliedstaaten (MSC) der europ. Chemikalienagentur (ECHA) hat die hormonell wirksamen (endokrinen) Eigenschaften von Bisphenol F, Bisphenol AF und den Salzen von Bisphenol AF auf Umweltorganismen bestätigt. Die Mitgliedsstaaten verabschiedeten einstimmig eine Stellungnahme, laut derer beide Bisphenole die WHO/IPCS Kriterien für endokrine Disruptoren in der Umwelt erfüllen.</p><p>BPF, BPAF und die Salze von BPAF werden beispielsweise für die Herstellung von Polymeren, in Epoxidharzen, für Beschichtungen und in Verpackungen eingesetzt. Die verfügbaren Studien zu den Stoffen zeigen schädliche und populationsrelevante Auswirkungen auf die Fortpflanzung (z. B. negative Effekte auf die Befruchtungsrate von abgelaichten Eiern) und die sexuelle Entwicklung bei Fischen. Beide Stoffe sind Teil eines von den deutschen Behörden bei der ECHA eingereichten Beschränkungsvorschlags zum Schutz der Umwelt vor endokrin wirksamen Bisphenolen.</p><p>Im Mai 2022 legte das Umweltbundesamt zusammen mit anderen deutschen Behörden der ECHA eine Bewertung der wissenschaftlichen Studien zu BPF und BPAF vor. Zu dieser konnten in einer öffentlichen Konsultation Unternehmen, Verbände und weitere Behörden Kommentare einreichen. Auf Anweisung des Direktors der ECHA wurde der Ausschuss der EU-Mitgliedstaaten (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=MSC#alphabar">MSC</a>⁠) nach Artikel 77 (3)(c) der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a>⁠-VO zu einer abschließenden Stellungnahme aufgerufen. Daraufhin bestätigte das Gremium in seiner Sitzung am 14. Dezember 2022, dass die Stoffe die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠/IPCS Kriterien eines endokrinen Disruptors in der Umwelt erfüllen.</p><p>Das Verfahren nach Artikel 77 ermöglicht den wissenschaftlichen Gremien der ECHA eine Positionierung zu spezifischen Fragestellungen außerhalb direkter regulatorischer Prozesse wie beispielsweise dem Zulassungsverfahren. Die Stellungnahme stellt einen Baustein in den Beratungen um den Beschränkungsvorschlag für Bisphenol A und weiterer hormonell wirksamer Bisphenole dar. Mit der Beschränkung sollen zukünftig alle Bisphenole erfasst werden, welche die WHO⁠/IPCS-Kriterien für endokrine Disruptoren in der Umwelt erfüllen. Diese Kriterien sieht der MSC für BPF, BPAF und die Salze von BPAF nun erfüllt. Somit sind diese Stoffe zusammen mit BPA, BPB und BPS weiterhin Gegenstand der geplanten Beschränkung. Für diese Bisphenole sollen die Herstellung, das Inverkehrbringen und die Verwendung in der EU stark eingeschränkt werden, um den Eintrag in die Umwelt zu minimieren. Die öffentliche Kommentierung des Beschränkungsdossiers ist bis zum 23. Juni 2023 möglich. Die eingegangenen Kommentare werden von den beiden zuständigen wissenschaftlichen Ausschüssen der ECHA (Ausschuss für Risikobewertung – RAC, Ausschuss für sozioökonomische Analyse – SEAC) bei der Erarbeitung Ihrer Stellungnahmen zu dem Beschränkungsvorschlag berücksichtigt. Die Stellungnahmen der beiden Ausschüsse bilden die Grundlage der endgültigen Entscheidung der Europäischen Kommission über die Beschränkung. Der endgültige, rechtskräftige Beschränkungstext wird dann im Anhang XVII der ⁠REACH⁠ Verordnung veröffentlicht.</p><p>Weitere Informationen zum Stand des Beschränkungsverfahrens finden Sie auf der<a href="https://echa.europa.eu/de/restrictions-under-consideration/-/substance-rev/71401/term">Seite der ECHA</a>.</p>

REACH-Beschränkungsdossier zu Bisphenolen zurückgezogen

<p>REACH-Beschränkungsdossier zu Bisphenolen zurückgezogen</p><p>Mit Ende der sechsmonatigen öffentlichen Konsultation zu dem Beschränkungsvorschlag der deutschen Behörden, die von Dezember 2022 bis Juni 2023 durchgeführt worden ist, sind mit den Eingaben zahlreicher Interessenvertreter substanzielle neue Informationen zu Verwendungsmustern und Emissionen der betrachteten fünf Bisphenole (BPA, BPS, BPB, BPF und BPAF) eingegangen.</p><p>Nach sorgfältiger Prüfung aller eingegangenen Kommentare schlussfolgern die deutschen beteiligten Behörden, dass eine signifikante Neukonzeptionierung der Logik, die dem Beschränkungsvorschlag zu Grunde liegt, notwendig ist. Um die Sorgfalt und Teilhabemöglichkeiten bei der anstehenden Überarbeitung zu gewährleisten, haben die deutschen beteiligten Behörden deshalb entschieden, das Dossier temporär zurückzuziehen, um die notwendigen Überarbeitungen vorzunehmen.</p><p>Am 7. Oktober 2022 reichte die Bundesstelle für Chemikalien (BfC) als zuständige deutsche Behörde für die Umsetzung der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH-Verordnung#alphabar">REACH-Verordnung</a>⁠ ein Dossier mit einem Beschränkungsvorschlag für Bisphenol A und weitere Bisphenole mit ähnlicher Besorgnis für die Umwelt bei der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) ein. Dieses Dossier erarbeiteten BfC und Umweltbundesamt (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠) gemeinsam. Der Umfang des Beschränkungsvorschlags adressiert die endokrin schädigenden Eigenschaften fünf verschiedener Bisphenole (BPA, BPS, BPB, BPF und BPAF) für Umweltorganismen. Das Dossier beinhaltet als zentrales Element einen Vorschlag, zur Verringerung der Gesamtemissionen in die Umwelt aus den vielfältigen Verwendungen von Gemischen oder Erzeugnissen, die diese Bisphenole enthalten. Dieser Vorschlag adressiert dabei, basierend auf Annahmen zum Freisetzungspotenzial, prinzipiell Verwendungen von Bisphenolen, in denen diese Stoffe chemisch ungebunden vorliegen, und solche, in denen die Bisphenole chemisch fest an eine Matrix gebunden sind unterschiedlich. Dies und spezielle Regelungen für Verwendungen mit angenommenem geringen Freisetzungspotenzial zur Wahrung der Verhältnismäßigkeit des Beschränkungsvorschlags bedingen eine mehrstufige, komplexe Logik der vorgeschlagenen Beschränkung.</p><p>Mit Ende der sechsmonatigen öffentlichen Konsultation zum Dossier, die von Dezember 2022 bis Juni 2023 durchgeführt worden ist, sind mit den Eingaben zahlreicher Interessenvertreter substanzielle neue Informationen zu Verwendungsmustern und Emissionen der betrachteten Bisphenole eingegangen. Nach sorgfältiger Prüfung aller eingegangenen Kommentare schlussfolgern die deutschen beteiligten Behörden, dass eine signifikante Neukonzeptionierung der Logik, die dem Beschränkungsvorschlag zu Grunde liegt, notwendig ist.<br>Dieser Überarbeitungsbedarf geht mit einem neuen Zuschnitt des Umfangs ("Scope") des Beschränkungsvorschlags einher. Diese Neuausrichtung des Umfangs ist nicht durch das aktuelle Mandat für die Befassungstiefe der wissenschaftlichen Ausschüsse der ECHA, die sich derzeit mit dem Vorschlag beschäftigen, gedeckt. Der überarbeitete Beschränkungsvorschlag enthält voraussichtlich auch Elemente, die bisher nicht bzw. nicht ausreichend von allen Interessenvertretern kommentiert werden konnten.Um die Sorgfalt und Teilhabemöglichkeiten bei der anstehenden Überarbeitung zu gewährleisten, haben die deutschen beteiligten Behörden deshalb entschieden, das Dossier temporär zurückzuziehen, um die notwendigen Überarbeitungen vorzunehmen.BfC und UBA planen eine Neueinreichung des überarbeiteten Dossiers bei der ECHA unter Berücksichtigung sämtlicher eingereichter Informationen und einer Neuausrichtung des Umfangs, so dass zu dem aktualisierten Stand eine erneute Befassung der wissenschaftlichen Ausschüsse und eine öffentliche Kommentierung stattfinden kann. Deshalb hat die BfC die ECHA am 21.08.2023 über diese Pläne unterrichtet und das Bisphenol-Beschränkungsdossier bis auf weiteres zurückgezogen. Eine Neueinreichung wird wieder über das Verzeichnis der Absichtserklärungen (Registry of Intentions) der ECHA angekündigt, sobald der Zeitplan für die Neueinreichung finalisiert ist.

Beschränkungsvorschlag BPA und Bisphenole mit ähnlicher Besorgnis

<p>Beschränkungsvorschlag BPA und Bisphenole mit ähnlicher Besorgnis</p><p>Bisphenole können bereits in geringen Konzentrationen hormonell schädigend für die menschliche Gesundheit und Organismen in der Umwelt sein. Bisphenol A (BPA) wird häufig in der Umwelt gemessen, aber auch die Anwendung und Verbreitung weiterer Bisphenole nimmt zu. Die von dieser Stoffgruppe ausgehenden Risiken für die Umwelt sollen daher durch eine Beschränkung angemessen minimiert werden.</p><p>Das Umweltbundesamt hat in Zusammenarbeit mit der Bundesstelle für Chemikalien einen Vorschlag zur Beschränkung von BPA und vier weiteren Bisphenolen mit hormonschädigenden Eigenschaften (Bisphenols of similiar concern, BosC) im Rahmen der EU-Chemikalienverordnung ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a>⁠ eingereicht (<a href="https://echa.europa.eu/de/restrictions-under-consideration/-/substance-rev/71401/term">Annex XV restriction report</a>). Basis dieser Besorgnis (engl. concern) sind die endokrin (hormonell) wirksamen Eigenschaften dieser Stoffe in der Umwelt. Zukünftig sollen weitere Bisphenole automatisch mitreguliert werden, sobald Informationen deren endokrine Wirkung auf die Umwelt belegen. Unter die Beschränkung fallen Herstellung, Inverkehrbringen und Verwendung der Stoffe in der EU. Im Gegensatz zum Zulassungsverfahren unter REACH werden so auch Importe reguliert. Der Beschränkungsvorschlag basiert auf der Annahme, dass es für endokrine Disruptoren in der Umwelt keine sichere Konzentration gibt, die alle Organismen ausreichend schützt. Das Ziel dieser Beschränkung ist daher im gesamten Lebenszyklus die Freisetzung von Bisphenol A so weit wie möglich, mindestens aber um 95 Prozent, zu reduzieren.</p><p>Der deutsche Beschränkungsvorschlag</p><p>Der im Oktober 2022 bei der europäischen Chemikalienagentur (ECHA) eingereichte Vorschlag umfasst derzeit die Bisphenole BPA, BPB, BPS, BPF sowie BPAF und dessen Salze. In der EU darf BPA in einigen Produktgruppen wie Spielzeug, Baby-Trinkflaschen oder Thermopapier nicht oder kaum mehr eingesetzt werden. Dies hat dazu geführt, dass Bisphenole mit ähnlicher Funktionsweise, aber gleicher schädigender Wirkung für einige Verwendungszwecke als Ersatzstoff eingesetzt werden. So wird BPA in vielen Thermopapieren inzwischen durch BPS ersetzt. Um weitere sogenannte „bedauerliche Substitutionen“ zu verhindern, adressiert der Beschränkungsvorschlag daher im Ansatz die gesamte Stoffgruppe der Bisphenole, sofern diese endokrine Disruptoren sind. Sobald für ein Bisphenol hormonell wirksame und fortpflanzungsschädigende Eigenschaften auf Umweltorganismen durch wissenschaftliche Untersuchungen identifiziert werden, sollen diese über einen Erweiterungsmechanismus automatisch in die Beschränkung aufgenommen werden. Für die im Rahmen des Beschränkungsvorschlages nötige Beschreibung einer Besorgnis werden die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠/IPCS-Kriterien für endokrine Disruptoren in der Umwelt herangezogen:</p><p>Der derzeitige Beschränkungsvorschlag sieht vor, die Summe hormonell schädigender Bisphenole in einem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Erzeugnis#alphabar">Erzeugnis</a>⁠ oder in einer Mischung auf den Grenzwert von 10 ⁠ppm⁠ (0,001 Gewichtsprozent) zu limitieren. Übersteigen Produkte diesen Grenzwert gelten Ausnahmen, wenn der Kontakt zu Wasser ausgeschlossen werden kann oder ein Migrationslimit von 0,04 mg/L nicht überschritten wird. Die genannten Ausnahmen gelten nicht für Anwendungen, bei denen die Bisphenole als Additive eingesetzt werden.</p><p>Ablauf des Beschränkungsverfahren</p><p>Im Oktober 2020 und 2021 fanden jeweils Aufrufe zum Einreichen von Informationen (Call for Evidence) statt. Alle betroffenen Branchen- und Interessensvertreter konnten dabei relevante Informationen zur Anwendung von BPA und BosC zur Berücksichtigung in der Beschränkung einreichen.</p><p>Der Beschränkungsvorschlag wurde in Form eines Dossiers nach den Anforderungen des Anhangs XV der ⁠REACH-Verordnung⁠ eingereicht. Nachdem die ECHA alle formalen Anforderungen an das Dossier bestätigt hat (conformity check), können im Rahmen einer sechsmonatigen öffentlichen Kommentierungsphase Unternehmen, Verbände, Organisationen, Privatpersonen und weitere Behörden ihre Kommentare und ggf. weitergehende Informationen zu der vorgeschlagenen Beschränkung abgeben. Diese werden von den beiden zuständigen wissenschaftlichen Ausschüssen der ECHA (Ausschuss für Risikobewertung – RAC, Ausschuss für sozioökonomische Analyse – SEAC) bei der Erarbeitung Ihrer Stellungnahmen zu dem Beschränkungsvorschlag berücksichtigt. Die Stellungnahmen der beiden Ausschüsse bilden die Grundlage der endgültigen Entscheidung der Europäischen Kommission über die Beschränkung. Der endgültige, rechtskräftige Beschränkungstext wird dann im Anhang XVII der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a>⁠ Verordnung veröffentlicht.</p><p>Weitere Informationen zum Stand des Beschränkungsverfahrens finden Sie auf der Seite der<a href="https://echa.europa.eu/de/restrictions-under-consideration/-/substance-rev/71401/term">ECHA</a>.</p><p>Schädliche Wirkungen in der Umwelt</p><p>Einige Bisphenole sind nachweislich hormonell wirksam im Menschen und in der Umwelt. Sie werden als endokrine Disruptoren bezeichnet. BPA und BPB wurden bereits aufgrund ihrer Wirkung auf Umweltorganismen als besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) identifiziert. Belgien hat für BPS ein Dossier zur Identifizierung als SVHC aufgrund seiner endokrinen Wirkung im Menschen und in der Umwelt bei der ECHA eingereicht. Im Dezember 2022 hat der Ausschuss der Mitgliedsstaaten der ECHA BPS als SVHC identifiziert. Für BPF und BPAF bestätigte der Ausschuss der EU-Mitgliedsstaaten (Member State Commitee) ebenfalls die endokrine Eigenschaften in einem Verfahren nach Art. 77 der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH-Verordnung#alphabar">REACH-Verordnung</a>⁠.</p><p>BPA war eine der ersten synthetischen Substanzen, von der bekannt wurde, dass sie das natürliche weibliche Sexualhormon Östrogen in der Wirkung nachahmen kann. In der Umwelt hat dies bei Fisch- und Amphibienarten nachweislich endokrin vermittelte Schäden zur Folge. Nachteilige Effekte auf Wachstum, Verhalten und Befruchtungserfolg sowie eine Verschiebung des Geschlechterverhältnisses zugunsten weiblicher Tiere können auftreten. BPA wirkt sich auf eine Vielzahl ökologisch wichtiger Arten in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen aus. Die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Exposition#alphabar">Exposition</a>⁠ ist nicht auf bestimmte Umgebungen beschränkt, sondern ist allgegenwärtig. Bestimmte Fisch- und auch Weichtierarten haben sich als besonders empfindlich erwiesen. Da nur für einen kleinen Teil der vorhandenen Arten Informationen aus ökotoxikologischen Studien vorliegen, kann nicht ausgeschlossen werden, dass weitere Arten ebenso empfindlich oder sogar noch empfindlicher sind. Aus diesem Grund kann kein Grenzwert für BPA in der Umwelt bestimmt werden, unter welchem keine Gefährdung für Umweltorganismen vorliegt.</p><p>BPA hat durch seine endokrinen Eigenschaften auch Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und ist daher fortpflanzungsschädigend und hormonell wirksam (Amtsblatt der EU, 2016; ECHA, 2017). Basierend auf verfügbaren Daten wurde im Rahmen der europäischen Human Biomonitoring Initiative (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/hbm4eu-europaeische-human-biomonitoring-initiative">HBM4EU</a>) der Schluss gezogen, dass die allgemeine Bevölkerung kontinuierlich BPA ausgesetzt ist. In 100 Prozent der untersuchten Urin- und Blutproben wurde BPA gefunden, während Bisphenol F und Bisphenol S in 50 Prozent der Proben festgestellt wurden (HBM4EU substance report: bisphenols, 2022).</p><p>Eintragspfade von Bisphenolen in die Umwelt</p><p>Obwohl BPA in einigen Produkten oder vereinzelt auf nationaler Ebene bereits reguliert ist, werden weiterhin umweltrelevante Konzentrationen von BPA in Umweltorganismen, Flüssen und Sedimenten gefunden. BPA ist der am meisten produzierte SVHC der Welt und es wird ein steigender Verbrauch in der EU erwartet. Zugleich werden auch andere Bisphenole in zahlreichen Sektoren eingesetzt und können BPA durch ihre verwandte Struktur und ähnlichen Eigenschaften ersetzen. Studien aus China und den USA, aber auch aus mehreren europäischen Ländern, berichten häufig über eine Ko-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Exposition#alphabar">Exposition</a>⁠ von BPA und anderen Bisphenolen (insbesondere BoSC). Obwohl beispielsweise BPB bisher in Europa nicht häufig in der Umwelt nachgewiesen wurde, deuten Untersuchungen auf ein vermehrtes Auftreten in Kläranlagen und Süßwasserökosystemen hin, wobei es auch Nachweise in abgelegenen Gebieten gibt (Annex XV restriction report, Annex B). Auf Grundlage des Vorsorgeprinzips sollte das Auftreten von hormonell schädlichen Bisphenolen in Gewässer und Biota vermieden werden.</p><p>Bisphenole werden für ein sehr breites Spektrum an Anwendungen eingesetzt. BPA und andere Bisphenole werden als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Polymeren oder Polymerharzen wie Polycarbonat und Epoxidharzen und -härtern verwendet. Polycarbonat-Kunststoff ist ein starkes und zähes Material, das bei hohen Temperaturen geformt werden kann. Zu den Produkten aus Polycarbonat gehören gängige Konsumgüter wie Autoteile, Sportgeräte, Gewächshäuser, Getränkeflaschen und Plastikgeschirr. Epoxidharze haben ebenfalls ein sehr breites Verwendungsmuster. Sie werden beispielsweise in Baumaterial, in Elektro- und Elektronikgeräten, in Windrädern, in Fußböden sowie im Transport- und Medizinsektor verwendet. Wasserleitungen und Lebensmitteldosen können mit Epoxidharz beschichtet sein, um die Haltbarkeit der Materialien zu verlängern.</p><p>Hinzu kommt die Verwendung von Bisphenolen als Additiv, also als Zusatzstoff. Sie werden Farben, Klebstoffen, Textilien, Papier oder Pappe zugesetzt, um verschiedene Funktionen zu erfüllen. In Kunststoffen fungieren sie als Stabilisatoren, Polymerisationsinhibitoren oder Flammschutzmitteln.</p><p>Der größte Anteil von BPA wird für Herstellung von Polycarbonat (PC) mit etwa 70-80 Prozent und die Herstellung von Epoxidharz mit etwa 15-30 Prozent eingesetzt. Ein verbleibender Anteil von weniger als 5 Prozent betrifft die Verwendung von BPA als Additiv und die Herstellung von Chemikalien (0,3 Prozent) (Annex XV restriction report, Annex H).</p><p>Bisphenole können als Restgehalte in Materialien vorliegen, sich als unerwünschtes Nebenprodukt in Herstellungsverfahren bilden, durch Abbauprozesse entstehen oder in den Recyclingströmen von Papier und PVC enthalten sein. Sie werden bei Kontakt mit Wasser und durch normale Alterungs- und Abnutzungsprozesse der Materialien freigesetzt. Neben punktuellen Emissionsspitzen aus beispielweise Papierrecyclinganlagen findet daher ein kontinuierlicher Eintrag in Gewässer über Kläranlagen statt. Weitere Quellen in Europa sind Deponien und der Mensch, welcher BPA über Lebensmittelverpackungen und Hausstaub aufnimmt und ausscheidet. Seit Anfang 2020 darf BPA als Farbentwickler auf Thermopapier nicht mehr verwendet werden, so dass zukünftig wahrscheinlich BPA-Einträge aus dem Recycling von Papier in die Umwelt vermindert werden.</p><p>Quellen</p><p><strong>Amtsblatt der Europäischen Union</strong><br>L 195, 20. Juli 2016https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=OJ:L:2016:195:TOCHBM4EU substance report: bisphenolsDr. Ian Keyte, Neil Patton, Dr. Robert Whiting, Robert Barouki, Elena TarrojaHBM4EU science and policy for a healthy future 2022https://www.hbm4eu.eu/wp-content/uploads/2022/07/Bisphenols_Substance-report.pdf⁠MSC⁠ unanimously agrees that Bisphenol A is an endocrine disruptorECHA/PR/17/12June 2017https://echa.europa.eu/de/-/msc-unanimously-agrees-that-bisphenol-a-is-an-endocrine-disruptorProposal for a restriction: Pre-publication of Annex XV reportSUBSTANCE NAME(S): 4,4’-isopropylidenediphenol (Bisphenol A) and bisphenols of similar concern for the environmentVersion number: 0.1Date: 7 October 2022https://echa.europa.eu/de/restrictions-under-consideration/-/substance-rev/71401/term

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