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Die Rolle von NO in der Signaltransduktion bei pflanzlichen Abwehrreaktionen

Pflanzen verfügen über vielfältige Mechanismen zum Schutz vor Pathogenbefall oder Umweltstress. Dabei weisen pflanzliche Abwehrsysteme Ähnlichkeiten zum angeborenen Immunsytem von Säugern auf, bei dem Stickoxid (NO) eine Schlüsselrolle spielt. Auch in Pflanzen finden sich wichtige Komponenten der durch NO induzierten Signalübertragung. NO aktiviert Abwehrgene und ist beteiligt an programmiertem Zelltod und an der Abwehr von Pathogenen. Das vorgeschlagene Projekt hat zum Ziel, die Signalübertragung durch NO in Tabak und Arabidopsis zu erforschen und die Rolle von NO bei der Abwehr von Pathogenen zu klären. (1) Ein Schwerpunkt soll in der Aufklärung der Signalübertragung durch NO und der Aktivierung von Abwehrgenen liegen. Es soll geklärt werden, ob NO als mobiles Signal dient, und ob andere Signalmoleküle (z.B. Salicylsäure) in die NO-Signalübertragung integriert sind. (2) Um die Bedeutung von NO für die Regulation von Abwehrmechanismen zu klären, sollen Expressionsprofil und Expressionsdynamik von NO-induzierten Genen durch DNA-ChipTechnologie analysiert werden. Diese neuartige Technik wird auch Aufschluss über eine etwaige Vernetzung der NO-Signalübertragung mit pflanzlichen Hormonsystemen liefern. Die Erforschung der Signalübertragung durch NO in Pflanzen kann unser Verständnis von Resistenzmechanismen vertiefen und zur Entwicklung pathogen-resistenter Pflanzen beitragen.

Die Rolle des endokrinen Systems bei der Anpassung von Amphibien und Fischen an veraenderte Umweltbedingungen

Bestimmung der Aktivitaet endokriner Druesen mit histologischen, histochemischen, biochemischen Methoden; Einfluss von Hormonen auf Kohlenhydratfett- und Stickstoffwechsel sowie Wasser- und Salzhaushalt; Einfluss von Wassermangel sowie hyper- und hypotonischen Salzloesungen auf dieselben Bereiche.

Fachliche Beratung und Mitarbeit bei der Weiterführung des Umweltmanagementsystems an der TU Dresden

Seit dem 8. Januar 2003 ist die TU Dresden in das EMAS-Verzeichnis bei der IHK Dresden eingetragen und somit die erste technische Universität mit einem validierten Umweltmanagementsystem nach EMAS (Registrierungsurkunde). Die Validierung ist insbesondere auf den erfolgreichen Abschluss des Projektes 'Multiplikatorwirkung und Implementierung des Öko-Audits nach EMAS II in Hochschuleinrichtungen am Beispiel der TU Dresden' zurückzuführen. Mit der Implementierung eines Umweltmanagementsystems ist zwar ein erster Schritt getan, jedoch besteht die Hauptarbeit für die TU Dresden nun, das geschaffene System zu erhalten und weiterzuentwickeln. Für diese Aufgabe wurde ein Umweltmanagementbeauftragter von der Universitätsleitung bestimmt. Dieser ist in der Gruppe Umweltschutz des Dezernates Technik angesiedelt und wird durch eine Umweltkoordinatorin, den Arbeitskreis Öko-Audit, die Arbeitsgruppe Öko-Audit und die Kommission Umwelt, deren Vorsitzende Frau Prof.Dr. Edeltraud Günther ist, tatkräftig unterstützt. Die Professur Betriebliche Umweltökonomie arbeitet in dem Arbeitskreis und der Arbeitsgruppe Öko-Audit mit und steht dem Umweltmanagementbeauftragten jederzeit für fachliche Beratung zum Umweltmanagement zur Verfügung. Ein wesentlicher Erfolg der TU Dresden auf dem Weg zu einer umweltbewussten Universität ist die Aufnahme in die Umweltallianz Sachsen, die am 08. Juli 2003 stattgefunden hat. Informationen zum Umweltmanagementsystem der TU Dresden sind unter 'http://www.tu-dresden.de/emas' zu finden.

Wirkung von Umweltsubstanzen auf den Sexualsteroidhormonstoffwechsel des Menschen

Umweltsubstanzen können bei Mensch und Tier das Hormonsystem beeinflussen, indem sie auf den Metabolismus der Hormone einwirken. So wurde kürzlich gezeigt, dass zinnorganische Verbindungen wie Tributylzinn bei Schnecken und Fischen offenbar durch eine Hemmung der Aromatase den Metabolismus der Sexualsteroidhormone stören und so schwere Schäden hervorrufen. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, beim Menschen mit den von uns entwickelten Testverfahren (DFG Kl 524/4-1) zunächst den Einfluss der ubiquitär vorkommenden zinnorganischen Verbindungen auf Schlüsselenzyme des Sexualhormonstoffwechsels, wie die Aromatase, die 5a-Reduktase und die 17b-Hydroxysteroid-Dehydrogenase zu untersuchen. Auf molekularer Ebene soll in Gewebe-Homogenaten und -Schnitten der Einfluss auf die Enzymaktivität und in Zellkulturen auf die Genexpression (Quantifizierung der mRNA) gemessen werden. Ferner soll in menschlichem Gewebe der Gehalt an zinnorganischen Verbindungen bestimmt werden. Diese Untersuchungen werden zeigen, inwieweit auch beim Menschen Umweltsubstanzen in den Steroidhormonstoffwechsel eingreifen. Dies sind grundlegende Fragestellungen, zu denen beim Menschen bisher keine Befunde vorliegen.

Flüssigkeitschromatographie mit Triplequadrupol-Massenspektrometer

Die Arbeitsgruppen Anorganische Chemie (Prof. Lang), Koordinationschemie (Prof. Mehring), Chemische Technologie (Prof. Stöwe) an der Technischen Universität Chemnitz haben sich zu einem Interessenverbund zum Thema nachhaltige Wasserwirtschaft zusammengefunden und mit dem regionalen führenden kommunalen Energieversorger dieses Interesse abgestimmt. Ziele sind die Entwicklung von neuen Abwasseraufbereitungsmethoden zur Entfernung von Mikroverunreinigungen wie Endokrin Disruptiven Verbindungen (EDCs), Pestiziden und Pharmazeutika aus kommunalen Abwässern über unterschiedliche Methoden, wie z.B. photokatalytischen Abbau oder elektrochemische Fällung. Zur Spuren- und Ultraspurenanalytik der Schadstoffe in wässrigen Medien, der Aufklärung von Abbauprodukten und -mechanismen dieser Verbindungen wird eine flüssigkeitschromatographische Trennmethode auf der Basis einer UHPLC mit angekoppelter Triple-Quadrupol-Massenspektrometrie benötigt. Weiterhin soll das System in Kooperation mit weiteren Gruppen (Prof. Kataev) zur Analytik der Produktverteilung in supramolekularen und katalytischen Reaktionen, Reinheitsbestimmung sowie kinetische und mechanistische Untersuchungen zum Reaktionsablauf von organischen Produktkomponenten eingesetzt werden.

Medienübergreifende Umweltanalyse - am Beispiel der Stoffgruppe der Weichmacher

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.

Grundstoffe im Pflanzenschutz

Im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes ist der Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel auf das notwendige Maß zu begrenzen. Um Schädlingen dennoch etwas entgegenzusetzen, können auch Grundstoffe verwendet werden. Die Kategorie der Grundstoffe wurde mit der europäischen Pflanzenschutz-Zulassungsverordnung im Jahre 2009 neu eingeführt. Im Gegensatz zu Pflanzenschutzmitteln erfordert das Inverkehrbringen von Grundstoffen keine Zulassung durch das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL). Grundstoffe sind eigentlich nicht für den Pflanzenschutz entwickelt worden, dennoch ist ihre Anwendung im Pflanzenschutz von Nutzen. Artikel 23 der Pflanzenschutz-Zulassungsverordnung, legt die Kriterien der Genehmigung für einen Grundstoff im Pflanzenschutz fest: Es darf sich dabei nicht um einen bedenklichen Stoff handeln. Grundstoffe dürfen keine Störungen des Hormonsystems und keine neurotoxischen oder immuntoxischen Wirkungen auslösen. Sie dürfen nicht als Pflanzenschutzmittel vermarktet werden. Eine EU-Genehmigung wird nur erteilt, wenn der Grundstoff weder eine unmittelbare oder verzögerte schädigende Wirkung auf die Gesundheit von Mensch oder Tier, noch eine unannehmbare Wirkung auf die Umwelt hat. Hinweis: Es gibt auch industriell hergestellte Grundstoffe, die in Bau- und Gartenmärkten vertrieben werden. Die in Deutschland geltenden „ Einheitliche Kriterien für die Abgrenzung von Grundstoffen gemäß Artikel 23 der *Verordnung (EG) Nr. 1107/2009 gegenüber Pflanzenschutzmitteln können hier abgerufen werden. Grundstoffe durchlaufen nicht das ansonsten für Wirkstoffe im Pflanzenschutz übliche Genehmigungsverfahren. Ihre Genehmigung erfolgt auf der Grundlage eines EU-Beurteilungsberichts, indem die zulässigen Anwendungsgebiete beschrieben sind. Ferner werden dort auch Anwendungsbedingungen und in einigen Fällen sogar Wartezeiten, die bei der Anwendung zu beachten sind, festgelegt. Da Grundstoffe in der Regel für andere Zwecke auf den Markt kommen, z. B. Bier, sind sie nicht für eine Anwendung im Pflanzenschutz gekennzeichnet. Über den Genehmigungsstatus von Grundstoffen informiert die Europäische Kommission in ihrer Wirkstoffdatenbank. EU Pesticides Database (v.2.2) Search Active substances, safeners and synergists Eine aktuelle Übersicht der genehmigten und nicht genehmigten Grundstoffe im xlsx*-Format finden Sie hier. Die Informationen entstammen den Durchführungsverordnungen zur Genehmigung dieser Grundstoffe und den Beurteilungsberichten der EU-Kommission. Wir bitten um Beachtung der geänderten Datensätze. Alle Angaben sind ohne Gewähr! Grundstoffe können auch im Haus- und Kleingarten von nicht beruflichen Anwendern eingesetzt werden. Im ökologischen Anbau dürfen nur Stoffe zum Pflanzenschutz verwendet werden, die im Anhang I der Durchführungsverordnung (EG) Nr. 2021/1165 aufgeführt sind. Über die Zulässigkeit informiert das Tabellenblatt „Herstellung_Bedingungen“. Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein, Pflanzenschutzdienst Haus- und Kleingarten Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) Anwendung von Grundstoffen

Arzneimittelrückstände in der Umwelt

Arzneimittel sind für die menschliche und tierische Gesundheit unverzichtbar. Jedoch führen der hohe Verbrauch sowie der teilweise unkritische Umgang mit Arzneimitteln zu einer Zunahme von schädlichen und oft langlebigen Rückständen in der Umwelt. Um Gewässer und Böden als Lebensraum und Trinkwasserressource zu schützen, muss der Eintrag von Arzneimittelrückständen in die Umwelt begrenzt werden. Zahl der Wirkstoffe in Human- und Tierarzneimitteln In Deutschland sind in der Humanmedizin derzeit rund 2.500 verschiedene Wirkstoffe auf dem Markt, wovon etwa die Hälfte nach den aktuellen Bewertungskriterien relevant für eine vertiefte Umweltprüfung wären. In der Tiermedizin sind in Deutschland zurzeit über 400 Wirkstoffe auf dem Markt (Stand 2018: 443). Vor allem Antiparasitika und Antibiotika sind hier bezogen auf den Anteil am Tierarzneimittelmarkt und vor allem bei den negativen Auswirkungen auf die Umwelt relevant. Seit dem Jahr 2011 muss die pharmazeutische Industrie erfassen, welche Mengen an Antibiotika jährlich an Tierärzte abgeben werden. Die Erfassung erfolgt im Tierarzneimittel-Abgabemengen-Register (TAR), welches seit 01.01.2022 in den Geschäftsbereich des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) übergegangen ist. Das BVL in Berlin wertet diese Daten aus und veröffentlicht diese jährlich. Im Jahr 2023 wurden in der Tierhaltung 529 Tonnen an Antibiotika abgegeben. Seit 2023 umfasst die Erfassung nicht nur die Abgaben von pharmazeutischen Unternehmen und Großhändlern an Tierärzte, sondern auch die Abgaben an Apotheken, Veterinärbehörden und Hochschulen. Es handelt sich dabei zumeist um Antibiotika aus der Gruppe der Penicilline, Tetrazykline, Sulfonamide, Makrolide und Aminoglykoside. Die Abgabemengen für Veterinärantibiotika sanken in den letzten Jahren stetig (seit 2011 um 69 %). Durch die deutliche Abnahme in 2023 sind die erfassten Abgabemengen auf dem niedrigsten Wert seit 2011 (siehe Tab. „Vergleich der Abgabemengen der Wirkstoffklassen in der Tiermedizin 2011 bis 2023“). Arzneimittelwirkstoffe in der Umwelt Rückstände von Arzneimittelwirkstoffen und ihre ⁠ Metabolite ⁠ sowie ⁠ Transformationsprodukte ⁠ gelangen, nachdem sie Mensch oder Tier verabreicht wurden, über deren Ausscheidungen über verschiedene Wege in Gewässer und Böden. Humanarzneimittel gelangen größtenteils über die Abwässer in die Kläranlagen. Dort werden diese jedoch zum größten Teil nicht zurückgehalten oder eliminiert. Deshalb werden Rückstände von Humanarzneimitteln nahezu flächendeckend und ganzjährig im Bereich von Kläranlagenabläufen sowie in Bächen, Flüssen und Seen, aber auch im Grund- und vereinzelt im Trinkwasser nachgewiesen (siehe Abb. „Anzahl der gemessenen Arzneimittelwirkstoffe (AMW) inkl. Transformationsprodukte + Metabolite (TP) mit Positivbefund in Kläranlagenabläufen (KA), Oberflächen-, Grund- und Trinkwasser“). Rückstände von Humanarzneimitteln gelangen auch über Klärschlämme aus der Abwasserreinigung auf landwirtschaftliche Böden. Rückstände von Tierarzneimitteln gelangen in erster Linie über die Ausbringung von Gülle und Mist von behandelten Nutztieren aus der Intensivtierhaltung auf landwirtschaftliche Böden sowie über die direkte Ausscheidung durch behandelte Nutztiere auf der Weide (siehe Abb. „Anzahl der gemessenen Arzneimittelwirkstoffe (AMW) inkl. Transformationsprodukte + Metabolite (TP) mit Positivbefund in Schwebstoffen, Sedimenten, Gülle/Dung, Klärschlamm und Böden“). Je nach Substanz- und Standorteigenschaften reichern sich die Tierarzneimittelrückstände im Oberboden an (z.B. Tetrazykline) oder können über Abschwemmung durch Starkregenereignisse in Oberflächengewässer und/oder durch Versickerung ins oberflächennahe Grundwasser gelangen (z.B. Sulfonamide). Anzahl der gemessenen Arzneimittelwirkstoffe (AMW) ... in Kläranlagenabläufen (KA) ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Anzahl der gemessenen Arzneimittelwirkstoffe (AMW) ... in Schwebstoffen, Sedimenten ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Bisherige Ergebnisse aus Forschungsprojekten und speziellen Messprogrammen der Länderbehörden zeigen, dass in Deutschland mindestens 414 verschiedene Arzneimittelwirkstoffe, deren ⁠ Metabolite ⁠ oder ⁠ Transformationsprodukte ⁠ in der Umwelt nachgewiesen wurden. Sie wurden meist in Flüssen, Bächen oder Seen gemessen. In den meisten Fällen liegen die Konzentrationen im Bereich bis 0,1 Mikrogramm pro Liter (µg/l). Das Spektrum der gefundenen Wirkstoffe oder deren Metabolite und Transformationsprodukte ist groß. Am häufigsten werden Antiepileptika, Analgetika (Schmerzmittel), Antibiotika sowie Betablocker und iodierte Röntgenkontrastmittel gefunden. Die höchsten Konzentrationen wurden bei den Wirkstoffen für Antidiabetika, iodierte Röntgenkontrastmittel, Blutdrucksenker sowie Analgetika nachgewiesen (siehe Abb. „Arzneimittelwirkstoffe in Oberflächengewässern“). Bei den Metaboliten/Transformationsprodukten wurden die höchsten Konzentrationen für Oxipurinol (Metabolit des Gichtmittels Allopurinol), Guanylharnstoff (Transformationsprodukt des Antidiabetikums Metformin) und Valsartansäure (Metabolit des Blutdrucksenkers Valsartan) gemessen (siehe Abb. „Metabolite, Transformationsprodukte und ihre Ausgangswirkstoffe in Oberflächengewässern“). Aufgrund der hohen Metabolisierung sind nicht die Ausgangswirkstoffe von allen Metaboliten in der Umwelt noch nachweisbar. Gesundheitsfachleute gehen mit der zunehmenden Überalterung der Bevölkerung von einem Anstieg des Arzneimittelverbrauchs aus. Daher ist in Zukunft auch mit einem Anstieg der Umweltbelastung durch Arzneimittelrückständen zu rechnen. Dies bedeutet somit verstärkten Handlungsbedarf in Hinblick auf Maßnahmen und Aktivitäten zur Reduzierung des Eintrags von Arzneimitteln und ihren Rückständen in die Umwelt. Arzneimittelwirkstoffe in Oberflächengewässern Quelle: Zusammenstellung des Umweltbundesamtes nach Daten der Bund/Länder Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Metabolite, Transformationsprodukte und ihre Ausgangswirkstoffe in Oberflächengewässern Quelle: Zusammenstellung des Umweltbundesamtes nach Daten der Bund/Länder Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Prüfung der Umweltwirkung von Arzneimitteln Das Umweltbundesamt (⁠ UBA ⁠) bewertet im Rahmen der Zulassungsverfahren von Human und Tierarzneimitteln, wie sich deren Wirkstoffe auf die Umwelt auswirken. Das UBA führt dabei keine eigenen Untersuchungen durch. Es prüft die von Antragstellern eingereichten Daten zu Umweltwirkungen und bewertet darauf basierend die Risiken für die Umwelt. Es ist gesetzlich geregelt, welche Informationen und Testergebnisse Unternehmen, die ein Arzneimittel auf den Markt bringen wollen, für eine Umweltprüfung vorlegen müssen.

PFAS-haltige Pestizide in der Landwirtschaft

PFAS-haltige Pestizide, die in der Landwirtschaft großflächig eingesetzt werden, rücken vermehrt in den Fokus. Trotz wirksamer Schädlingsabwehr haben sie negative Folgen für Umwelt und Gesundheit, etwa durch das stabile Abbauprodukt Trifluoracetat (TFA), das sich in Gewässern anreichert und kaum entfernbar ist. Die Regulierung dieser Stoffe kann lange dauern, wie am Wirkstoff Flufenacet zu sehen. Ob Weizen oder Kartoffeln, landwirtschaftliche ⁠ Pestizide ⁠ – auch ⁠ Pflanzenschutzmittel ⁠ genannt – schützen die Ernte vor Pilzbefall, unerwünschten Beikräutern und weiteren Schädlingen und Krankheiten. Da etwa die Hälfte Deutschlands aus Ackerland besteht, werden diese Chemikalien großflächig in unsere Umwelt eingebracht. Dort können sie sich im Boden anlagern, über Regen und Versickerung in Flüsse und Grundwasser gelangen sowie über die Nahrungskette in Organismen anreichern. Doch ihre Wirkung bleibt nicht auf Schadorganismen beschränkt: Auch sogenannte Nichtzielorganismen werden gefährdet, was die biologische Vielfalt beeinträchtigt. ⁠ PFAS ⁠-haltige Pestizide sind solche, die Wirkstoffe mit einer C-CF2 oder C-CF3-Gruppe im Molekül besitzen. Die Bausteine werden eingesetzt, um die Anwendungseigenschaften und Wirksamkeit von Pestiziden zu verbessern. Sie sind wasser- und fettlöslich und erleichtern dadurch den Transport der Wirkstoffe innerhalb der Pflanze. Ebenso trägt die Langlebigkeit der PFAS dazu bei, dass die Mittel länger wirksam bleiben und in geringerer Menge angewendet werden müssen. Dies hat mutmaßlich dazu geführt, dass der Anteil an fluorierten Stoffen unter den Pestiziden stark zugenommen hat und zu einer besseren Schädlingsbekämpfung und höheren Produktivität beitrug. Doch die Konsequenzen für Umwelt und Gesundheit rücken zunehmend in den Fokus: Dazu gehören schädliche Auswirkungen auf Nichtzielorganismen, wie Beeinträchtigungen des Hormonsystems, der Fruchtbarkeit und des Immunsystems. Dennoch ist das Wissen über die Auswirkungen in komplexen Ökosystemen noch begrenzt. Der Blick auf Deutschland zeigt: Von den 278 hier zugelassenen Wirkstoffen enthalten drei Wirkstoffe eine C-CF2-Gruppe und 29 eine C-CF3-Gruppe. Damit sind 11,5 Prozent der auf dem deutschen Markt zugelassenen Wirkstoffe PFAS. Während bei den Substanzen mit C-CF2-Gruppe der jeweilige Wirkstoff oft selbst langlebig ist, kann sich bei Wirkstoffen mit C-CF3-Gruppe als finales Abbauprodukt das persistente Trifluoracetat (TFA) bilden. Lange galt TFA als toxikologisch unauffällig, bis der ⁠ Stoff ⁠ durch neue Erkenntnisse Anfang 2024 als fortpflanzungsgefährdend bewertet wurde. Doch auch darüber hinaus ist TFA kritisch für die Umwelt, wie ausführlicher im TFA-Hintergrundpapier sowie im Abschlussbericht eines TFA-Gutachtens zur räumlichen Analyse dargestellt. TFA bildet sich aus einer Vielzahl an fluorierten Substanzen – nicht nur aus Pestiziden, sondern auch aus Kältemitteln von Klimaanlagen, Arzneimitteln oder industriellen Prozessen. Der Stoff ist einer der stabilsten organischen Verbindungen und baut sich in der Umwelt nicht weiter ab. Da er extrem wasserlöslich ist, verbreitet er sich über Versickerung und Oberflächenabfluss von landwirtschaftlichen Flächen schnell über den Wasserkreislauf. Über industrielle Abwässer wird TFA in die Flüsse geleitet, während sich TFA durch den Abbau fluorierter Gase weit in der ⁠ Atmosphäre ⁠ verteilt – und über Niederschläge wieder auf die Erde gelangt. Es gibt praktisch keine Methoden, die Substanz wieder aus der Umwelt zu entfernen, wodurch sich TFA immer weiter anreichert. Bereits heute ist TFA überall zu finden: im Ozean, in Flüssen, Seen, Grundwasser, Böden, Feldfrüchten, Tee, Bier und Leitungswasser. Eine interaktive TFA-Karte zeigt die Konzentrationen in Gewässern: Dabei sind im Oberflächengewässerbereich vor allem Hot Spots entlang der Flüsse zu sehen, während die Belastung im Grundwasser flächenhafter verteilt ist. Letztere ist durch den flächenhaften Eintrag landwirtschaftlicher Pestizide zu erklären. TFA tauchte in der Pflanzenschutzmittelbewertung erstmals als Abbauprodukt der Wirkstoffe Flurtamone und Flufenacet auf. Es zeigte sich, dass für diesen Metaboliten kein Abbau im Labor nachgewiesen werden konnte und gleichzeitig hohe Einträge ins Grundwasser modelliert wurden – wodurch sich Herausforderungen für den Grund- und Trinkwasserschutz ergeben. In einigen Gebieten arbeiten Wasserversorger und Landwirtschaft zusammen, um den Eintrag von TFA ins Grundwasser durch Pflanzenschutzmittel zu vermindern. Nach einem langjährigen Wiedergenehmigungsprozess erhielt Flufenacet im Frühjahr 2025 keine erneute Genehmigung. Ausschlaggebend waren neu nachgewiesene hormonschädigende Eigenschaften des Wirkstoffs sowie neue Erkenntnisse zu den reprotoxischen Eigenschaften seines Abbauprodukts TFA. Obwohl der Wirkstoff bereits 2004 als Substitutionskandidat eingestuft wurde – und damit als besonders bedenklich für die Umwelt und/oder menschliche Gesundheit gilt und nach sieben Jahren erneut überprüft werden muss – sind seit der letzten Prüfung 22 Jahre vergangen. Unter den potentiell TFA-bildenden Wirkstoffen verzeichnete Flufenacet die höchsten Absatzzahlen und den höchsten Zuwachs – mit einem Absatzanstieg von 85 Prozent zwischen 2008 und 2023. Doch auch weitere Wirkstoffe haben das Potenzial, große Mengen TFA freizusetzen, darunter Diflufenican, Fluazinam und Fluopyram. Nicht für alle Wirkstoffe mit C-CF3-Gruppe konnte die Bildung von TFA im Labor nachgewiesen werden. Dies bedeutet nicht zwangsläufig, dass TFA nicht gebildet wird. Sein Nachweis ist mit bisherigen Methoden nicht immer möglich. Es braucht ein angepasstes Studiendesign, um TFA tatsächlich messen zu können. Gemäß eines PFAS-Beschränkungsvorschlag auf EU-Ebene soll ein Großteil der PFAS aus der Herstellung und Verwendung genommen werden – und nur noch dort zum Einsatz kommen, wo die nützlichen Eigenschaften der Stoffe die Nachteile für Mensch und Umwelt überwiegen, beispielsweise in medizinischen Produkten. Pestizide sind von diesem Beschränkungsvorschlag ausgenommen, da sie tendenziell über die Pflanzenschutzmittelverordnung (Verordnung (EG) 1107/2009) reguliert werden können. Aktuell sieht die Verordnung jedoch nicht direkt vor, Pestizide aufgrund ihrer Eigenschaft als PFAS oder ihrer hohen ⁠ Persistenz ⁠ zu regulieren. National können solche Regelungen durchaus etabliert werden. Ein Blick nach Dänemark zeigt, dass dort keine Zulassungen für Pflanzenschutzmittel mit sehr beständigen Wirkstoffen (mit Halbwertszeiten von mehr als 180 Tagen) erteilt werden.

Chemikalien in der Umwelt

Wir kommen täglich mit Chemikalien wie z.B. Lösungsmitteln, Farben und Lacken, Haushaltchemikalien, Weichmachern und Flammschutzmitteln aus Kunststoffen in Berührung. Die von Chemikalien ausgehenden Gefahren betreffen uns alle. Um die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor chemischen Substanzen zu schützen, trat 2007 die europäische Chemikalienverordnung REACH in Kraft. Die Europäische Union (EU) erfasst mit der Verordnung (EG) 1907/2006 über die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von chemischen Stoffen - kurz REACH-Verordnung genannt - alle Chemikalien, die nicht in speziellen Gesetzen, wie z.B. der Biozid- oder Arzneimittelverordnung, geregelt werden. Unter REACH werden im Rahmen der Registrierung Daten zum Verbleib und zur Wirkung von Chemikalien auf Mensch und Umwelt gefordert. Besonders problematische Chemikalien können für bestimmte Verwendungen verboten oder zulassungspflichtig werden. Hersteller von Chemikalien sind für die sichere Handhabung ihrer Produkte verantwortlich und müssen garantieren, dass diese weder Gesundheit noch Umwelt übermäßig belasten. Chemikalien können bei der Gewinnung, Herstellung, Verarbeitung, in der Nutzungsphase von Produkten, beim Recycling und in der Entsorgungsphase in die Umwelt gelangen. Je nach Verwendungsbedingungen und chemisch-physikalischen Eigenschaften gelangen sie in Umweltmedien wie Luft, Grundwasser, Oberflächengewässer, Klärschlamm, Boden und somit auch in Organismen und ihre Nahrungsketten. Unter REACH werden besonders besorgniserregende Stoffe identifiziert. Diese werden im Englischen „substances of very high concern“ (SVHC) genannt. Dazu gehören zum Beispiel Stoffe, die giftig und langlebig in der Umwelt sind und sich in Organismen anreichern (persistent, bioaccumulative and toxic – ⁠ PBT ⁠), oder Stoffe, die giftig, persistent und mobil in der Umwelt sind (PMT Stoffe). Ebenfalls gehören Stoffe dazu, die auf das Hormonsystem wirken, die sogenannten Endokrinen Disruptoren. Dadurch kann die Entwicklung und die Fortpflanzung von Lebewesen geschädigt werden. Das Geschlechterverhältnis ganzer Populationen kann sich verändern. So können Vermännlichungen und Verweiblichungen sowie der Verlust der Fortpflanzungsfähigkeit auftreten. Im Folgenden sind beispielhaft Umweltkonzentrationen von einzelnen Stoffen bzw. Stoffgruppen aufgeführt, die das Umweltbundesamt unter REACH als besonders besorgniserregende Stoffe identifiziert hat: Perfluoroktansäure (⁠ PFOA ⁠) ist ein PBT-⁠ Stoff ⁠ und mittlerweile ist die Verwendung bis auf wenige Ausnahmen im Rahmen der ⁠ POP ⁠-Konvention international verboten. Die Säure kann als Verunreinigung, Rückstand oder Abbauprodukt in einer Vielzahl von Erzeugnissen vorkommen, die mit Fluorpolymeren, –elastomeren oder mit seitenkettenfluorierten Polymeren ausgerüstet sind, zum Beispiel in Funktions- und Haushaltstextilien, beschichtetem Kochgeschirr und fettabweisendem Papier. Aber auch Feuerlöschschäume können ⁠ PFOA ⁠ oder ihre Vorläuferverbindungen enthalten. In der Umwelt ist PFOA so stabil, dass sie früher oder später auch in der Tiefsee und in arktischen Tieren ankommt und dort nachgewiesen wird. Besorgniserregend ist außerdem der Ferntransport der Substanz in entlegene Gebiete über den Luftpfad. Besonders kritisch ist der langfristige Verbleib der krebserregenden, fortpflanzungsgefährdenden und lebertoxischen Substanz im menschlichen Blut (drei bis vier Jahre) und in der Muttermilch, in die sie über die Nahrung, das Trinkwasser oder die Atemluft gelangt. Bestimmte Nonylphenole und Oktylphenole wirken wie das Hormon Östrogen und gehören damit zu den hormonell wirksamen Stoffen in der Umwelt. Beide Stoffgruppen sind in europäischen Oberflächengewässern nachzuweisen. Die in Produkten ebenfalls eingesetzten Ethoxylate der Nonyl- und Oktylphenole werden zudem in Kläranlagen und Gewässern zu den entsprechenden Nonyl- bzw. Oktylphenolen abgebaut und erhöhen dadurch den Umwelteintrag. Die Verwendung von Nonyl- und Oktylphenolethoxylaten ist in der EU zulassungspflichtig, d.h. sie dürfen nur noch verwendet werden, wenn keine Freisetzung in die Umwelt stattfindet oder der gesellschaftliche Nutzen der Verwendung die Risiken übersteigt und es keine Alternativen für diese Verwendungen gibt. Ein Eintragspfad in die Umwelt scheint das Waschen von außerhalb der EU eingeführten Textilien zu sein, die mit Nonylphenolethoxylaten behandelt wurden. Beim Waschen gelangen diese Substanzen über das Abwasser in die Kläranlagen und dann in die Umwelt (siehe Tab. „Konzentrationen von Nonylphenolen und Oktylphenol in Oberflächengewässern in Deutschland“). Eine Beschränkung , die den Eintrag dieser Stoffe in die Umwelt über importierte Produkte reduzieren soll, wurde von der Europäischen Kommission beschlossen und trat nach einer Übergangsfrist im Februar 2021 in Kraft. Aktuell wird auf europäischer Ebene eine Strategie erarbeitet, wie sich die ganze große Gruppe der Alkylphenole, zu der auch das Nonylphenol und das Oktylphenol gehören, regulieren lässt. Prüfen der Umweltwirkung von Chemikalien Das Umweltbundesamt (⁠ UBA ⁠) bewertet bei der gesetzlichen Stoffprüfung von Chemikalien, wie diese Stoffe auf die Umwelt wirken. Das UBA führt dabei in der Regel keine eigenen Untersuchungen durch. Es prüft die von Antragstellern eingereichten Daten, sowie die wissenschaftliche Literatur zu Umweltwirkungen und bewertet dann die Risiken für die Umwelt. Bestimmte Chemikalienwirkungen wie zum Beispiel Einflüsse auf die Ozonschicht und auf das ⁠ Klima ⁠ werden in gesonderten gesetzlichen Regelungen behandelt. Die jeweiligen gesetzlichen Stoffregelungen geben vor, welche Informationen und Testergebnisse Unternehmen, die eine Chemikalie oder ein Präparat auf den Markt bringen wollen, für eine Umweltprüfung vorlegen müssen (siehe Tab. „Überblick zu den Testanforderungen in den Stoffregelungen – ⁠ REACH ⁠-Chemikalien“). Im Rahmen des noch laufenden „REACH-Review“ Prozesses ist geplant, in Zukunft neue Tests und Endpunkte in den Standartdatensätzen, die bei der Markteinführung vorgelegt werden müssen, zu ergänzen. Damit sind dann z.B. Daten zu der endokrinen Wirkweise von Chemikalien von Anfang an verpflichtend und erlauben den Behörden eine effizientere Bewertung von Substanzen hinsichtlich dieses Gefahrenpotenzials. Öffentlich zugängliche Daten zu Chemikalienwirkungen Daten zu Wirkungen von Chemikalien sind über verschiedene Datenbanken zugänglich. Der gemeinsame Stoffdatenpool des Bundes und der Länder (GSBL) enthält neben Daten zur Wirkung von Chemikalien auch weitere Informationen darüber, wie ihre Verwendung gesetzlich geregelt ist. Die Europäische Chemikalienagentur ECHA hält auf ihrer Website Informationen zu jenen Chemikalien bereit, die Unternehmen nach den Vorgaben der europäischen Verordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von chemischen Stoffen (⁠ REACH ⁠) registriert haben (Stoffeigenschaften, Wirkungen). Das Informationssystem Ökotoxikologie und Umweltqualitätsziele (ETOX-Datenbank) des Umweltbundesamtes informiert Bürgerinnen und Bürger über ökotoxikologische Eigenschaften von Chemikalien sowie über Umweltqualitätsziele für Gewässer. Das Informationssystem Rigoletto des Umweltbundesamtes informiert Bürgerinnen und Bürger über die Einstufung einer Chemikalie in eine Wassergefährdungsklasse. Über das eChem-Portal der Organisation für wirtschaftliche Entwicklung und Zusammenarbeit (⁠ OECD ⁠) hat die Öffentlichkeit Zugriff auf internationale Datenbanken zu Chemikalienwirkungen. Auf der Internetseite der Europäischen Kommission kann jedermann die Bewertungsberichte für biozide Wirkstoffe einsehen, welche in die Unionsliste der genehmigten Wirkstoffe aufgenommen wurden. Chemikalien in der Europäischen Union Wie viele verschiedene Chemikalien verwendet werden, ist nicht bekannt. Im Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis (Classification Labeling & Packaging-Verordnung) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) sind (Stand 07.08.2024) 259.538 Stoffe verzeichnet. Dazu kommen noch Stoffe für die keine Meldepflicht ins Verzeichnis besteht (insbesondere nicht nach ⁠ REACH ⁠ registrierungspflichtige Stoffe soweit diese nicht als gefährlich im Sinne der ⁠ CLP ⁠-VO einzustufen sind). Bis zum Jahr 2018 mussten Chemikalienhersteller und -importeure schrittweise fast all jene Chemikalien registrieren, von denen sie innerhalb der Europäischen Union (EU) mehr als eine Tonne jährlich herstellen oder in die EU einführen. Bis zum 31.07.2024 wurden 22.773 verschiedene Stoffe bei der ECHA in Helsinki registriert bzw. gelten als registriert. Deutsche Unternehmen haben davon 11.786 Stoffe (mit-)registriert (ECHA Registrierungsstatistik).

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