Als PBT-Stoffe gelangen antikoagulante Rodentizide bei Rattenbekämpfungen in der Kanalisation oder in Ufernähe in Gewässer, wo sie von Fischen aufgenommen und über die Nahrungskette in Top-Prädatoren wie Fischottern angereichert werden. Aufbauend auf dieser Erkenntnis aus dem Vorläufervorhaben (FKZ 3720 64 409 0) wurden in der Biozid-Zulassung Risikominderungsmaßnahmen (RMM) zur Verhinderung von Gewässereinträgen festgelegt. Um zu überprüfen, ob diese Maßnahmen geeignet sind, die Gewässerbelastung tatsächlich zu reduzieren, soll im Rahmen dieses Projekts ein strategisches Biotamonitoring anhand der systematischen Sammlung und Untersuchung von Fischotter-Totfunden aus ganz Deutschland durchgeführt werden. Dazu werden die tot aufgefundenen Tiere zentral gesammelt und obduziert, um ihren Gesundheitszustand zu untersuchen. Gleichzeitig werden sie beprobt, um die Leberproben auf Rückstände von Rodentiziden (und nach Möglichkeit auch anderen Umweltschadstoffen aus anderen Vollzügen) zu analysieren. Die Häufigkeit der positiven Rodentizid-Nachweise aber auch die Höhe ihrer Konzentration in der Leber sollen in drei aufeinander folgenden Jahren erhoben werden. Im Vergleich zu Daten aus früheren Jahren, die im Rahmen des Vorgängerprojekts erhoben wurden, erlaubt dies Rückschlüsse darüber, ob die aquatische Belastung nach Festlegung der RMM tendenziell abnimmt, zunimmt oder gleichbleibend ist. Zusätzlich dazu werden Begleitparameter wie Fundort, Rodentizideinsatz in Fundort-Nähe, Todesursache, Alter, etc. erhoben sowie Nahrungsanalysen (Untersuchung des Mageninhalts und Metabarcoding) durchgeführt. Dadurch können die Einflussfaktoren auf die Rodentizid-Rückstände in Fischottern und damit die Eintragswege dieser Stoffe statistisch ausgewertet werden.
Konkretes Management von Substanzen von hoher Besorgnis im Rahmen von REACH; Exemplarische Beschreibung an Fallbeispielen.
Ziel 1: Zusammenstellung /Auswertung von Schadstoffdaten für marine Säuger: Verfügbare Messdaten zu Schadstoffen in marinen Säugern werden im geplanten FuE zusammengestellt und in der Meeresumweltdatenbank (MUDAB) gespeichert und genutzt, um eine Liste relevanter Schadstoffe für marine Säuger zu erstellen. Ziel 2: Entwicklung eines Monitorings-/Bewertungskonzepts der Schadstoffbelastung mariner Säuger unter der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL), HELCOM (Übereinkommen zum Schutz der Ostsee) und OSPAR (Übereinkommen zum Schutz des Nordostatlantiks): Unter Berücksichtigung der als relevant identifizierten Schadstoffe soll ein geeignetes Schadstoff- und Gesundheitsmonitoring für Meeressäuger (z.B. über existierende Strandungsnetzwerke der Bundesländer sowie OSPAR und HELCOM Staaten) entwickelt werden. Ziel 3: Ableitung von Bewertungsschwellen zum Schutz mariner Säuger: Die Methodik der Ableitung von Umweltqualitätsnormen (UQN) nach dem europäischen (Technical Guidance Document) TGD soll im Vorhaben für die als relevant identifizierten Stoffe für marine Säuger angewendet werden. Bestehende Biota-UQN sollen gemäß aktualisiertem TGD überprüft werden. Für relevante Stoffe, für die bislang keine Biota UQN vorliegen, sind UQNs abzuleiten, um die Gefährdung der Meeressäuger bewerten und geeignete Maßnahmen zum Schutz vor Belastungen mit diesen Stoffen ergreifen zu können. Die Auswertung von Schadstoffdaten für marine Säuger und deren UQN unterstützen die Indikatorentwicklung bei OSPAR/HELCOM für eine regionale Bewertung ihrer Schadstoffbelastung. Übergreifendes Ziel des geplanten FuE-Vorhabens ist, eine maßgebliche Belastung mariner Säuger zu verhindern. Ziel 4: Nutzung der Daten: Zur Überprüfung der Wirksamkeit der Stoffgesetze (z.B. REACH, Pflanzenschutzmittel) und die Identifizierung von Problemstoffen werden besonders Daten für die nationale/europäische Bewertung persistenter, bioakkumulierender und toxischer (PBT) Stoffe geliefert. Marine Säuger sind dafür als Spitzenprädatoren besonders geeignet.
Assessing the persistency of chemicals in general involves a stepwise approach. This includes cost effective and easy to conduct screening tests, that may lead to a need for more complex, lengthy and expensive tests which try to simulate conditions being more representative for the environmental compartments water, sediment and soil. The former tests lead to conclusions about the substance’s degradation potential, the latter allow to deviate degradation half-lives that can be compared with the compartment specific persistency criteria. There are no tests established yet to close the gap between screening and simulations tests. This project evaluated potential enhancements for existing screening test methods and provides suggestions for establishing a new test method for assessing the biodegradation of chemicals. Veröffentlicht in Texte | 10/2023.
Zur Entscheidung ob ein Stoff bioakkumulativ (B) ist dient bisher vornehmlich der Bioakkumulationsfaktor (BCF) aus Fischstudien (OECD 305). Der BCF betrachtet aber nur den Expositionspfad/ Kompartiment Wasser und lässt andere Kompartimente (z.B.Terrestrik) außer Acht. Die regulatorischen Endpunkte der Bioakkumulation BCF, Biomagnifikationsfaktor (BMF) und trophische Magnifikationsfaktor (TMF) sind nicht direkt vergleichbar. Dies stellt die B-Bewertung vor große Herausforderungen. Deshalb schlagen das abges. UFOPLAN Vorhaben zur terrestrischen Bioakkumulation (FKZ 3710 67 421) sowie das laufendes Gutachten (PN 75337) die Eliminations-Halbwertzeit (EL0.5) als eine alternative Größe der Bioakkumulation vor: im stufenweisen Vorgehen soll die EL 0.5 zunächst theoretisch berechnet (Tier1) und der Metabolismus einbezogen werden (Tier2). Besteht dann noch Verdacht auf ein erhöhtes B-Potential sollen experimentelle Studien erfolgen (Tier3). Sowohl terrestrische als auch aquatische Spezies kommen in Frage. Das Konzept als solches wurde positiv aufgenommen und derzeit von der ECHA und international diskutiert. Verschiedene internationale Projekte zum Thema wurden angestoßen. Nun muss geprüft werden, ob das EL0.5- Bewertungskonzept praktisch anwendbar ist. Dafür sollen vorhandene, experimentell ermittelte Ausscheidungs- und Biotransformationsraten in Fischen und Säugern zur Validierung ausgewertet werden. Derzeit wird ein OECD in-vitro Test zur Abschätzung des Fischmetabolismus anhand von Leberzellen etabliert, die zukünftig in das Bewertungsschema integriert werden könnten. Ein Vorteil des EL0.5-Ansatzes ist, dass für viele REACH Stoffe ohnehin Toxikokinetikstudien an Säugern aus der Humantoxizitätsbewertung vorgelegt werden müssen, die zur Validierung und später zur B-Bewertung verwendet werden können. Zur Abstimmung mit den anderen MS/ ECHA soll auch ein internationaler Workshop veranstaltet werden und ggf. ein konkreter Wert für die EL0.5 als Trigger festzulegt werden.
Abbautests der OECD 301/310 -Reihe werden derzeit zur Prüfung der leichten biologischen Abbaubarkeit und zur Identifizierung potenziell persistenter Stoffe verwendet. Das Projekt zielte darauf ab, Empfehlungen für die Weiterentwicklung und Standardisierung dieser Tests zu geben und das Wissen über die Anwendung sogenannter "enhanced" Ready-Tests (eRBT) zu verbessern, bei denen eine längere Testdauer bis zu 60 d und größere Behältervolumina zulässig sind. Es wurde eine Umfrage unter europäischen Laboren durchgeführt, um deren Erfahrungen mit Tests zur leichten biologischen Abbaubarkeit zu ermitteln. Die Ergebnisse wurden im April 2019 auf einem internationalen Workshop mit Expertinnen und Experten diskutiert. Darüber hinaus wurde ein praktisches Testprogramm mit fünf Substanzen in 4 Versuchsreihen bei unterschiedlichen Randbedingungen durchgeführt. Dabei wurden Ibuprofen und 4-Fluorphenol als nicht persistent angesehen, während die Ergebnisse für Piperonylbutoxid nicht eindeutig waren ("potenziell P"). Octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat erreichte in keiner Versuchsreihe den 60 % Schwellenwert und ist somit ebenfalls "potenziell P". Für Cis-13-Docosenonamid (Erucamid) zeigen die Ergebnisse einiger Tests, dass die Substanz als nicht persistent anzusehen ist. Es bleiben jedoch einige Zweifel bestehen, da eine große Variabilität zwischen Replikaten beobachtet wurde. Die Erfahrung aus dem Untersuchungsprogramm führte zu Vorschlägen bezüglich des Testdesigns, der Bewertung und der Interpretation von eRBTs, die als Ausgangspunkt für weitere Anleitungen verwendet werden könnten. Die Auswirkungen der vorgeschlagenen Empfehlungen für die Persistenzbewertung unter REACH werden diskutiert. Quelle: Forschungsbericht
Im Rahmen des RESOW Projekts werden Einträge von gefährlichen Stoffen aus Offshore Industrie Quellen in die Meeresumwelt von Nord- und Ostsee untersucht. Dieser Bericht gibt einen Überblick über potentielle Emissionen von Schadstoffen aus der Offshore Öl- und Gasindustrie, die infolge der Arbeitsprozesse auf Offshore Plattformen zustande kommen können. Dabei werden Emissionen aus Bohrflüssigkeiten, Schneidölen, Produktionswasser sowie unfallbedingte Emissionen und Korrosionsschutzmaßnahmen untersucht. Die in den verschiedenen Eintragsquellen enthaltenen individuellen Substanzen werden weiterhin auf ihre Schadhaftigkeit für die Meeresumwelt analysiert. Da Informationen zu künstlich hergestellten Chemikalien nur in hoch aggregierter Form verfügbar waren und keine Informationen über individuelle Substanzen den aggregierten Daten entnommen werden konnten, war die Untersuchung künstlich hergestellter Chemikalien nicht möglich. Nur für Produktionswasser konnten individuelle Substanzen identifiziert werden. Die Bewertung des Gefährdungspotenzials basiert auf PBT-Kriterien (Persistenz, Bioakkumulation und Toxizität), Gefahrensätzen in Bezug auf aquatische Toxizität, der SIN-Liste (Substitute It Now), der OSPAR-Liste potentiell gefährlicher Stoffe, der OSPAR Liste von priorisierten Stoffen, der ECHA-Liste (European Chemical Agency) für endokrin wirksame Substanzen und den Wasserrahmenrichtlinien flussgebietsspezifischen Stoffen sowie prioritären Stoffen, welche in den Anhängen 6 und 8 der deutschen Oberflächengewässerverordnung gelistet sind, die eine nationale Implementierung der Wasserrahmenrichtlinie darstellt. Quelle: Forschungsbericht
The criteria for the assessment of PBT substances were developed for neutral organic substances. Many chemicals are, however, charged under environmentally relevant pH conditions. The influence of a charge in molecule on its potential to degrade in the environment is unclear and therefore the research question of this project. The results show that especially a positive charge can strongly influence the degradation of a substance in the environment. The degradation half-live of the cationic model substance was clearly slowed down in a water simulation test (OECD 309) and also in a sediment simulation test ( OECD 308). First suggestions for an adaption of the method to evaluate the persistence of charged organic chemicals were made. Veröffentlicht in Texte | 78/2022.
Die meisten antikoagulanten Rodentizide sind persistent, bioakkumulierend und toxisch (PBT) und ihre Verwendung ist trotz strikter Risikominderungsmaßnahmen mit hohen Vergiftungsrisiken für terrestrische Wildtiere verbunden. Im Rahmen eines in 2020 auslaufenden Forschungsvorhabens zur Erforschung der Ursachen für die nachgewiesene Belastung von Fischen mit antikoagulanten Rodentiziden (FKZ 3716 67 4030) wurden erstmalig Rodentizid-Rückstände von zum Teil mehreren Antikoagulanzien gleichzeitig in verschiedenen Fischarten gefunden. Bisherige Ergebnisse bestätigen die Annahme, dass eine weiträumige Belastung von Fischen in deutschen Fließgewässern vorliegt. Gleichzeitig konnte gezeigt werden, dass diese Einträge auf Biozid-Anwendungen, u.a. Rattenbekämpfung in der Kanalisation, zurückzuführen sind. Auf Grundlage dieser Ergebnisse soll der Fokus eines anknüpfenden Forschungsvorhabens auf die Untersuchung der Auswirkungen von antikoagulanten Rodentiziden auf die aquatische Umwelt gelegt werden. Das geplante Folgevorhaben soll sich den zentralen Fragestellungen widmen, wie Antikoagulanzien in Fische gelangen, welche Effekte dies auf Fische und andere Wasserorganismen hat und wie Einträge in die aquatische Umwelt vermieden werden können. Zur Beantwortung dieser Fragen sollen Monitoringversuche und labortechnische Untersuchungen (in vitro und in vivo Biotests) durchgeführt werden.
Das Wissen über die Abbaubarkeit von Chemikalien ist einer der Grundpfeiler für Entscheidungsprozesse zu ihrer Regulierung. Die Identifizierung und Regulierung von besonders besorgniserregenden Stoffen (sog. SVHCs) ist relevanter Bestandteil der Behördenarbeit unter der Europäischen Chemikalienverordnung REACH. Mit Blick auf die Bewertung der Umwelteigenschaften handelt es sich bei SVHC bspw. um Stoffe, die persistent, bioakkumulierend und toxisch (PBT) oder sehr persistent und sehr bioakkumulierend (vPvB) sind. Die für die Bewertung der Abbaubarkeit notwendigen Informationen werden i.d.R. über computerbasierte Modelle vorhergesagt o. anhand von analytischen Methoden im Labor ermittelt. Letztere unterscheidet man im Wesentlichen in Screening-Tests und in sog. Simulationsstudien, die im Labor den Abbau in den Umweltkompartimenten Wasser, Sediment und Boden beschreiben. Screening-Tests messen die Mineralisationsrate innerhalb einer bestimmten Zeitspanne (bis zu 60d) und erlauben nur die Schlussfolgerung, dass der Stoff unter Umweltbedingungen wahrscheinlich 'nicht persistent' ist. Simulationsstudien dagegen dauern wesentlich länger (bis etwa 6 Monate) u. erlauben im Gegensatz dazu eine endgültige Entscheidung über den Zeitraum, bis 50% des Stoffes in der Umwelt abgebaut sind (DegT50). Dieses Ergebnis kann dann mit den eindeutigen Persistenzkriterien des Anhangs XIII der REACH-Verordnung verglichen werden. Zur Bewertung der leichten biologischen Abbaubarkeit können Tests der OECD Richtlinien 301 und 310 herangezogen werden. Obwohl jeder einzelne dieser Tests standardisiert und die angewendete Vorgehensweise ähnlich ist, unterscheiden sie sich in wichtigen Aspekten voneinander. Mit der Weiterentwicklung der Analysentechnik, aber auch durch die bevorzugte Nutzung einzelner Testsysteme sollte es möglich sein, auf inzwischen selten eingesetzte Testsysteme ganz zu verzichten und die Rahmenbedingungen der verbliebenen Testverfahren stärker zu vereinheitlichen. Die Möglichkeit einer Konsolidierung der bestehenden OECD-Testrichtlinien 301 und 310 soll mit diesem Projekt geprüft werden. Zwischen den Screening-Tests und den deutlich komplexeren Simulationsstudien fehlt es an einem einfachen Testsystem für die Bewertung der Persistenz von Stoffen. Ein vorangegangenes UBA-Projekt zeigte die Möglichkeit auf, dass Anpassungen am Design von Screening-Tests durchgeführt werden könnten um zu einer verlässlichen Entscheidung zu kommen, ob ein Stoff in der Umwelt persistent ist. In diesem Projekt soll für 2-3 Stoffe analytisch untersucht werden, in welchem Umfang die im REACH Leitfaden R.11 (2017) genannten, akzeptablen Modifikationen der Tests auf leichte biologische Abbaubarkeit die gemessene Mineralisationsrate beeinflussen. Gleichzeitig soll dieses Projekt bewerten, ob mit Hilfe dieser modifizierten Screening-Tests eine belastbare Schlussfolgerung zur Persistenz von Stoffen getroffen werden kann, ohne dass dafür eine DegT50 in Simulationsstudien ermittelt wurde.
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