Zur Überprüfung der von einem kontaminierten Standort ausgehenden Gefahren für die Umwelt werden üblicherweise chemische Analysen von Boden-, Grundwasser- oder Bodenluftproben herangezogen. In vielen Fällen liegen dabei Schadstoffgemische vor, deren genaue Zusammensetzung nicht bekannt ist oder für deren Bestandteile keine ausreichenden Beurteilungsgrundlagen vorliegen. Diese Informationslücken bleiben deshalb häufig unberücksichtigt. Dies gilt auch für mögliche Wechselwirkungen der Stoffe untereinander oder nachteilige Auswirkungen der Abbauprodukte, die durch chemische und/oder biologische Prozesse entstanden sind. In solchen Fällen kann eine Schadwirkung auf unterschiedliche Organismen (Tiere, Pflanzen, Pilze, Bakterien) und deren Lebensfunktionen wie z.B. Stoffwechsel, Fortpflanzung und Wachstum nicht ausgeschlossen werden. Der auf chemisch-analytischem Wege erfolgte Nachweis der Gehalte einzelner Schadstoffe ist hinsichtlich der komplexen Schadwirkung von Gemischen auf die belebte Umwelt unter Umständen nur bedingt aussagekräftig. Hierzu bedarf es einer zusätzlichen integralen, wirkungsbezogenen Betrachtung möglicher Schadwirkungen von Stoffgemischen auf aquatische Systeme. Im Bereich des Oberflächengewässers sind hierfür bereits standardisierte ökotoxikologische Testverfahren etabliert. In der vom HLNUG veröffentlichten Studie: „Ökotoxikologische Verfahren als Bewertungshilfe bei Altlastenverfahren“ wird untersucht, ob diese Testverfahren auch für die Beurteilung von Grundwasserkontaminationen geeignet sind. Die Studie liefert einen Überblick über theoretische Grundlagen und führt einen Bewertungsansatz zur ökotoxikologischen Schadwirkung anhand einer sog. Testbatterie ein. Diese besteht aus ökotoxikologischen akut-Tests mit Mikroorganismen, Daphnien, Algen und Fischei sowie dem umu -Test zur Bestimmung des erbgut-verändernden Potentials der Probe. Damit steht ein Instrumentarium zur Verfügung, um bei Einzelfällen mit unbekannten Stoffen oder Stoffgemischen ergänzend zur üblichen Vorgehensweise zusätzliche Informationen zu gewinnen und so weitere Aspekte in die Beurteilung einfließen zu lassen. Florian Schaller Tel.: 0611-6939 764 Ökotoxikologische Verfahren als Bewertungshilfe bei Altlastenverfahren (7,4 MB)
Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz August 2012 (mit Ergänzungen insbesondere zu AMPA 06/2014) Glyphosat in niedersächsischen Oberflächengewässern – Beeinflussung durch vermehrten Betrieb von Biogasanlagen? 1. Allgemeines Das Pflanzenschutzmittel Glyphosat (N-(Phosphonomethyl)glycin) wird insbesondere unter den Markennamen „Roundup“ vertrieben und findet als Herbizid sowohl in der Landwirtschaft (u.a. Getreide, Mais) als auch in Baumschulen, im Nichtkulturland (Gleisanlagen) und bei Hobbygärtnern eine sehr breite Anwendung. Es sind in Deutschland insgesamt 45 Handelsprodukte zugelassen, die Glyphosat enthalten. Dieser Wirkstoff hemmt ein bestimmtes, für den Stoffwechsel der meisten Pflanzen notwendiges Enzym (ESP-Synthetase), welches zur Herstellung von lebenswichtigen aromatischen Aminosäuren benötigt wird. Glyphosat wird seit etwa 30 Jahren in Deutschland verwendet und steht in der Anwendungshäufigkeit bzw. den Absatzmengen – nach einem Bericht des Deutschen Bundestages (Drucksache 17/7168, 27.09.2011) - mit etwa 5.000 t (Jahr 2010) weit vorn. Weltweit steht Glyphosat mit einer Menge von etwa 1Mio. Tonnen (Jahr 2010) eindeutig an der Spitze der eingesetzten Herbizide. Bisher wurde Glyphosat als ein Wirkstoff eingeschätzt, der im Vergleich zu anderen Pflanzenschutzmitteln ein relativ günstiges ökotoxikologisches Profil aufweisen soll. Zwischenzeitlich mehren sich jedoch Hinweise von Naturwissenschaftlern, die auf die Gefahren von Glyphosat hinweisen, wie beispielsweise das vermehrte Aufkommen von Schadpilzen, Schadstoffeinwirkungen auf das Wurzelsystem oder die Notwendigkeit eines vermehrten Einsatzes von Dünger. Außerdem werden zunehmend Resistenzen von Unkräutern beobachtet (siehe z.B. Wikipedia). Zudem steht dieser Wirkstoff in der Kritik, weil durch mit gentechnischen Methoden gezüchtete Kulturpflanzen, wie z.B. Soja, mit einer Resistenz gegenüber Glyphosat ausgestattet sind. Glyphosat steht zudem in Verdacht, sich negativ auf die menschliche Gesundheit auszuwirken. Glyphosat wird teilweise in Kombination mit Zusatzstoffen ausgebracht, wie z.B. POE-Tallowaminen (POE = polyethoxylated). Durch den Einsatz dieser Netzmittel, die zu einer Verbesserung der Aufnahme bzw. Durchdringung von Lipid-Schichten im Blattgewebe führen, kann die Wirkung erheblich verstärkt werden, was letztlich auch eine Erhöhung der Ökotoxizität zur Folge hat. Es gibt inzwischen Bestrebungen, die tallowamine-haltigen Netzmittel gegen besser umweltverträgliche auszutauschen. Glyphosat bildet als primäres Abbauprodukt (Metabolit) AMPA (Aminomethyl- Phosphonsäure), welches als - ähnlich wie Glyphosat - wenig toxikologisch bedenklich angesehen wird. Neue Erkenntnisse weisen jedoch darauf hin, dass 1 AMPA auch aus anderen Verbindungen entstehen kann, wie beispielweise aus den in Haushaltreinigungsmitteln enthaltenen Phosphonaten. Über kommunale Kläranlagen kann somit auch ein Eintrag von AMPA in die Gewässer erfolgen. 2. Veranlassung Obwohl Glyphosat aufgrund des geschilderten Sachverhalts relativ umstritten ist, wurde dieser Wirkstoff bei der Überwachung der Oberflächengewässer in der Vergangenheit - zumindest in Niedersachsen - wenig beachtet. Dies liegt u.a. auch daran, dass Glyphosat weder in der Stoffgruppe der prioritären Stoffe noch der flussgebietsspezifischen Schadstoffe enthalten ist. Erstmals sind Glyphosat und AMPA im Jahr 2008 in einer EU-RL erwähnt, nämlich im ANHANG III der RL 2008/105/EG: „Stoffe, die einer Überprüfung zur möglichen Einstufung als prioritäre Stoffe zu unterziehen sind“. Allerdings enthält diese RL keine Umweltqualitätsnormen (UQN). Was hat jedoch Glyphosat/haben diese Untersuchungen mit dem Betrieb von Biogasanlagen zu tun? Da Mais eine besonders hohe Energieeffizienz aufweist, wird die Pflanze unter dem Aspekt des Anbaus nachwachsender Rohstoffe bevorzugt in Biogasanlagen eingesetzt. In Niedersachsen existieren – nach Mitteilung der Hildesheimer Allgemeinen Zeitung (HAZ) vom 21.08.2012 – mittlerweile etwa 1.600 Biogasanlagen, der Maisanbau hat sich innerhalb von 10 Jahren mehr als verdoppelt. Kritiker sprechen von Maismonokulturen, die immer häufiger das Landschaftsbild prägen. Und da beim Maisanbau auch Glyphosat eingesetzt wird, haben steigende Mais-Anbauflächen auch den Einsatz größerer Jahres-Mengen dieses Herbizids zur Folge. Diese geschilderten Aspekte nahm der NLWKN zum Anlass, in den Jahren 2010 und 2011 landesweite Untersuchungen auf diese beiden Stoffe durchzuführen. Diese Untersuchungen wurden mit denen zur EG-WRRL notwendigen gekoppelt, so dass quasi kein zusätzlicher Probenahme-Aufwand erforderlich war. 3. Monitoringkonzept Messstellen und Untersuchungsfrequenz An den insgesamt 140 ausgewählten Messstellen wurden entweder im Jahr 2010 oder 2011 jeweils 4 Wasserprobenahmen durchgeführt. Bei den im Tidebereich gelegenen Messstellen erfolgte die Probenahme bei Ebbestrom (ablaufend Wasser), bei den Küsten-(Nordsee-)Messstellen unter Einsatz eines Hubschraubers. Die untersuchten Überblicksmessstellen können Tab. 2 entnommen werden, die Lage der Messstellen geht aus Bild 1 hervor. Es wurden in die Untersuchungen somit Messstellen der Flussgebiete Ems, Elbe, Weser und Rhein einbezogen (Bild 2), wobei 9 der 140 Messstellen der Kategorie der Übergangs-/Küstengewässer zuzuordnen sind. Darüber hinaus sind auch Stillgewässer in die Untersuchungen einbezogen worden, insbesondere der größte niedersächsische See, das Steinhuder Meer. 2 Bild 1: Lage der 140 untersuchten Messstellen Analysenmethode Es wurden die Gesamtwasserproben, einschl. der Schwebstoffe, extrahiert und nach Derivatisierung mittels LLE-HPLC/MS detektiert. Die jeweilige Bestimmungsgrenze beträgt sowohl für Glyphosat als auch AMPA 0,05 µg/l. Umweltqualitätsnormen (UQN) Verbindliche, europaweit gesetzlich festgelegte UQN existieren für Oberflächengewässer leider nicht. So wurden zur Bewertung näherungsweise die Qualitätsnormen für das Grundwasser übernommen, nämlich jeweils 0,1 µg/l. In einem vor Jahren erstellten ersten Entwurf hat die LAWA (Länderarbeitsgemeinschaft Wasser) für Glyphosat eine Qualitätsnorm von 28 µg/l, für AMPA 96 µg/l vorgeschlagen. Diese Angaben haben jedoch keinen verbindlichen Charakter und wären entsprechend zu verifizieren. 3
Das Projekt "Sorptions- und Permeationseigenschaften von Cuticeln fuer Monoterpene unter besonderer Beruecksichtigung des Einflusses von Schadgasen auf Fichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie durchgeführt. Untersuchungen der Verteilungs- und Permeationskoeffizienten von Monoterpenen an isolierten Cuticeln unter Beruecksichtigung des Einflusses von Schadgasen werden fortgefuehrt. Schwerpunkte der Arbeiten sollen sein, den Einfluss der Permeationsrichtung auf die Permeabilitaet von Terpenen zu untersuchen und zu pruefen, wie Schadstoffbegasung die Sorptions- und Permeationseigenschaften von Cuticeln beeinflusst.
Das Projekt "Zelluläre Klima-Adaptionen in alpinen und polaren Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Innsbruck, Institut für Botanik, Abteilung für Physiologie und Zellphysiologie Alpiner Pflanzen durchgeführt. Die Pflanzen der Hochgebirge und der polaren Zonen müssend im Vergleich zu Pflanzen gemäßigter Bereiche mit drei besonderen Anforderungen fertig werden: kurze Vegetationszeit, Kälte, auch im Sommer möglich, und hoher Sonneneinstrahlung. Die Anpassungsstrategien, die ein Überleben in Hochgebirge und Arktis möglich machen, sind nur z.T. bekannt. Von seiten der Ökologie und Ökophysiologie wurden etliche solcher Strategien beschrieben, allerdings meist nur auf der Ebene der Pflanze oder eines Organs. Erst in jüngerer Zeit gibt es einige Untersuchungen, die die Adaptionen des Stoffwechsels verstehen wollen. Die Anpassung eines Stoffwechsels an ungünstige Bedingungen ist aber auch ein Ausdruck des Zusammenspiels von Zellorganellen und Membranen. Bislang ist nur von seiten des Antragstellers eine erste Beschreibung der Ultrastruktur alpiner Pflanzen mit Anbindung an den Stoffwechsel und Einbeziehung der Standortbedingungen erfolgt. Hier zeigte sich, daß mit Methoden der modernen Zellbiologie ein enormer Wissenszuwachs erhalten werden kann. So wurden vom Antragsteller in elektronenmikroskopischen Untersuchungen festgestellt, daß bei Kälte und Starklicht die Chloroplasten vieler alpiner und polarer Pflanzen besondere Strukturen zeigen ('Protrusionen), die einige physiologische Anpassungen erklärbar machen können. Die dem Auftreten dieser dynamischen Strukturen zugrunde liegenden Vorgänge in der Zelle können am besten mit modernen zellbiologischen Verfahren, wie sie etwa für Cytoskelett-Untersuchungen üblich sind, beschrieben werden. Daher sollen mit Hilfe eines confokalen Laser-Scanning-Mikroskopes (CLSM) unter Verwendung des 'green fluorescent protein (GFP) sowie fluoreszenz-markierter Antikörpern oder Cytoskelett-Inhibitoren die Bildungsmechanismen, Stabilität und 3-D Struktur dieser Protrusionen untersucht werden. Grundlage ist hierzu die vorherige Erfassung des Standortklimas der Pflanzen und ihrer Photosyntheseaktivität, um die Faktoren zu kennen, die die Zelle veranlassen, die Chloroplasten umzubilden. Voruntersuchungen haben auch ergeben, daß bei Hochgebirgspflanzen eine mögliche Kooperation von Plastiden, Mitochondrien und Microbodies überlebenswichtig sein kann. Diese dynamische Organell-Kooperation soll ebenfalls untersucht werden. Alle Arbeiten werden mit Wildpflanzen aus geeigneten hochalpinen und polaren Wuchsorten gemacht und die zellbiologischen Beobachtungen müssen über die Ökophysiologie dieser Pflanzen interpretiert werden.
Das Projekt "Wirkung von SO2 auf den Stoffwechsel in Pflanzen und Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, Institut für Toxikologie und Biochemie, Abteilung für Enzymchemie durchgeführt. Wirkung von SO2 auf Mikroorganisman (Beginn 1976): SO2 dient in grossem Massstab zur Abtoetung von Mikroorganismen ('Schwefelung'). Der Mechanismus dieser SO2-Wirkung soll untersucht werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. KG durchgeführt. Zum Schutz der Kulturart Raps vor Schadinsekten soll im Rahmen von InRaps überprüft werden, ob auf Basis biologischer Lösungsansätze eine Alternative zum chemischen Pflanzenschutz bestehen kann. Konkret handelt es sich hierbei um die Identifikation und Erforschung einer umweltfreundlichen Saatgutbehandlung (USB), die in den ersten sechs bis acht Wochen nach der Aussaat von Raps zu einer Abwehr gegen die Kleine Kohlfliege und den Rapserdfloh führt. Das Vorhaben beinhaltet Labor- und Feldversuche und soll in Zusammenarbeit der Unternehmen NPZi und WvB mit den Abt. Agrarentomologie und Biochemie der Pflanze der Uni Göttingen erfolgen. NPZi und WvB führen Behandlungen (Beizung) von Rapssaat mit div. Substanzen und Organismen durch, die als aussichtsreiche umweltfreundliche Saatgutbehandlungen (USB) gegen Schadinsekten identifiziert wurden. In Keimungs- und Triebkraft-Untersuchungen werden die USB auf Pflanzenverträglichkeit hin untersucht. Bei entsprechender Eignung werden Pflanzen aus Saatgut mit USB angezogen und in Biotests mit der Kleinen Kohlfliege und dem Rapserdfloh am Institut für Agrarentomologie konfrontiert. Kombiniert wird dieser Ansatz mit exot. Raps-Linien, die eine mögliche genetische Resistenz besitzen. Varianten mit verminderten Fraßschäden im Biotest werden in der Abt. für Biochemie der Pflanze (Uni Göttingen) mittels Metabolite Profiling analysiert, um biochemische Mechanismen zu identifizieren. Wurde die Wirksamkeit einzelner USB im Labor bestätigt, führen die NPZi und WvB mehrjährige Feldprüfungen mit den USB an fünf Standorten zur Frühjahrs- und Herbstaussaat durch, um die Wirksamkeit der USB zu verifizieren. Erfolgreiche USB werden abschließend im Labormaßstab bei der NPZi optimiert und für den Produktionsmaßstab vorbereitet.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NPZ Innovation GmbH durchgeführt. Zum Schutz der Kulturart Raps vor Schadinsekten soll im Rahmen von InRaps überprüft werden, ob auf Basis biologischer Lösungsansätze eine Alternative zum chemischen Pflanzenschutz bestehen kann. Konkret handelt es sich hierbei um die Identifikation und Erforschung einer umweltfreundlichen Saatgutbehandlung (USB), die in den ersten sechs bis acht Wochen nach der Aussaat von Raps zu einer Abwehr gegen die Kleine Kohlfliege und den Rapserdfloh führt. Das Vorhaben beinhaltet Labor- und Feldversuche und soll in Zusammenarbeit der Unternehmen NPZi und WvB mit den Abt. Agrarentomologie und Biochemie der Pflanze der Uni Göttingen erfolgen. NPZi und WvB führen Behandlungen (Beizung) von Rapssaat mit div. Substanzen und Organismen durch, die als aussichtsreiche umweltfreundliche Saatgutbehandlungen (USB) gegen Schadinsekten identifiziert wurden. In Keimungs- und Triebkraft-Untersuchungen werden die USB auf Pflanzenverträglichkeit hin untersucht. Bei entsprechender Eignung werden Pflanzen aus Saatgut mit USB angezogen und in Biotests mit der Kleinen Kohlfliege und dem Rapserdfloh am Institut für Agrarentomologie konfrontiert. Kombiniert wird dieser Ansatz mit exot. Raps-Linien, die eine mögliche genetische Resistenz besitzen. Varianten mit verminderten Fraßschäden im Biotest werden in der Abt. für Biochemie der Pflanze (Uni Göttingen) mittels Metabolite Profiling analysiert, um biochemische Mechanismen zu identifizieren. Wurde die Wirksamkeit einzelner USB im Labor bestätigt, führen die NPZi und WvB mehrjährige Feldprüfungen mit den USB an fünf Standorten zur Frühjahrs- und Herbstaussaat durch, um die Wirksamkeit der USB zu verifizieren. Erfolgreiche USB werden abschließend im Labormaßstab bei der NPZi optimiert und für den Produktionsmaßstab vorbereitet.
Das Projekt "Grünästung von Laubbäumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Teil 1: Eine baumzahlärmere Bestandesbegründung unter Einbeziehung der Sukzession ergibt häufig stark differenzierte Bestände. Im Gegensatz zu konventionellen Pflanzverbänden oder kurzfristigen Naturverjüngungen resultieren daraus höchst differenzierte Entwicklungen der astfreien Schaftlängen. Für die Auswahl der Z-Bäume und/oder die Qualitätsentwicklung der Bestände ergeben sich daraus Schwierigkeiten. Eine frühe Grünastung von Laubbäumen auf ca. 5-6 m bei einer Bestandesoberhöhe von 10 m kann zur Qualitätssteigerung beitragen. Untersucht werden sollen die Überwallung, Farb- und Fäulereaktionen bei Ei, Bu, Es und BAh. Teil 2: Zum Zeitpunkt der Z-Baumauswahl bei der Buche und teilweise sLb sind häufig noch vereinzelt, verspätet absterbende Grünäste im wertrelevanten Schaftbereich von 8-10 m vorhanden. Durch eine Grünastung könnte die angestrebte astfreie Schaftlänge gesichert und ein späteres Absterben zu starker Äste vermieden werden. Die vor gesehenen Ästungshöhen liegen bei 5 bzw. 10 m, die max. Aststärken sollten 6 cm nicht überschreiten. Die vorgesehenen Ästungszeitpunkte sind März/April und Juni/Juli. Geästet wird mit der 'Leitertechnik'. Nach vollständiger Überwallung der Astwunden wird der Pilz- und Bakterienbefall (Abt. WS) untersucht. Später sind holztechnologische Untersuchungen am Kollektiv der Z-Bäume vorgesehen (Abteilungen WN und WS).
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E. Habich's Söhne GmbH & Co. KG durchgeführt. Die in wässrigen Dispersionsfarben für den Innen- und Außenbereich verwendeten Bindemittelsysteme bestehen heutzutage hauptsächlich aus erdölbasierten Acrylharzen. Ihr Anteil in einer Dispersionsfarbe liegt bei 10-30%. In den letzten Jahren ist jedoch das Interesse der Verbraucher und der Industrie an umweltfreundlicheren Farben und Beschichtungen enorm gestiegen. Um diesen Erwartungen gerecht zu werden, hat sich das Projekt 'DisPro', welches durch die Firma Habich's Söhne GmbH & Co. KG in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IVV durchgeführt wird, zum Ziel gesetzt, ein neuartiges proteinbasiertes Bindemittel zur Anwendung in wässrigen Dispersionsfarben zu entwickeln, um eine Verwendung erdölbasierter Acrylate vermeiden zu können. Als Ausgangsmaterialien sollen kommerziell erhältliche pflanzliche Rohstoffe zur Verwendung kommen, um eine zeitnahe wirtschaftliche Umsetzung der Ergebnisse zu garantieren. Pflanzliche Proteine haben aufgrund ihrer funktionellen Eigenschaften, Struktur und Modifizierbarkeit hierfür ein sehr großes Potential. Das IVV hat bereits in vergangenen Forschungsprojekten aufgezeigt, dass Proteine beispielsweise eine gute Filmbildung aufweisen und somit als Bindemittel grundsätzlich geeignet sind. Die wissenschaftliche Bedeutung des Projektes 'DisPro' liegt darin, dass ein toxikologisch unbedenkliches und nachhaltiges Bindemittelsystem für eine verbraucherfreundliche 1-Eimer-Dispersionsfarbe entwickelt werden soll. Im System sollen dabei die positiven Eigenschaften der Proteine durch deren Modifikation optimiert werden. Weitergehend sollen durch Kombination der Proteine mit pflanzlichen Ölen, Kohlenhydraten und/oder sekundären Pflanzenstoffen einerseits die Reaktivität der pflanzlichen Proteine im Eimer limitiert (Lagerstabilität) und andererseits die Verarbeitbarkeit der Farbe zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden.
Das Projekt "Der Stickstoffwechsel der Rebe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät III Agrarwissenschaften I, Institut für Obst-, Gemüse- und Weinbau durchgeführt. In den vergangenen Jahren wurde im Weinbau ueber das Optimum die Rebe mit Stickstoff versorgt. Dies fuehrte nicht nur zu einer hoeheren Anfaelligkeit gegenueber Krankheiten und Schaedlingen, sondern auch zu einer starken Nitratbelastung der Gewaesser. Ziel der Untersuchungen ist die Optimierung der Stickstoffduengung unter oekologischen und physiologischen Gesichtspunkten. Desweiteren soll das spezifische Stickstoffaneignungs- und -translokationsvermoegen von verschiedenen Unterlagensorten untersucht werden. Ein moeglicher Zusammenhang zur Most- bzw. Weinqualitaet (z.B. untypische Alterungsnote) soll ebenfalls hergestellt werden. Bisherige Untersuchungen zeigen, dass ein Einfluss der Unterlage zu beobachten ist.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 306 |
| Land | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 306 |
| Text | 2 |
| License | Count |
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|---|---|
| Boden | 226 |
| Lebewesen & Lebensräume | 308 |
| Luft | 175 |
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| Weitere | 301 |