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Retrospektives Monitoring von Organozinnverbindungen in biologischen Proben aus Nord- und Ostsee - Sind die Anwendungsbeschränkungen erfolgreich?

Rüdel, Heinz; Steinhanses, Jürgen; Müller, Josef; Schröter-Kermani, Christa Umweltwiss. Schadst. Forsch. 21 (2009), 3, 282-291 Organozinnverbindungen werden als Biozide, Kunststoffadditive und Katalysatoren eingesetzt. Bezüglich der Umweltrelevanz am wichtigsten sind Tributylzinn- (TBT) und Triphenylzinnverbindungen (TPT), die bei Einträgen in Gewässer über eine hohe Toxizität verfügen und endokrine Wirkungen in Muscheln und Schnecken auslösen können. TBT wurde hauptsächlich als Antifouling-Wirkstoff in Schiffsanstrichmitteln eingesetzt. Diese Anwendung ist seit 1989 in Deutschland für Schiffe mit weniger als 25 m Länge untersagt. Seit 2003 ist in der Europäischen Union (EU) eine Richtlinie in Kraft, die die Anwendung von organozinnbasierten Antifouling-Anstrichen generell verbietet. Die hier vorgestellten Untersuchungen sollten überprüfen, ob die erlassenen Verbote zu einer Reduktion der Einträge in die marine Umwelt geführt haben. Für die Untersuchung wurden tiefgefrorene Homogenatproben von Miesmuscheln (Mytilus edulis) und Muskulatur von Aalmuttern (Zoarces viviparus) aus Nord- und Ostsee aus dem Archiv der Umweltprobenbank verwendet. Die Organozinnverbindungen wurden aus den biologischen Proben mit n-Hexan extrahiert und anschließend mit Natriumtetraethylborat derivatisiert. Nach kapillargaschromatografischer Trennung wurden die Derivate mit einem Atomemissionsdetektor quantifiziert. Zusammen mit einer früheren Untersuchung (Rüdel et al. 2003) umfassten die Zeitreihen Miesmuschel- und Fischmuskulaturproben der Jahre 1985 bis 2006. Die Daten zeigen, dass die TBT-Gehalte bis Ende der 1990er-Jahre unverändert blieben (z. B. in Miesmuscheln aus dem Jadebusen/Nordsee: 17 ± 3 ng/g Frischgewicht, FG). Offensichtlich zeigte das seit 1989 in Deutschland geltende Verbot der TBT-Anwendung bei kleinen Schiffen in dieser Meeresregion keine Wirkung, da hier der Verkehr mit großen Schiffen dominiert. Der weitere Verlauf der Zeitreihen belegt jedoch, dass die TBT-Konzentrationen in Miesmuscheln und Aalmuttern nach 2003, als die EU-Richtlinie zum generellen Verbot der Organozinnverbindungen in Kraft trat, signifikant abnehmen. 2004 und 2005 wurden in den Muscheln aus dem Jadebusen nur noch TBT-Gehalte von 14 bzw. 6 ng/g FG gefunden. In Aalmuttern aus derselben Region sanken die Gehalte an TBT zwischen Ende der 1990er-Jahre und 2006 auf ca. 30 % des Ausgangswertes. Auch für TPT, das zeitweise ebenfalls als Antifouling-Wirkstoff eingesetzt wurde, sind deutliche Abnahmen in Muscheln und Fischen zu beobachten. Der statistisch signifikante Rückgang der OZV-Belastungen in den untersuchten Nordseeregionen wird durch Messungen in Muscheln und Fischen von einem küstennahen Ostseestandort bestätigt. Insgesamt belegen die Untersuchungen den Erfolg der regulatorischer Maßnahmen zur Minderung der Einträge von Organozinnverbindungen in die aquatische Umwelt. Trotz der Reduktion zeigen die Gewebekonzentrationen aber auch, dass OZV nach wie vor Relevanz als marine Schadstoffe haben. Eine Umrechnung der Gewebekonzentrationen auf Wasserkonzentrationen ergibt, dass diese noch über der im Kontext der Wasserrahmenrichtlinie abgeleiteten Umweltqualitätsnorm von 0,2 ng/l liegen. Auch von OSPAR publizierte Bewertungskriterien (Environmental Assessment Criteria, EAC; 2,4 ng/g FG) werden aktuell noch überschritten. Insofern sind schädliche Wirkungen auf marine Organismen durch TBT nicht auszuschließen. Weitere Untersuchungen sollen zeigen, ob die abnehmenden Trends andauern. Hierzu sollte eine empfindlichere Methode wie z. B. speziesspezifische Isotopenverdünnungsanalytik verwendet werden, um niedrigere Bestimmungsgrenzen zu erreichen und die inzwischen abgesunkenen Konzentrationen mit ausreichender Sicherheit quantifizieren zu können. doi: 10.1007/s12302-009-0039-3

Fischsterben in der Oder

Im Sommer 2022 kommt es in der Oder im Grenzgebiet zwischen Deutschland und Polen zu einem tragischen Massensterben von Frischwasserorganismen. Fische, Muscheln und Schnecken verenden - insgesamt werden mehr als 200 Tonnen Kadaver aus dem Fluss geborgen. Kurze Zeit später kommen ein polnisch-deutsches Greenpeace-Team, das Umweltbundesamt sowie die polnischen Umweltbehörden unabhängig voneinander zum selben Ergebnis: Die Wasserorganismen starben aufgrund einer von Menschen verursachten Algenblüte. Ein unnatürlich hoher Salzgehalt der Oder hat die Brackwasseralge Prymnesium parvum wachsen lassen. Analysen von Greenpeace weisen die giftige Alge sowie deren Abbauprodukte in den Kiemen und im Fleisch von Fischproben nach, die nach der Katastrophe genommen wurden. Um den Ursachen für den hohen Salzgehalt, der zur Oder-Katastrophe geführt hat, auf die Spur zu kommen, das deutsch-polnische Greenpeace-Team führte zwischen dem 4. November und dem 14. Dezember 2022 weitere Untersuchungen durch. Zu diesem Zweck untersuchten Greenpeace die Qualität der Abwässer aus Steinkohlebergbau und Nebenflüssen der Oder, in die die Abwässer eingeleitet werden. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen sehr hohe Salzgehalte in den Steinkohleabwässern und Nebenflüssen der Oder flussabwärts der untersuchten Einleitungen. Der starke Brackwasser-Effekt dieser kleineren, aber stark belasteten Flüsse zeigt deutlich die schlechte Qualität des Wassers, das in die Oder fließt.

Validation of reproduction tests with molluscs - Establishment of an OECD test guideline for the identification of endocrine and reproductive toxic effects in snails

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines OECD-Prüfrichtlinien-Entwurfs für einen Reproduktionstest mit Potamopyrgus antipodarum, einschließlich der dafür notwendigen Validierungs- und Optimierungsarbeiten. Zusätzlich sollten experimentelle Arbeiten zur Entwicklung eines kompletten Lebenszyklustest durchgeführt und eine Standardarbeitsanweisung (SOP) erstellt werden. Weiterhin sollten im Rahmen der von Frankreich koordinierten Validierungsstudien zur Entwicklung eines Reproduktionstests mit Lymnaea stagnalis experimentelle Arbeiten durchgeführt werden.<BR>Die erarbeitete SOP des Reproduktionstests mit P. antipodarum wurde optimiert und validiert. In dem 28-tägigen Reproduktionstest werden Mortalität und die Zahl der Embryonen in der Bruttasche pro Weibchen als Endpunkte aufgenommen. Zur Optimierung der Zuchtbedingun-gen wurden verschiedene Testmedien sowie unterschiedliche Besatzdichten der Schnecken untersucht. Weiterhin wurde der Einfluss der Temperatur und der Photoperiode auf die Repro-duktion von P. antipodarum über den Jahresverlauf ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass opti-male Zuchtbedingungen mit einer Temperatur von 16˚C und einem Hell:Dunkel Rhythmus von 16:8 h erreicht werden können. Die Optimierung der Futterdosis im Reproduktionstest erleichtert die Bestimmung der Effekte von reproduktionstoxischen Substanzen und von Chemikalien, die zu einer Reproduktionssteigerung der Schnecken führen. Eine Unterversorgung oder Reduktion der Energiereserven der Schnecken wird dabei vermieden.Um das vorgeschlagene Testdesign zu validieren und mögliche Probleme bei der Durchführung des Reproduktionstests mit P. antipodarum gemäß SOP zu identifizieren, wurden drei Ringtests mit insgesamt 16 Partnern unter Koordination der Goethe-Universität durchgeführt. Für die Validierungsstudien wurden Cadmium, Tributylzinn, Prochloraz, Trenbolon, Triclocarban und Triclosan als Testsubstanzen ausgewählt. In den drei Ringtests erwies sich der Reproduktions-test als robust und reproduzierbar, weil die Mehrzahl der Partnerlabore vergleichbare NOEC-, LOEC-, EC10- und EC50-Werte mit überlappenden 95%-Konfidenzintervallen ermittelten. Zum Projektende wurde eine Entwurfsversion der Prüfrichtlinie des Reproduktionstests mit P. antipodarum bei der OECD eingereicht und soll im Juli 2015 zur öffentlichen Kommentierung bereitgestellt werden (siehe Anhang 8.3). Die Ergebnisse des Vorhabens tragen somit gezielt zur Weiterentwicklung von Testmethoden und Bewertungskonzepten für die Regulierung reproduktionstoxischer (z.B. endokrin wirksamer) Chemikalien in REACH, sowie von Pflanzenschutzmitteln, Arzneimitteln und Bioziden bei.<BR>Darüber hinaus wurden zwei mögliche Testdesigns für einen vollständigen Lebenszyklustest mit P. antipodarum entwickelt und deren Durchführbarkeit und Eignung evaluiert. Ein Entwurf für eine SOP des Lebenszyklustestes findet sich im Anhang 8.2.<BR>Quelle:Forschungsbericht

Bericht: "Auswirkungen von organischen Schadstoffen im Ökosystem Wattenmeer – Umweltbundesamt Forschungsbericht 102 04 440. (1997)"

Im niedersächsischen Wattenmeer lassen sich eine Reihe von Beobachtungen machen, die auf eine starke anthropogene Belastung des Ökosystems schließen lassen: Schadstoffkonzentrationen im Sediment und in Biota, die als ökotoxikologisch problematisch gelten; starker Bestandsrückgang der Miesmuschel; Tributylzinn-verursachte sexuelle Veränderungen bei Schnecken; Jahre mit sehr hohen Frühjahrsblüten des Kleinstflagellaten Phaeocystis; Jahre, in denen der Wattenmeerboden mit großflächigen Grünalgenbelägen zuwächst; extremer Rückgang des Seegrasbestandes. Z. T. ist es allerdings schwer, die Folgen extremer meteorologischer Ereignisse von anthropogenen Einflüssen zu trennen. Doch lässt sich anhand der Auswirkungen extremer Witterungsbedingungen zeigen, welche Konsequenzen Schädigungen einzelner Ökosystemkomponenten auf andere Elemente der Lebensgemeinschaft im Wattenmeer haben können. Ähnliches dürfte für anthropogen bedingte Störungen gelten. Einige Kausalitäten zwischen Belastungsfaktoren (meteorologisch wie anthropogen) und Veränderungen im Ökosystem lassen sich zeigen, für andere fehlt bisher der Nachweis. In the Wadden Sea of Lower Saxonia (Niedersachsen) there are numerous observations, which suggest a strong anthropogenic impact to the ecotoxicological relevance; considerable decrease of the standing stock of Blue mussels; alterations to the sexual organs of snails caused by Tributyltin; years with exceptional spring blooms of the nanoflagellate Phaeocystis; vegetation periods, during them, the greenalgae grow to extensive and thick layers; extreme decrease of the occurrence of eelgrass. To some extent however it is difficult to distinguish between strong meteorological events and anthropogenic influences. The effects of extreme weather conditions are nevertheless good examples for the consequences, the damage of one component of the ecosystem causes to other elements of the Wadden Sea community. Some causalities between stress factors (meteorological as well as anthropogenic) and changes in the ecosystem can be identified, but there are also impacts without demonstrable consequences.

Rote Liste gefährdeter Tiere, Pflanzen und Pilze Deutschlands. Band 3: Wirbellose Tiere (Teil 1)

Die o.g. Rote Liste umfasst 17 Tiergruppen: Schwebfliegen, Raubfliegen sowie Tanzfliegen. Langbein- und Rennraubfliegen als Zweiflügler (Diptera), Tagfalter, Spinner und Schwärmer,Eulenfalter, Spanner und Zünsler aus der Gruppe der Schmetterlinge (Lepidoptera), Ameisen, Bienen, verschiedene Familien stachelbewehrter Wespen sowie die Pflanzenwespen aus der Gruppe der Hautflügler (Hymenoptera), Fransenflügler (Thysanoptera), Heuschrecken (Saltatoria), Schaben (Blattoptera) und Ohrwürmer (Dermaptera) sowie Schnecken und Muscheln des Binnenlandes. Für manche Gruppen werden Zusatzinformationen wie z.B. Änderungen der Rote-Liste-Kategorien oder zur Verantwortlichkeit Deutschlands für die weltweite Erhaltung von Arten mitgeteilt. Zudem enthalten alle Roten Listen auch Gesamtartenlisten mit den in Deutschland etablierten Arten einschließlich Neobiota. Insgesamt enthält diese Rote Liste über 6.000 Taxa.

The importance of field margins and meadows for land snails

Field margins and meadows are valuable habitats for many species in agricultural landscapes but so far there are no comprehensive studies that address their value for land snails, which are an important part of terrestrial biodiversity.Even though the population trends of 74.6 % of the German land snail species that also should inhabit cultivatedland according to their ecological preferences are decreasing, it has never been investigated what value differentagricultural landscapeelements could have for this group. Therefore, we sampled and compared the land snail faunabetween field margins of different width and in-field areas of conventionally managed apple orchards, vineyards andcereal fields as well as between agricultural habitats and meadows to investigate their respective value for land snailbiodiversity in the agricultural landscape.In total we collected 20 different land snail species mostly typical of an open landscape representing ca. 16 % ofthe land snail fauna in Germany. In meadows species richness was higher than in all crop fields and margins exceptfor vineyard margins and wide cereal field margins and furthermore the typically occurring species differed considerablyfrom those in agricultural habitats. Our results did not indicate differences in land snail species richness,abundance or species composition between apple orchard in-field areas and field margins. In vineyardsand cerealfields, species richness was higher in margins than in-field and the red-list species Truncatellina cylindrica (Férussac,1807) was exclusively typical in wide margins of both crops. Land snail abundance and/or species richness increasedwith decreasing agricultural intensity.Quelle: Mainzer Naturwissenschaftliches Archiv : unter Foerderung des Minist. fuer Unterricht und Kultus u. der Stadt Mainz in Verb. mit dem Inst. fuer Bio- und Geowissenschaften der Univ. Mainz - (2013), H. 50, S. 291-300.

Effects of copper ions on non-target species: a case study using the Grazer Theodoxus fluviatilis (Gastropoda: Neritidae)

The heavy metal copper has been widely used in industrial processes as well as a pesticide product in agriculture or as biocide. Anthropogenic activities by which copper can enter the environment are rather diverse including mining, metal finishing factories, discharging in industry, or sewage treatment plants. In agriculture, copper compounds are used mainly as fungicides or herbicides (e.g. reviewed by Flemming and Trevors 1989). Furthermore, it was formerly used in reservoirs, streams and ponds for controlling algae blooms and is now commonly used as a biocide in antifouling paintings for ships to protect hulls from corrosion and for fuel efficiency (Piola et al. 2009; Watermann et al. 2017). When copper is released into freshwater systems, for example via agricultural runoff, it exists in surface waters in the form of free ions (Cu2+), complexed with ligands or bound to particles, occurring at median water concentrations often ranging between 4 to 10 Ìg Cu2+/L (ATSDR 2004). As a persistent element, copper is able to accumulate in biofilms (Morin et al. 2008) and sediments of rivers, lakes and estuaries, from where it can also be remobilised (Watermann et al. 2017). Absorption of copper ions into biofilms increases with increasing ion concentration (Bhaskar and Bhosle 2006), leading to highly contaminated biofilms in polluted environments. © 2020 Springer Nature Switzerland AG

Umweltbewusst leben - Nr.: 9/2016

Liebe Leserin, lieber Leser, von Schnecken angefressene Erdbeeren, Rosen voller Mehltau – wer mag das schon? Doch die "chemische Keule" muss hier nicht geschwungen werden. Unser neues Internetportal "Pflanzenschutz im Garten" gibt umweltbewussten Hobby-Gärtnerinnen und  -Gärtnern Rat. Außerdem in diesem Newsletter: Gleich zwei neue Ausgaben unserer Erklärfilm-Reihe. Diesmal geht es um Härtegrade von Leitungswasser sowie um das Umweltproblem Stickstoff. Noch schöne Spätsommertage im Garten oder anderswo wünscht Ihr UBA-Team der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

The Danubian cryptic invader Theodoxus fluviatilis (Gastropoda: Neritidae) in the River Rhine: a potential indicator for metal pollution?

Metal pollution poses a major threat to aquatic systems especially in anthropogenic influenced areas, in as much as metals are persistent in the environment. The freshwater snail Theodoxus fluviatilis has often been used as an indicator species for the ecological status in river monitoring. In the River Rhine, the native Northern-European form of T. fluviatilis is nowadays extinct, whilst the Danubian form is spreading along the river. The aim of our study was to investigate if the cryptic invader is affected by metal exposure present in the River Rhine and to discuss its potential as an indicator for metal pollution. Several environmental abiotic (14 water environmental variables plus five common metal concentrations in water and biofilm) and biotic parameters (biofilm mass) were measured across 23 sites along the River Rhine. Five population and six histopathological parameters were evaluated on snails collected at all 23 sites. Aqueous chromium concentration was positively correlated to the damage of male reproductive organs of T. fluviatilis, and higher ammonium concentration was correlated to a decrease in snail size and an increase in the proportion of juveniles. None of the analysed snail parameters was negatively correlated to concentrations of other metals measured, like copper and zinc. Therefore, based on the parameters evaluated, our results indicate that the Danubian form of T. fluviatilis is only restrictedly suitable as an indicator for metal pollution in the River Rhine system. Further field and laboratory investigations including other stressors are necessary to evaluate the indicator potential of the cryptic invader holistically. © The Author(s) 2021

Weichtier des Jahres 2015 ist die Mantelschnecke

Als Weichtier des Jahres 2015 wurde die Mantelschnecke gewählt, weil sie eine der besonders stark gefährdeten heimischen Süßwasserschnecken ist. Sie gehört zur Familie der Schlammschnecken (Lymnaeidae), die in Europa mehr als 20 Arten umfasst.

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