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Gewässergüte (Chemie) 1991

Im Zuge der industriellen Entwicklung hat die Einleitung von Schadstoffen in die Gewässer immens zugenommen. Neben ihrem Vorkommen im Wasser findet eine fortwährende Anreicherung der Gewässerböden mit Schadstoffen, wie z.B. Schwermetallen und Chlorierten Kohlenwasserstoffen, statt. Ablagerung im Sediment Im Stoffkreislauf eines Gewässers bilden die Sedimente ein natürliches Puffer- und Filtersystem, das durch Strömung, Stoffeintrag/-transport und Sedimentation starken Veränderungen unterliegt. Die im Ballungsraum Berlin vielfältigen Einleitungen, häusliche und industrielle Abwässer, Regenwasser u.a. fließen über die innerstädtischen Wasserwege letztlich vorwiegend in die Unterhavel. Die seenartig erweiterte Unterhavel mit ihrer niedrigen Fließgeschwindigkeit bietet ideale Voraussetzungen dafür, daß sich die im Wasser befindlichen Schwebstoffe hier auf dem Gewässergrund absetzen (sedimentieren). Für die Beurteilung der Qualität des gesamten Ökosystems eines Gewässers kommt daher zu den bereits seit Jahren analysierten Wasserproben immer stärker auch der Analyse der Sedimente besondere Bedeutung zu. Sedimentuntersuchungen spiegeln gegenüber Wasseruntersuchungen unabhängig von aktuellen Einträgen die langfristige Gütesituation wider und stellen damit eine wesentlich bessere Vergleichsgrundlage mit anderen Fließgewässern dar. Während bei Wasseruntersuchungen eine klare Abgrenzung zwischen dem echten Schwebstoffgehalt und einem zeitweiligen Auftreten von Schwebstoffen durch aufgewirbelte Sedimentanteile nicht möglich ist, bieten sich Sedimente als nicht oder nur gering durch unerwünschte Einflüsse beeinträchtigtes Untersuchungsmedium an. Die im Gewässer befindlichen Schweb- und Sinkstoffe mineralischer und organischer Art sind in der Lage, Schadstoffpartikel anzulagern (Adsorption). Die auf dem Grund eines Gewässers abgelagerten Schweb- und Sinkstoffe, die Sedimente, bilden somit das Reservoir für viele schwerlösliche und schwerabbaubare Schad- und Spurenstoffe. (Schad-)Stoffe werden im Sediment entsprechend ihrer chemischen Persistenz und den physikalisch-chemischen und biochemischen Eigenschaften der Substrate über lange Zeit konserviert. Die Analysen der Sedimentproben aus unterschiedlichen Schichttiefen liefern eine chronologische Aufzeichnung des Eintrages in Gewässer, die u. a. auch Rückschlüsse auf Kontaminationsquellen erlauben. Nach der Sedimentation kann ein Teil der fixierten Stoffe u. a. durch Desorption, Freisetzung nach Mineralisierung von organischem Material, Aufwirbelung, Verwitterung und schließlich durch physikalische und physiologische Aktivitäten benthischer (bodenorientierter) Organismen wieder remobilisiert und in den Stoffkreislauf eines Gewässers zurückgeführt werden. Schwermetalle Schwermetalle können auf natürlichem Weg, z. B. durch Erosion und Auswaschungsprozesse, in die Gewässer gelangen; durch die oben erwähnten Einleitungen wurde ihr Gehalt in den Gewässern ständig erhöht. Sie kommen in Gewässern nur in geringem Maße in gelöster Form vor, da Schwermetallverbindungen schwer löslich sind und daher ausfallen. Mineralische Schweb- und Sinkstoffe sind in der Lage, Schwermetallionen an der Grenzflächenschicht anzulagern. Sie können ferner in Wasserorganismen gebunden sein. Über die Nahrungskette werden die Schwermetalle dann von höheren Organismen aufgenommen oder sinken entsprechend der Fließgeschwindigkeit eines Gewässers als Ablagerung (Sediment) auf den Gewässergrund ab. Einige Schwermetalle sind in geringen Mengen (Spurenelemente wie z.B. Kupfer, Zink, Mangan) lebensnotwendig, können jedoch in höheren Konzentrationen ebenso wie die ausgesprochen toxischen Schwermetalle (z. B. Blei und Cadmium) Schadwirkungen bei Mensch, Tier und Pflanze hervorrufen. Die in den Berliner Gewässersedimenten am häufigsten erhöhte Meßwerte aufweisenden Schwermetalle werden nachstehend kurz beschrieben. Kupfer ist ein Halbedelmetall und wird u.a. häufig in der Elektroindustrie verwendet. Die toxische Wirkung der Kupferverbindungen wird in der Anwendung von Algiziden und Fungiziden genutzt. Kupfer ist für alle Wasserorganismen (Bakterien, Algen, Fischnährtiere, Fische) schon in geringen Konzentrationen toxisch und kann sich daher negativ auf die Besiedlung und Selbstreinigung eines Gewässers auswirken. Als wichtigstes Spurenelement ist Kupfer für den menschlichen Stoffwechsel von Bedeutung; es führt jedoch bei erhöhten Konzentrationen zu Schädigungen der Gesundheit, die in der Regel nur vorübergehend und nicht chronisch sind. Wie Kupfer ist Zink in geringen Mengen ein lebenswichtiges Element für den Menschen. Zink wird u.a. häufig zur Oberflächenbehandlung von Rohren und Blechen sowie zu deren Produktion verwendet. Ähnlich wie Kupfer haben erhöhte Zinkkonzentrationen toxische Wirkung auf Wasserorganismen; vor allem in Weichtieren (Schnecken, Muscheln) reichert sich Zink an. Blei gehört neben Cadmium und Quecksilber zu den stark toxischen Schwermetallen, die für den menschlichen Stoffwechsel nicht essentiell sind. Bleiverbindungen werden z. B. bei der Produktion von Farben und Rostschutzmitteln sowie Akkumulatoren eingesetzt. Teilweise befinden sich in Altbauten auch noch Wasserleitungen aus Blei. Der größte Bleiemittent ist – trotz starkem Rückgang des Verbrauchs von verbleitem Benzin – immer noch der Kraftfahrzeugverkehr. Die ständige Aufnahme von Blei kann zu schweren gesundheitlichen Schädigungen des Nervensystems und zur Inaktivierung verschiedener Enzyme führen. Cadmium wird bei der Produktion von Batterien, als Stabilisator bei der PVC-Herstellung, als Pigment für Kunststoffe und Lacke sowie in der Galvanotechnik verwendet. Die toxische Wirkung von Cadmium bei bereits geringen Konzentrationen ist bekannt, wobei das Metall vor allem von Leber, Niere, Milz und Schilddrüse aufgenommen wird und zu schweren Schädigungen dieser Organe führen kann. Pestzide, PCB und deren Aufnahme durch Aale Chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) haben an ihrem Kohlenstoffgerüst Chlor gebunden. Innerhalb der Gruppe der halogenierten Kohlenwasserstoffe finden sie die bei weitem meiste Herstellung, Anwendung und Verbreitung. Chlorierte Kohlenwasserstoffe sind wegen ihrer vielfältigen Verbindungen sehr zahlreich. Viele organische Chlorverbindungen, wie z.B. DDT und insbesondere die polychlorierten Biphenyle (PCB), weisen eine hohe Persistenz auf. Viele Verbindungen der Chlorierten Kohlenwasserstoffe sind im Wasser löslich, andere, wie z. B. DDT und PCB, sind dagegen fettlöslich und reichern sich im Fettgewebe von Organismen an. Verschiedene Pestizide und PCB haben – vor allem mit abnehmender Wasserlöslichkeit – die Eigenschaft, sich adsorbtiv an Schwebstoffen oder auch an Pflanzenorganismen anzulagern. In strömungsarmen Bereichen des Gewässers sinken die Schwebstoffe ab und gelangen mit den Schadstoffen auch in das Sediment. Die hier lebenden Organismen sind eine wichtige Nahrungsgrundlage für Fische. Vorwiegend die benthisch lebenden Fische vermögen daher hohe Schadstoffkonzentrationen im Fettgewebe aufzunehmen. Vor allem die fettreich werdenden Aale fressen Bodenorganismen und graben sich im Sediment ein. Diese Lebensweise führt dazu, Pestizide und PCB nicht nur über die Nahrung, sondern auch über die Haut aufzunehmen und im Körperfett zu speichern. DDT, Dichlor-Diphenyl-Trichlorethan, ist ein schwer abbaubarer Chlorierter Kohlenwasserstoff, der zu den bekanntesten Schädlingsbekämpfungsmitteln gehört und früher weltweit eingesetzt wurde. Aufgrund der fettlöslichen Eigenschaften und der äußerst hohen Persistenz wird DDT vornehmlich in den Körperfetten nahezu aller Organismen gespeichert. Die globale Anwendung von DDT hat so zu einer Belastung der gesamten Umwelt geführt. Inzwischen ist die DDT-Anwendung von fast allen Ländern gesetzlich verboten. DDT ist mutagen (erbschädigend) und steht in Verdacht, krebserregend zu sein. Lindan wird vor allem als Kontakt- und Fraßgift zur Schädlingsbekämpfung von Bodeninsekten und als Mittel zur Saatgutbehandlung verwendet. Lindan ist bei Temperaturen bis 30° C nicht flüchtig und weist eine geringe chronische Toxizität auf – ist dafür aber akut toxisch. Vergiftungserscheinungen können z. B. beim Menschen zu Übelkeit, Kopfschmerzen, Erbrechen Krampfanfällen, Atemlähmung bis hin zu Leber- und Nierenschäden führen. Zudem besitzt Lindan eine hohe Giftigkeit für Fische; es wird aber relativ schnell wieder ausgeschieden und abgebaut. PCB, polychlorierte Biphenyle, sind schwer abbaubare Chlorierte Kohlenwasserstoffe, die mit zu den stabilsten chemischen Verbindungen gehören. Wegen ihrer guten Isoliereigenschaften und der schlechten Brennbarkeit werden sie in Kondensatoren oder Hochspannungstransformatoren verwendet. Weitere Verwendung finden PCB bei Schmier-, Imprägnier- und Flammschutzmitteln. Verursacher des PCB-Eintrages in die Berliner Gewässer sind im wesentlichen der KFZ-Verkehr, die durch KFZ belastete Regenentwässerung sowie die KFZ- und Schrott-Entsorgung. In hohen Konzentrationen verursachen PCB Leber-, Milz- und Nierenschäden. Bei schweren Vergiftungen kommt es zu Organschäden und zu Krebs. Einige PCB-Vertreter unterliegen im Rahmen der gesetzlichen Regelungen seit 1989 Einschränkungen bei der Herstellung bzw. Verwendung (PCB-, PCT-, VC-Verbotsverordnung vom 18.7.89). Neben dem Nachweis erhöhter Werte im Wasser und in Sedimenten Berliner Gewässer wurden in den 80er Jahren bei Fischuntersuchungen lebensmittelrechtlich äußerst bedenkliche Konzentrationen von CKW, wie z. B. PCB und die Pestizide DDT und Lindan nachgewiesen. Dies führte im Westteil von Berlin nach Inkrafttreten der Schadstoff-Höchstmengenverordnung (SHmV vom 23. 3. 1988) zum Vermarktungsverbot für aus Berliner Gewässern gefangene Fische. Die seit dieser Zeit gefangenen Fische wurden der Sondermüllentsorgung zugeführt. Die Berufsfischerei führte im Auftrag des Fischereiamtes Berlin aufgrund eines Senatsbeschlusses Befischungsmaßnahmen durch, die durch gezielte Beeinflussung der Alterszusammensetzung eine Reduzierung der Schadstoffbelastung der Berliner Fischbestände bewirken sollten. Die intensive Befischung der Überständler hatte einen jüngeren, fett- und damit schadstoffärmeren Bestand zum Ziel; jüngere, fettärmere Fische enthalten weniger Anteile der lipophilen (fettliebenden) CKW, wie PCB, DDT, Lindan u.a. Infolge verschärfter Genehmigungsverfahren für potentielle Schadstoffeinleiter sowie insbesondere aufgrund des derzeitig verjüngten Fischbestandes konnte das Vermarktungsverbot im Mai 1992 aufgehoben werden.

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

Kupfer und frühkindliche Leberzirrhose: Molekulartoxikologische Untersuchungen der chronischen Kupfertoxizität

Das Projekt "Kupfer und frühkindliche Leberzirrhose: Molekulartoxikologische Untersuchungen der chronischen Kupfertoxizität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Toxikologie und Umwelthygiene durchgeführt. Kupfer ist ein essentielles Spurenelement. Sein Bedarf wird nahezu ausschließlich über die Nahrung gedeckt (1). Der Beitrag über das Trinkwasser ist im allgemeinen vernachlässigbar. Nach Schätzungen der WHO liegt der akzeptable Bereich für die orale Aufnahme ('Acceptable Range of Oral Intake', AROI) bei 20-50 myg Kupfer/kg Körpergewicht/Tag für Kinder und Erwachsene (2). In den USA werden 1,5-3,0 bzw. 0,4-0,6 mg Kupfer/Tag als sicher und ausreichend für Erwachsene bzw. Kleinkinder im Alter von 0-5 Jahren erachtet ('Estimated Safe and Adequate Daily Intake') (3). Mit einer täglich aufgenommen Menge von 0,6-1,6 mg Kupfer bei beruflich nicht exponierten Personen (4, 5) liegt damit die Versorgung der Durchschnittsbevölkerung mit Kupfer eher an der unteren Grenze der empfohlenen Menge. Aufgrund des effizient regulierten Gleichgewichts zwischen seiner Resorption und Ausscheidung ist Kupfer für den Säuger kaum toxisch. In Deutschland und in anderen Ländern sind jedoch in den letzten Jahrzehnten zahlreiche Fälle von frühkindlicher Leberzirrhose mit zumeist tödlichem Ausgang bekannt geworden, die auf eine erhöhte Exposition gegenüber Kupfer zurückzuführen sind (6-12). All diesen Fällen ist gemeinsam, dass die Kleinkinder nicht oder nur kurz gestillt wurden und mit Formulamilch ernährt wurden, die mit kupferhaltigem Wasser zumeist aus Eigenwasserversorgung zubereitet war. Wegen der lückenhaften Datenlage bei den aufgetretenen Fällen von frühkindlicher Leberzirrhose ist eine Abschätzung der Gefährdung des Neugeborenen durch Kupfer im Trinkwasser auf der Grundlage der Humandaten alleine nicht möglich. Eine entsprechende Risikoabschätzung ist nur über Tierversuche, die unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt werden möglich. Im Vordergrund des geplanten Vorhabens standen Fragen bezüglich des molekularen Mechanismus der Hepatotoxizität von Kupfer und die Frage, ob und gegebenenfalls für wie lange der Säugling besonders empfindlich für eine erhöhte Kupferexposition ist. Ziel des Projektes war es, die Grundlagen zu schaffen für die Festlegung eines toxikologisch begründeten Grenzwertes für Kupfer im Trinkwasser, der die eventuell erhöhte Empfindlichkeit des Neugeborenen berücksichtigt. Die mechanistischen Fragestellungen wurden an genetisch veränderten Long-Evans Cinnamon (LEC) Ratten untersucht, die auf Grund eines Gendefekts Kupfer in der Leber akkumulieren (13, 14) und in der Folge Leberzellnekrosen und im Alter von 3-4 Monaten eine fulminante, zumeist tödlich verlaufende Hepatitis entwickeln. Die Untersuchungen zur Akkumulierbarkeit und Dosis-Wirkungs-Beziehung von Kupfer nach oraler Exposition wurden an neugeborenen Meerschweinchen durchgeführt. Meerschweinchen haben einen dem Menschen sehr ähnlichen Kupferstoffwechsel und können darüber hinaus als Nestflüchter bereits unmittelbar nach der Geburt oral gegenüber Kupfer exponiert werden (15, 16).

Ableitung von Donatorwerten fuer cadmiumbelastete Ackerboeden im Hinblick auf Weizenanbau

Das Projekt "Ableitung von Donatorwerten fuer cadmiumbelastete Ackerboeden im Hinblick auf Weizenanbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Organisation und Entscheidung durchgeführt. Die haeufigste Strategie zur Berechnung von Schwellenwerten zum Ausschluss von gesundheitlichen Risiken durch Umweltbelastungen besteht in der Verwendung von Sicherheitsfaktoren. Ausgehend von der Kritik an dem Konzept der Sicherheitsfaktoren, wird als eine Alternative zur Erfassung der verschiedenen Unsicherheiten bei der Risikoabschaetzung und -bewertung die induktiv-stochastische Risikoabschaetzung vorstellt und am Beispiel der Berechnung von Donatorwerten fuer cadmiumbelastete Weizenackerboeden konkretisiert. Auf der Basis eines integrativen Donator-Akzeptor-Modells wird der Transferpfad vom Ackerboden (Donator) ueber den Transfer in die Weizenpflanze und den Konsum von Weizenprodukten zum Menschen (Akzeptor) beschrieben, wobei auch andere umweltbedingte und individuelle (durch Rauchen) Cd-Belastungen beruecksichtigt werden. Ausgehend von der taeglich aufgenommenen Cd-Gesamtmenge wird mittels eines toxikokinetischen Modells die Akkumulation des Cd in der Niere, die das kritische Organ bei chronischer Cd-Belastung ist, beschrieben. Die Verteilungen der Modellparameter zB fuer den Transferfaktor Boden-Pflanze, die Konsummenge von Weizenprodukten und die Eliminationshalbwertszeit fuer Cd sind zum Teil zusammen mit Experten und zum Teil aus Literaturangaben konstruiert worden. Mit Hilfe eines Simulationsprogramms ist dann in Abhaengigkeit von verschiedenen Cd-Konzentrationen in Ackerboeden die Verteilung der Cd-Konzentrationen in der Nierenrinde berechnet worden. Die berechneten Verteilungen erscheinen im Vergleich zu tatsaechlich gemessenen Cd-Konzentrationen im Nierencortex plausibel und auch im Hinblick auf den Einfluss des Rauchens realistisch...

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Universitätsklinikum Aachen, Klinik für Anästhesiologie durchgeführt. Vorhabenziel: In diesem Vorhaben soll ein voll automatisierter Teststand (Mock Loop) als Ersatzmethode für Tierversuche entwickelt werden. Mit diesem künstlichen Kreislauf soll die Langzeit-Biokompatibilitätstestung extrakorporaler Lungenassistenzsysteme (ECLAs) ermöglicht, sowie ein verlängerter Funktionserhalt zur Transplantation vorgesehener Organe erreicht werden. Experimentelle Ansätze zur Langzeittestung auf diesen Gebieten basieren ausschließlich auf in vivo Modellen in Großtieren (Schweine / Schafe). Etablierte in vitro Modelle sind auf wenige Stunden begrenzt und verwenden häufig Blutersatzlösungen. Beides limitiert die klinische Relevanz und Übertragbarkeit. Trotz stetiger Verbesserungen auf beiden Forschungsgebieten muss eine hohe klinische Komplikationsrate bei ECLA Anwendung, sowie ein Mangel an hochwertigen Spenderorganen konstatiert werden. Die Entwicklung dauerhaft biokompatibler ECLAs, sowie die stetige Qualitätssteigerung von Spenderorganen sind somit zwingend erforderlich und der Bedarf an Versuchsmodellen zur Langzeittestung neuer Technologien wird wachsen. Die Kliniken für Anästhesiologie, Thorax-, Herz-, und Gefäßchirurgie, sowie das Institut für Versuchstierkunde und der Lehrstuhl Informatik 11 der RWTH Aachen streben die Entwicklung eines vollautomatisierten Mock Loops an, der die in vitro Perfusion eines ECLA Systems oder eines Spenderorgans mit Vollblut über mehrere Tage ermöglicht. Diese Experimental-Plattform ersetzt Tierversuche (TV) auf beiden Forschungsgebieten (Replace) und ermöglicht die gezielte Analyse relevanter pathophysiologischer Vorgänge (Gerinnungs-, Thrombozyten-, Leukozytenaktivierung), sowie daraus resultierende Komplikationen (Blutgerinnsel-Bildung, Entzündungsreaktion, Organschädigung) ohne erforderlichen TV (Reduce). In strikter Umsetzung des 3R Konzepts, werden für den Aufbau und die Etablierung des automatisierten Teststandes keine zusätzlichen Tiere für dieses Projekt beantragt, sondern das Blut und die Organe ohnehin verwendeter Versuchstiere genutzt (Refine).

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Bioninformatik, Biotec durchgeführt. Die TUD koordiniert das Go3R Projekt und entwickelt darin ontologie-basierte Technologien, die für die systematische Verzahnung von Tierexperimenten und Alternativen sowie Methoden zur Bewertung der Wichtigkeit eines Dokumentes für spezifische Alternativmethoden zum Tierversuch für die Vernetzung der Experten in dem Gebiet anhand der fachlichen Inhalte ihrer Arbeit benötigt werden und in die semantischen Suchplattform Go3R integriert werden können. TUD leitet die inhaltliche und funktionale Weiterentwicklung der Go3R Suchplattform. TUD unterstützt die Partner der Anwendungspakete bei der Definition von Rechercheaufgaben zu Anwendungsfällen die potentiell zur Reduktion von Tierexperimenten von sinnesphysiologisch hochentwickelten Arten beitragen können. Anhand dieser Fragestellungen wird die Suchplattform Go3R und die Ontologie weiterentwickelt. Bei der Ontologieentwickelung hat TUD den Hauptanteil und vergibt einen Auftrag an die 3R-Expertin Frau Ursula G. Sauer, die bereits erfolgreich an der vom BfR finanzierten Machbarkeitsstudie mitgearbeitet hat. TUD entwickelt neue semantische Methoden, die ein Identifizieren von Experten, Projektpartnern und Gutachtern ermöglichen und es erlauben Services zu entwickeln, die die Nutzer von Go3R über neu hinzukommenden Informationen (z. B. Dokumente, Kommentare, Verordnungen) zu den von Ihnen definierten 3R relevanten Bereichen informieren. Als Grundlage für eine performante semantische Suchmaschine entwickelt TUD Strategien zur semantischen Indexierung von Ontologietermen, Autoren und Nennungen von Tierversuchen oder Alternativen, sowie Strategien zu Aktualisierung heterogener Dokumentquellen mit 3R-Bezug. Die wird das im Antrag formulierte Ziel der Netzwerkbildung und Sichtbarkeit 3R-relevanter Sachverhalte für einzelne Dokumente, aber auch Personen oder Wissensbereiche erhöhen. Durch die Erforschung von semantischen Rankingmethoden wird ein Relevanzranking für von Go3R gefundene Dokumente ermöglicht.

Teilvorhaben III: Rating Eye exposure by an Advanced self-healing Culture Test (REACT)

Das Projekt "Teilvorhaben III: Rating Eye exposure by an Advanced self-healing Culture Test (REACT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Innolabtec GmbH durchgeführt. Durch die Weiterentwicklung des Ex Vivo Eye Irritation Test (EVEIT) soll eine allgemeine zugängliche in vitro Methode für die Gefährdungsbeurteilung am Auge etabliert werden, welche Tierversuche für diese Fragestellung erstmalig vollständig ersetzen kann. Mit Hilfe dieses Analysesystems wird durch das Konsortium ein Bewertungsschema sowie Standardarbeitsanweisungen für den EVEIT erarbeitet und ein Interlaborvergleich des so standardisierten EVEIT-Testsystems durchgeführt, der die Grundlage für die zu beantragende Valideriung des EVEIT durch das European Centre for the Validation of Alternative Methods (ECVAM) bildet. Direkt im Anschluss an die Projektlaufzeit ist die Beantragung der Prävalidierung des EVEIT durch die ECVAM vorgesehen. Diese Ergebnisverwertung im Sinne eines open sorce Zuganges zur Methodik besitzt große gesellschaftliche Bedeutung aufgrund des hohen Einsparpotentials von Tierversuchen. Darüber hinaus ist eine wirtschaftliche Verwertung der Ergebnisse durch Gründung eines Dienstleistungsunternehmens durch die Projetktpartner vorgesehen, welches Konzepte zum Outsourcing sowie zum Insourcing von Untersuchungen - etwa bei der Umsetzung der EU-Chemikalienverordnung REACH - anbietet.

Vorhaben: Teilprojekt 4

Das Projekt "Vorhaben: Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Das panbaltische BEAST Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, integrative Messgrößen für chemische Belastung sowie Instrumente für die Aufklärung und das Verständnis anthropogener Einflüsse auf das Ökosystem der Ostsee zu entwickeln. Wir werden integrative Monitoring- und Bewertungskonzepte auf ihre Anwendbarkeit auf die Ostsee prüfen und validieren. Hierbei werden besonders die speziellen biotischen und abiotischen Charakteristika der Ostsee berücksichtigt. Die Durchführung Sub-regionaler Erhebungen bildet die Grundlage für wissenschaftlich fundierte Empfehlungen zur Etablierung einer integrierten biologisch-chemischen Effekt Monitoring Strategie für die Einschätzung der Umweltgesundheit. Um Verbindungen zwischen Effekten auf individueller Ebene (im Organismus) und ihren Folgen für das Ökosystem zu etablieren wird eine 'multi-level toolbox' entwickelt, die sensitive Biomarker auf allen Ebenen biologischer Organisation beinhaltet. Die Arbeit setzt sich aus Feldstudien und Experimenten zusammen, wobei sowohl bereits etablierte, als auch innovative neue Methoden in 5 unterschiedlichen Ostseeregionen zur Anwendung kommen, bzw. entwickelt werden. Diese Regionen zeichnen sich dadurch aus, dass Informationen über biologische Effekte und Schadstoffeinfluss nur in geringem Umfang vorliegen. In unserem speziellen Fall werden Lysosomenstabilitätsmessungen durchgeführt und Tests zur Ermittlung der Immunkompetenz in Fischen und Muscheln entwickelt. Kompetenzbildung, Zusammenarbeit, Austausch und Interkalibrierung von Methoden und Training sind ein weiterer zentraler Punkt dieses Projektes. Sechzehn Partner aus allen Ostsee-Anrainerstaaten sind in BEAST beteiligt. Die Ergebnisse werden gegenüber nationalen und regionalen Stakeholdern kommuniziert und eine Kooperation mit HELCOM-MONAS etabliert.

Teilvorhaben II: Rating Eye exposure by an Advanced self-healing Culture Test (REACT)

Das Projekt "Teilvorhaben II: Rating Eye exposure by an Advanced self-healing Culture Test (REACT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Halbleitertechnik durchgeführt. Durch die Weiterentwicklung des Ex Vivo Eye Irritation Test (EVEIT) soll eine allgemein zugängliche in vitro Methode für die Gefährdungsbeurteilung am Auge etabliert werden, welche Tierversuche für diese Fragestellung erstmalig vollständig ersetzen kann. Das hier beantragte Teilprojekt hat die Entwicklung und Erforschung der dazu notwendigen optischen Analytik für die Verlaufskontrolle der Hornhautschädigung zum Ziel. Innerhalb des hier beantragten Teilprojektes wird zunächst eine breite Datenbasis für die optische Analyse des EVEIT mit Hilfe der optischen Kohärenztomographie (OCT) anhand von Referenzsubstanzen erarbeitet. Parallel dazu erfolgt die Erforschung einer erweiterten OCT-Analytik für diesen Test. Durch Automatisierung der Tomogrammauswertung mit Hilfe rechnergestützter Bildanalyse wird die Beurteilung der Verlaufskontrolle weitgehend objektiviert. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wird ein mobiles System für die optische Analytik des EVEIT entwickelt, welches im Anschluss durch das Projektkonsortium validiert wird. Mit Hilfe dieses Analysesystems wird durch das Konsortium ein Bewertungsschema sowie Standardarbeitsanweisungen für den EVEIT erarbeitet und ein Interlaborvergleich des so standardisierten EVEIT-Testsystems durchgeführt, der die Grundlage für die zu beantragende Validierung des EVEIT durch das European Centre for the Validation of Alternative Methods (ECVAM) bildet. Direkt im Anschluss an die Projektlaufzeit ist die Beantragung der Validierung des EVEIT durch die ECVAM vorgesehen. Diese Ergebnisverwertung im Sinne eines open source Zuganges zur Methodik besitzt große gesellschaftliche Bedeutung aufgrund des hohen Einsparpotentials von Tierversuchen. Darüber hinaus ist eine wirtschaftliche Verwertung der Ergebnisse durch Gründung eines Dienstleistungsunternehmens durch die Projektpartner vorgesehen, welches Konzepte zum Outsourcing sowie zum Insourcing von Untersuchungen - etwa bei der Umsetzung der EU-Chemikalienverordnung REACH - anbietet.

Medizinische Feldstudie zu durch Kuehlschmierstoffe in der Eisen- und Stahlindustrie verursachtem/n Inhalationsstress und Belastungsreaktionen in Lunge und Niere

Das Projekt "Medizinische Feldstudie zu durch Kuehlschmierstoffe in der Eisen- und Stahlindustrie verursachtem/n Inhalationsstress und Belastungsreaktionen in Lunge und Niere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Sozialmedizin durchgeführt. Objective: It is intended to carry out a survey on a representative sample of workers in the iron and steel industry to establish what early effects on the lungs and kidneys result from exposure to cooling lubricants. The results will enable recommendations to be made for protective measures to prevent health hazards, while the findings are to be used in the day-to-day practice of preventive medicine in industry. General Information: A sample of about 200 workers from rolling mills in the iron and steel industry is to be examined. The sample is to be broken down into the following groups: workers exposed to cooling lubricants for the first time, workers who have been exposed for a fairly long time, and workers who have never been exposed. In addition to the medical tests, ambient air will be monitored to determine the concentrations of oil vapours and mists at the place of work. This will involve measurements on workers and at fixed locations. Methods and means by which the aims are to be achieved: The medical examinations will be supplemented by routine laboratory tests on the urinary system, upper-abdomen sonography, biomonitoring for chromium and nickel and spectrographic analysis of enzymes in the urinary system. The spirometric measurements carried out before and after each shift will include a non-specific provocation test, which is a highly sensitive indicator.

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