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.
Eine wichtige Maßnahme zur Vorsorge und Risikominimierung stellt im Rahmen der EU-Chemikalienpolitik die Substitution von Schadstoffen durch weniger gefährliche Alternativen dar. Weichmacher sind Industriechemikalien mit hohen Produktionsmengen, die ubiquitär nachweisbar sind. Aufgrund seiner endokrinen Wirkung steht der ehemals dominante Weichmacher DEHP seit Beginn der 2000er Jahre unter Substitutionsdruck. Neuere Untersuchungen des Umweltbundesamtes zeigen, dass Unternehmen DEHP durch andere Phthalat- und Non-Phthalat-Weichmacher substituieren. Manche der Ersatzstoffe stehen im Verdacht, persistent, bioakkumulativ und toxisch zu sein oder endokrine Wirkungen, d.h. Wirkungen auf das Hormonsystem zu zeigen. Weichmacher gelangen durch kommunale Abwässer und diffuse Eintragsquellen in die Umwelt. Angesichts der vielfältigen und teilweise sehr großflächigen Verwendung weichmacherhaltiger Produkte im Außenbereich, z.B. Kabelummantelungen, Geomembranen und Fahrzeugbauteile, sind terrestrische Matrices für Weichmacher ein relevanter Aufnahmepfad. Trotz ihrer bekannten gefährlichen Eigenschaften, beispielsweise als endokrine Disruptoren, dürfen Weichmacher über Ausnahmeregelungen weiterhin in der Landwirtschaft und anderen Verwendungen in der Umwelt eingesetzt werden. Ziel dieses Vorhabens ist die Verbesserung der sehr lückenhaften Datenlage zu Belastungen durch DEHP-Substitute in der terrestrischen Umwelt. Ein wesentlicher Teilaspekt ist die Erfassung einer nassen Deposition der alternativen Weichmacher. Es soll weiterhin die Fragestellung geklärt werden, welchen Beitrag Böden zur Gewässerbelastung mit Weichmachern liefern. Das Vorhaben erfolgt in Zusammenarbeit mit der Umweltprobenbank des Bundes. Es sollen terrestrische Proben der Umweltprobenbank (Böden, Blätter, Nahrungsnetze), Proben vom Luftmessnetz des Umweltbundesamtes und von anderen Umweltbeobachtungsprogrammen untersucht werden.
Zahlreiche in vitro Methoden für die Identifizierung von endokrinen Disruptoren (ED) sind in der Prävalidierungsphase; - Es fehlen konkrete Validierungsprojekte, um die prävalidierten Methoden als OECD Test Guidelines zu standardisieren; - Um Chemikalien unter den einschlägigen EU Verordnungen (z.B. REACH, PPP, BP) zu regulieren, müssen die Daten mit standardisierten OECD Test Guidelines erhoben werden. - Insbesondere für neue Endpunkte des Hypophysen-Schilddrüsen Regelkreises (HPT-Achse) fehlen bisher validierte OECD Test Guidelines; - Ziel dieses Projektes ist es daher eine für die Regulation von PPP, BP, REACH-Chemikalien besonders relevante in vitro Methode, die die 'Readiness-Kriterien' für eine Validierung erfüllt, auszuwählen und den Validierungsprozess zu starten und zu koordinieren; - Die Auswahl erfolgt durch die Vernetzung des UBAs mit der französischen PEPPER-Plattform unter Berücksichtigung der Ergebnisse der OECD Thyroid Disruptor Method Expert Group und dem EURION Forschungscluster.´
The aim of the project was to validate an extended one-generation reproduction test with zebrafish (ZEOGRT).The method is used to investigate potentially hormone-active substances and comprises an adult parental reproduction phase (F0), a complete filial generation (F1) and the hatching of a second filial generation (F2). The method can detect potential estrogenic and androgenic mechanisms of action and can be extended to other mechanisms of action (e.g. thyroid hormones). The project demonstrates both the applicability of the protocol and its successful transfer to international laboratories.
The aim of the project was to validate an extended one-generation reproduction test with zebrafish (ZEOGRT). The method is used to investigate potentially hormone-active substances and comprises an adult parental reproduction phase (F0), a complete filial generation (F1) and the hatching of a second filial generation (F2). The method can detect potential estrogenic and androgenic mechanisms of action and can be extended to other mechanisms of action (e.g. thyroid hormones). The project demonstrates both the applicability of the protocol and its successful transfer to international laboratories. Veröffentlicht in Texte | 16/2026.
Dieses Gutachten zielt darauf ab, den Begriff "vernachlässigbare Exposition" gegenüber endokrinen Disruptoren im Zusammenhang mit den europäischen Pflanzenschutzmittelverordnungen zu klären. Es wurde eine gründliche Recherche der wissenschaftlichen, politischen und rechtlichen Literatur durchgeführt. Sie resultierte in 3.087 zwischen 2010 und 2023 veröffentlichten Publikationen, von denen sich 204 überwiegend auf die Verwendung und das Verständnis des Begriffs in den Bereichen Umwelt und menschliche Gesundheit konzentrierten. Definitionen des Begriffs "vernachlässigbare Exposition" wurden aus einer Untergruppe von 49 Veröffentlichungen zu (chemischen) Stoffen in der Umwelt extrahiert. Die Ergebnisse wurden nach narrativen, qualitativen und quantitativen Definitionen des Begriffs gruppiert. Narrative Definitionen umschrieben "vernachlässigbar" als nicht signifikant, unwichtig, ohne Bedeutung oder nicht bedenkenswert. Qualitative und quantitative Definitionen waren komplizierter und kontextabhängig und definierten vernachlässigbare Konzentrationen/Expositionen/Auswirkungen anhand von niedrigen Werten, Werten unterhalb der Nachweisgrenze und Vergleichswerten wie einer Kontrolle, einem Benchmark oder einem gesetzlichen Schwellenwert. Aus diesen Erkenntnissen wurde eine Definition der "vernachlässigbaren Exposition von endokrin aktiven Substanzen" abgeleitet, die von den Ergebnissen der Identifizierung und Umweltrisikobewertung dieser Stoffe und deren Unsicherheiten abhängt. Eine quantitative Definition kann auf die Exposition endokrin aktiver Stoffe gegenüber Arten angewandt werden, bei denen die Wirkungsweise bekannt ist und Testmethoden zur Verfügung stehen, die ein akzeptables Maß an Unsicherheit zulassen (risikobasierter Ansatz). Bei größerer Ungewissheit ist eine Definition angemessener, die darauf abzielt zu verhindern, dass endokrin wirksame Stoffe in die Umwelt gelangen, indem ihre Verwendung auf geschlossene Systeme beschränkt wird (gefahrenbasierter Ansatz). Quelle: Forschungsbericht
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