In jüngerer Zeit wurden mehrfach polare Metaboliten von Herbiziden in Gewässern nachgewiesen. Es wird vermutet, dass insbesondere die gefundenen Sulfonsäurederivate aus primär gebildeten Glutathion- bzw. Cysteinkonjugaten entstanden. Obwohl Konjugationsreaktionen hauptsächlich von Pflanzen her bekannt sind, wurden sie nun auch in Bodenmikroorganismen gefunden bzw. als vermittelt über Exo-Enzyme bzw. abiotische Katalysatoren beschrieben. Das Forschungsvorhaben umfasst Arbeiten an zwei Orten. Ziel des ersten Forschungsaufenthaltes ist es, den Einfluss der Pflanze auf die o.g. Vorgänge in einem Gefäßversuch mit radioaktiv markiertem Wirkstoff (Atrazin und Terbuthylazin) näher zu prüfen und die dabei erhaltenen Exsudate und Extrakte zu fraktionieren. An diesem Ort kann jedoch nur die Identifizierung bekannter Metaboliten und Konjugate mit der hier etablierten Radio-HPLC-Methode durchgeführt werden. An der zweiten Station soll dann eine spurenanalytische Methode für den Nachweis von Sulfonsäurederivaten der Triazine mittels LC/MS nach Festphasenextraktion (SPE) erarbeitet werden. Sie wird angewendet auf Proben aus dem Modellversuch der ersten Station und aus verschiedenen Gewässern.
Conventional munition dumped into the North Sea and the Baltic Sea close to the German coastline is corroding. A major concern is that biota, including fish, take up toxic explosives leaking into marine environments. With the present study, we investigated bile fluids of fish living in close proximity to munition dumping sites for the explosives 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), its metabolites 2-amino-4,6-dinitrolouene and 4-amino-2,6-dinitrolouene as well as octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine (HMX) using HPLC-MS/MS (high performance liquid chromatography with mass selective detection) as device. The flat fish species common dab (Limanda limanda) was used as a model, since it lives in the vicinity of dumping sites and exhibits minor migratory activity.
Extremophiles maintain an active metabolism up to 122 °C (Takai et al. 2008). These extreme conditions are found, for example in hot springs, in deep oceanic and crustal sediments and in hydrothermal vents at mid-oceanic spreading ridges (Edwards et al., 2011; Heuer et al., 2020). Several studies have investigated the diversity of microorganisms and their relationship to the geological environment as well as to responses to changes. However, the physicochemical parameters necessary to sustain metabolism under these conditions, including the stability of essential molecular compounds like adenosine triphosphate (ATP) and adenosine diphosphate (ADP) have been only studied marginally. Adenosine triphosphate and adenosine diphosphate are essential energy stores in all currently known metabolic systems. In living cells, the energy is released by the enzymatically controlled exergonic hydrolysis of ATP to power other vital endergonic processes. The abiotic hydrolysis of ATP is kinetically enhanced at elevated temperatures and low pH values resulting in a very short lifetime of ATP and ADP in aqueous solutions (Hulett 1970; Khan and Mohan 1974; Leibrock et al. 1995). Therefore, the kinetic stability of ATP plays a crucial role in metabolism at extreme temperatures. This aspect has been proposed as a critical factor in determining the limits of living cells (Bains et al. 2015). This data publication compromises all Raman spectra obtained for solutions of Na2ATP with an initial pH of 3 and 7 at 80 °C, 100 °C and 120 °C and for solutions of Na2ADP with initial pH 5 at 100 °C and 120 °C. A hydrothermal diamond anvil cell (HDAC) coupled to a Raman spectrometer was used for in-situ measurements. Pressure was estimated from the vapor-liquid curve of water. In addition to the Raman spectra, the following data are provided: an assignment of peaks in the fitted spectral range, the initial fit parameters, and the fit results.
Für die sehr persistente und sehr mobile Verbindung Trifluoracetat (TFA) wird das abgeschätzte Bildungspotential aus Vorläufersubstanzen, welche als Aktivsubstanzen in Pflanzenschutzmitteln zum Einsatz kommen, dargestellt. Die Abschätzung wurde im Rahmen des Gutachtens „Trifluoracetat (TFA): Grundlagen für eine effektive Minimierung schaffen - Räumliche Analyse der Eintragspfade in den Wasserkreislauf“ (Laufzeit: August 2021-November 2022) vorgenommen. Hier dargestellt ist das flächennormierte TFA-Bildungspotential in kg/km².
The uptake, potential biotransformation and depuration time of dissolved TNT in mussels were investigated by two laboratory experiments using common blue mussels (Mytilus edulis) originating from the Island of Sylt/German North Sea. The first experiment was conducted in July 2020 and the second in February 2022 in the laboratory of the Alfred Wegener Institute, Bremerhaven. Mussels were exposed to different TNT concentrations over defined periods of time (first experiment: 48 hours exposure to 4 different TNT concentrations; 0 mg/l, 0.625 mg/l, 1.25 mg/l and 2.5 mg/l, second experiment: 24 hours exposure to 0 mg/l and 5 mg/l deuterated TNT) followed by recovery phase in clean artificial seawater (first experiment: 60 hours recovery, second experiment: 12 hours recovery). Aquaria water and mussel tissues were sampled from both exposure and recovery phases and analysed for TNT and its metabolites for treatment and control groups. The analysis of TNT and its metabolites 2-amino-4,6-dinitrotoluene (2-ADNT), 4-amino-2,6-dinitrotoluene (4-ADNT) and 2,4-diamino-6-nitrotoluene (2,4-DANT) were conducted by using GC-MS/MS techniques.
Während der vergangenen Dekade wurden immer mehr Arzneimittelwirkstoffe in der aquatischen Umwelt detektiert und das damit verbundene Risikopotenzial für die aquatischen Lebensgemeinschaften stellt ein drängendes Problem dar. Obwohl viele Arzneimittelwirkstoffe durch die konventionelle Abwasserreinigung zumindest teilweise durch Sorption und Biotransformation entfernt werden, führt eine quasi kontinuierliche Einleitung von Arzneimittelresten zu einer so genannten "Pseudo-Persistenz". Des Weiteren weisen manche Metabolite und Transformationsprodukte eine ähnliche oder sogar höhere Wirkung auf als die medizinischen Ausgangsstoffe. Daher wäre eine höhere Priorisierung von Arzneimittelwirkstoffen sowie deren Metabolite und Transformationsprodukte (AMT) als Umweltkontaminanten in der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) und der deutschen Oberflächenwasserverordnung (OGewV) begrüßenswert. Die analytische Bestimmung erfolgt zurzeit hauptsächlich in der Wasserphase, wobei nur wenige standardisierte Methoden existieren. Die physikochemischen Eigenschaften mancher Wirkstoffe lassen eine Akkumulation an Sediment, Schwebstoffen und in Biota vermuten, so dass diese Matrices interessante Alternativen zur Wasserphase darstellen. Das Ziel des Projekts war die Entwicklung, Optimierung, Validierung und Bewertung von Quantifizierungsmethoden für AMT in verschiedenen Umweltmatrices (Wasser, Sediment, Schwebstoff und Biota). Mit Hilfe der entwickelten Methoden wurde das Vorkommen und die Verteilung ausgewählter AMT in Wasser, Sediment, Schwebstoff und Biota von unterschiedlichen Standorten untersucht. Des Weiteren wurden mit Zeitreihen der Umweltprobenbank das Potential der neuen Methoden für die Gewässerüberwachung demonstriert. Aus den gesammelten Erkenntnissen wurden Empfehlungen für ein optimiertes Monitoring von AMT mit verschiedenen physikochemischen Eigenschaften in Oberflächengewässern abgeleitet. Quelle: Forschungsbericht
Weltweit thematisieren zahlreiche Publikationen den Eintrag von Arzneimitteln aus verschiedenen Emissionsquellen in die Umwelt. Um diese enorme Datenmenge zu überschauen initiierte das Umweltbundesamt im Jahr 2014 ein Datenbankprojekt. Im Rahmen von zwei Projekten wurde seitdem die öffentlich zugängliche Datenbank "Arzneimittel in der Umwelt" (https://www.umweltbundesamt.de/en/database-pharmaceuticals-in-the-environment-0) etabliert (aus der Beek et al., 2016) und optimiert (Dusi et al., 2019) und weltweite gemessene Konzentrationen von Arzneimittelrückständen in der Umwelt, die bis 2016 veröffentlicht wurden, eingetragen. Das Ziel dieses Projektes war die Aktualisierung der Datenbank mit Umweltkonzentrationen von Arzneimitteln, die im Zeitraum 2017 bis 2020 publiziert wurden. Als Ergebnis einer Literaturrecherche wurden während des Projektes 98.246 Umweltkonzentrationen aus 543 Publikationen in die Datenbank eingetragen. Die aktualisierte Datenbank enthält damit derzeit 276.895 Einträge mit Umweltkonzentrationen aus 2.062 Publikationen, gemessen in 89 Ländern. Zusätzlich wurden 632 Publikationen und 196 Review-Artikel für den Zeitraum 2017-2020, die Konzentrationen von Arzneimittelrückständen in der Umwelt thematisieren, zu einer bestehenden EndNote-Literatur-Datenbank hinzugefügt. Im Rahmen des Berichtes wird ein Überblick über die Umweltmatrices in denen Arzneimittelrückstände weltweit gemessen wurden und die am häufigsten gemessen Substanzen gegeben. Quelle: Forschungsberichte
This paper relates to the assessment of transformation products (i.e. metabolites, degradation or reaction products), which are formed from plant protection products. It addresses a detail in Regulation (EC) No. 1107/2009 which is not in line with other substance regulations for REACH, medicinal products, and biocides.Our concern: Also transformation products can be hazardous substances. Meanwhile, they are not yet covered within the POP/PBT/vPvB assessment and the approval criteria for active substances.Our proposal: At least transformation products occurring in a relevant amount should be included in the assessment and the approval criteria in the same way as active substances.
A) Wirkstoffe in Humanarzneimitteln und ihre Metabolite sind eine sehr heterogene Gruppe zumeist synthetischer Chemikalien. Wegen der Art ihrer nach Gebrauch kaum vermeidbaren Metabolisierung und bestimmungsgemäßen Entsorgung besitzen sie ein hohes Gewässerverschmutzungs-Potenzial. Bisherige Ansätze zur Bewertung der jetzigen und künftigen Belastung des Menschen mit Arzneimittelresten auf dem Trinkwasserpfad sind in toxikologischer, analytischer und umweltchemischer Hinsicht unvollständig. Über das Vorkommen gesundheitlich kritischer Umweltmetabolite in den Gewässern einschließlich solchen, die der Trinkwassergewinnung dienen, ist bisher kaum etwas bekannt. Als kritische Metabolite kommen z.B. Nitrosamine, Hydrazinderivate, aromatische Amine, Nitroverbindungen und bestimmte Heterocyclen in Betracht. Die Entfernung solcher zumeist sehr gut löslicher Strukturen aus dem Roh-/Trinkwasser wäre schwierig. B) Handlungsbedarf: Zur Problemeingrenzung müssen gesundheitlich kritische Metabolite, die aus Arzneimitteln in der Umwelt entstehen könnten, strukturell eingegrenzt, in vitro erzeugt und identifiziert sowie ihr Vorkommen in der Umwelt untersucht und quantifiziert werden. Eintragspfade und Bildungswege/mechanismen sind aufzuklären, um das per Trinkwasser durch diese Stoffe für die menschliche Gesundheit anteilig verursachte Risiko schätzen zu können. Ausmaß, Herkunft und Höhe des Risikos werden die Grundlage für eventuell notwendige trinkwasserhygienische Maßnahmen und regulatorisch-toxikologische Bewertungen abgeben. C) Ziel: Die vorliegenden vereinzelten Daten zum Vorkommen von Arzneimittel-Umweltmetaboliten in Gewässern werden struktur- und ortsbezogen verdichtet und durch in vitro-Abbautests modellhaft ergänzt. Das Hauptaugenmerk ist auf Vorläuferverbindungen (sek. Amine, substituierte Hydrazine) zu legen, aus denen direkt karzinogene (wie Nitrosamine) oder anderweitig hochtoxische (z.B. immuntoxische) Umweltmetabolite entstehen könnten.
A) Problemstellung: Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) entstehen bei unvollständigen Verbrennungsprozessen organischen Materials. PAK sind krebserregend. Es gibt Hinweise auf eine höhere Empfindlichkeit von Kindern gegenüber PAK und eine altersabhängige Kanzerogenese. Für Kinder im Alter von 3-5 Jahren in Deutschland liegen bisher keine repräsentativen Daten zur korporalen Belastung mit PAK vor. Für Kinder im Alter von 6-14 Jahren ist eine Fortschreibung der Datenerhebung aus dem Jahren 1990/92 zur Aktualisierung und Trendbeobachtung erforderlich. Organophosphate zählen zu den in der Landwirtschaft am meisten eingesetzten Pestiziden. Sie zeigen eine ausgeprägte Tendenz zur Anreicherung in der Umwelt. In einzelnen Studien an Erwachsenen wurden auffallend hohe korporale Belastungen festgestellt. Obwohl Kinder als Risikogruppe für umweltbedingte Gesundheitsbeeinträchtigungen anzusehen sind, liegen für Kinder im Alter ab 3 Jahren bisher keine repräsentativen Daten zur korporalen Belastung mit Organophosphatmetaboliten vor. Den Pyrethroiden ist in den letzten Jahren wegen des zunehmenden Einsatzes im Innenraumbereich vermehrt Aufmerksamkeiten geschenkt worden. Pyrethroide sind Neurotoxine, und es wurde eine Vielzahl von Symptomen einer Pyrethroidvergiftung beschreiben und kontrovers diskutiert. Während zur Toxizität dieser Verbindungsklasse zahlreiche Untersuchungen durchgeführt wurden, liegen über die Exposition der deutschen Allgemeinbevölkerung, gegenwärtig keine gesicherten Erkenntnisse vor. Dies gilt besonders für Kinder, obwohl diese als Risikogruppe für umweltbedingte Gesundheitsbeeinträchtigungen anzusehen sind. B) Handlungsbedarf (BMU; ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Gemäß des APUG ist es zur frühzeitigen Erkennung umweltbedingter Gesundheitsrisiken und zu deren fundierten wissenschaftlichen Bewertung notwendig, die Forschung auf dem Gebiet Kinder, Umwelt und Gesundheit auf hohem Niveau zu erhalten und zu fördern. C) Ziel des Vorhabens: Die Konzentration der Metaboliten der genannten Stoffe im Urin von 600 der am Kinder-Umwelt-Survey teilnehmenden Kinder soll, unter hohen Anforderungen an die Qualitätssicherung, analysiert werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 7 |
| Land | 1 |
| Wissenschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 3 |
| Messwerte | 2 |
| Strukturierter Datensatz | 2 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 3 |
| offen | 7 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 5 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 2 |
| Keine | 7 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 6 |
| Lebewesen & Lebensräume | 8 |
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| Mensch & Umwelt | 10 |
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