Die Verschmutzung der marinen Umwelt durch organische UV Filter ist wissenschaftlich zunehmend besorgniserregend. Studien haben gezeigt, dass UV Filter potentielle negative Effekte auf Organismen haben können. Dies führte bereits zu ersten Anwendungsverboten einiger UV Filter in Sonnenschutzmitteln auf Palau und Hawaii. Die Ostsee ist eine beliebte Urlaubs- und Freizeitregion. Sie ist einem hohen anthropogenen Druck durch Verschmutzung ausgesetzt. Jener wird zusätzlich dadurch verstärkt, dass eingetragene Schadstoffe sich in der Ostsee anreichern. Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es jedoch nur wenige Studien über das Auftreten und das Langzeitverhalten von UV Filtern in der Ostsee. Der Fokus dieses Projektes soll es sein, ein grundlegendes, besseres Verständnis über das Verhalten und den Verbleib von UV Filtern in der Ostsee zu erlangen. Bisher wurden sie nur in Küstennähe (Wasserphase) und der offenen Ostsee (Oberflächensediment) detektiert. UV Filter werden hauptsächlich über die Wasserphase direkt bzw. indirekt in die Ostsee eingetragen. Es ist zurzeit nicht belegt, ob diese in der Wasserphase von küstennahen Gebieten bis in die offene Ostsee transportiert werden, ob sie in Buchten akkumulieren und ob es räumlich stark belastete Gebiete gibt. Der Schlüssel zu einem besseren Verständnis von möglichen Transportprozessen ist die Untersuchung der UV Filterdynamiken zwischen den einzelnen Kompartimenten Wasser, Sediment und Biota. Es ist hinreichend bekannt, dass Schadstoffe wie z. B. persistente organische Schadstoffe mit der Frühjahrs- und Sommerblüte im Meerwasser abgereichert und mit der absinkenden Biomasse im Sediment angereichert werden. Dieser Prozess kann auch für den Transport von UV Filtern aus der Wasserphase ins Sediment von großer Bedeutung sein. Es wird angenommen, dass UV Filter an Sedimenten adsorbieren können, welche somit als Senke für sie fungieren könnten. Die Funktion der Sedimente als langzeitige Senke wurde bisher noch nicht eingehend untersucht. Die Erforschung von UV Filtern in unterschiedlichen Sedimentschichten im Zusammenhang mit einer Altersdatierung der Sedimente ist relevant, um die Bedeutung der Sedimentsenkenfunktion und den Verbleib von UV Filtern in der marinen Umwelt zu studieren. Zusätzlich wird die Möglichkeit eröffnet, die Anreicherung von UV Filtern in der Biomasse zu analysieren, um so den Transportprozess aus der Wasserphase ins Sediment zu untersuchen. Mehrere Kampagnen sind geplant, um die Wasser- und Sedimentphase und die Biomasse (Algenblüten) zu unterschiedlichen Jahreszeiten zu beproben. Die UV Filter-Konzentrationen werden mittels moderner analytischer Verfahren quantifiziert und qualifiziert. Die Ergebnisse werden grundlegend dazu beitragen (i) die regional belasteten Gebiete zu identifizieren, (ii) die Transportprozesse von UV-Filtern zwischen den einzelnen Kompartimenten Wasser, Sediment und Biota besser zu verstehen und (iii) die Bedeutung der Sedimente als Langzeitsenke zu demonstrieren.
Two global environmental issues, climate change and contamination by persistent organic pollutants, represent major concerns for arctic ecosystems. Yet, it is unclear how these two stressors interact in the Arctic. For instance, the influence of climate-associated changes in food web structure on exposure to pollutants within arctic ecosystems is presently unknown. Here, we report on recent changes in feeding ecology (1991-2007) in polar bears (Ursus maritimus) from the western Hudson Bay subpopulation that have resulted in increases in the tissue concentrations of several chlorinated and brominated contaminants. Differences in timing of the annual sea ice breakup explained a significant proportion of the diet variation among years. As expected from climate change predictions, this diet change was consistent with an increase in the consumed proportions of open water-associated seal species compared to ice-associated seal species in years of earlier sea ice breakup. Our results demonstrate that climate change is a modulating influence on contaminants in this polar bear subpopulation and may pose an additional and previously unidentified threat to northern ecosystems through altered exposures to contaminants.
ELPOS - Kriterien für die Persistenz und das Potential für Langstreckentransport von Pestiziden und Industriechemikalien ELPOS läuft seit Oktober 1999 und wird durch das Umweltbundesamt (UBA) finanziert. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Untersuchung von quantitativen Kriterien für das Potential für Langstreckentransport und die Persistenz von organischen Verbindungen. Das Multimediamodell ELPOS-1.0 beschreibt chemische Abbau- und Transformationsprozesse. Es wurde zur Berechnung der allgemeinen Persistenz und der charakteristischen Transportzeit in der Luft verwendet. Diese beiden beschreibenden Größen berücksichtigen den Austausch zwischen und den Abbau in Transportmedien und sind unabhängig von den Emissionen. Physikalisch-chemische Labordaten und Abbauraten in der Umwelt von 65 zurzeit benutzten Pestiziden, 21 persistenten organischen Schadstoffen (POP) und 23 Industriechemikalien wurden zusammengestellt. Eine Sensitivitätsanalyse zeigt, dass die Sensitivität hauptsächlich von den Eigenschaften der Chemikalien und einigen Umweltparametern abhängt. Die Reihenfolge der Chemikalien kann beeinflusst werden, wenn die Unsicherheit der Parameter berücksichtigt wird. Das gilt besonders, wenn bei der Sensitivitätsanalyse anstatt des Median das 90%-Perzentil verwendet wird. Das Modell wurde modifiziert, um die Temperaturabhängigkeit in einem Bereich zwischen 5°C und 30°C darzustellen. Die allgemeine Aufenthaltszeit und die charakteristische Transportdistanz wiesen eine starke Abhängigkeit von der Temperatur auf. Die charakteristische Transportdistanz kann in Abhängigkeit von den chemischen Eigenschaften sowohl mit der Temperatur ansteigen als auch abnehmen, während die Aufenthaltszeit in jedem Fall invers mit der Temperatur korreliert. Die charakteristische Transportdistanz wurde mit gemessenen räumlichen Konzentrationsgradienten in der Umwelt verglichen. Monitoring-Daten von verschiedenen PCB-Kongeneren wurden entlang eines Nord-Süd-Transektes erhoben und zeigten die gleiche Reihenfolge von Chemikalien, wie sie anhand der charakteristischen Transportdistanz vorhergesagt wurde. Unter Berücksichtigung der Unsicherheit und den begrenzten Möglichkeiten von ELPOS kann die allgemeine Aufenthaltszeit und die charakteristische Transportdistanz der Analyse, Reihung und Begutachtung von Substanzen hinsichtlich Persistenz und Potential für Langstreckentransport dienlich sein. So wurden durch Begutachtung der derzeit benutzten Pestizide einige Kandidaten für weitere Untersuchungen und Maßnahmen identifiziert.
Derzeit befinden sich neue POP im Verfahren zur Aufnahme in das Stockholmer Übereinkommen über persistente organische Schadstoffe. Die Aufnahme neuer POP in das Stockholmer Übereinkommen wirkt sich direkt auf die EU POP-Verordnung ((EU) 2019/1021) aus, die in den EU Mitgliedsstaaten unmittelbar gültig ist. In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass eine möglichst frühzeitige Information darüber, welche Abfälle mit welchem POP-Gehalten betroffen sind, essentiell für den abfallwirtschaftlichen Vollzug in Deutschland ist. Von Relevanz für die Abfallwirtschaft sind insbesondere neue POP mit breiten Anwendungsbereichen u.a. im Bereich der Kunststoffe. Daneben spielen auch POP eine Rolle deren Grenzwerte zukünftig verschärft werden wie die Dioxine/ Furane. Vorschläge zu weiteren möglicherweise relevanten POP werden fortlaufend im POP-Review-Committee (POP-RC) diskutiert. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel des Vorhabens, diese und ggf. weitere potenzielle, neue POP-Stoffe durch gezielte Recherche und Laboranalysen in Abfällen zu identifizieren und zu quantifizieren. Im Ergebnis sollen Grenzwerte auf wissenschaftlicher Basis hergeleitet werden. Dabei sollen alle relevanten Rechtgebiete mit betrachtet werden.
Ziel des Vorhabens ist die Humanbiomonitoring-Analytik von GerES VI Proben. Gemessen werden sollen persistente Schadstoffe ('persistent organic pollutants', POPs) im Blut von 1500 GerES VI Teilnehmenden. Es sollen fünf polychlorierte Biphenylether (PCB), sowie sechs Organochlorpestizide (OCP) gemessen werden. Das Monitoring der POPs trägt zur Einhaltung des Stockholmer Übereinkommens bei, daher werden aktuelle, für Deutschland repräsentative Erwachsenendaten benötigt.