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s/phytosynthese/Photosynthese/gi

Gewässergüte (Chemie) 2001

Temperatur (02.01.2) Die Temperatur ist eine bedeutende Einflussgröße für alle natürlichen Vorgänge in einem Gewässer. Biologische, chemische und physikalische Vorgänge im Wasser sind temperaturabhängig , z.B. Zehrungs- und Produktionsprozesse, desgleichen Adsorption und Löslichkeit für gasförmige, flüssige und feste Substanzen. Dies gilt auch für Wechselwirkungen zwischen Wasser und Untergrund oder Schwebstoffen und Sedimenten sowie zwischen Wasser und Atmosphäre. Die Lebensfähigkeit und Lebensaktivität der Wasserorganismen sind ebenso an bestimmte Temperaturgrenzen oder -optima gebunden wie das Vorkommen unterschiedlich angepasster Organismenarten und Fischbesiedelungen nach Flussregionen in Mitteleuropa. Die Darstellung der Heizkraftwerke in der Karte sowie deren Einfluss auf die Gewässertemperatur sind bei der Betrachtung zu berücksichtigen. Aus der Temperaturverteilungskarte wird deutlich sichtbar, dass die Wärmeeinleitungen in die Berliner Gewässer in den letzten Jahren rückläufig war, vor allem im Bereich der Spreemündung und der Havel. Die kritische Schwelle von 28° C wurde nicht überschritten, die Maxima bzw. 95-Perzentile liegen im Bereich um 25° C. Ende der neunziger Jahre wurden sporadisch noch Temperaturen über 28° C gemessen. Der Rückgang der Wärmefrachten der Berliner Kraftwerke in die Gewässer beträgt seit 1993 ca. 13 Mio. GJ und ist im Wesentlichen auf den Anschluss des Berliner Stromnetzes an das westeuropäische Verbundnetz zurückzuführen. Durch die Liberalisierung des Strommarktes bedingte sinkende Strombeschaffungskosten und damit verbundene geringere Erzeugung in den Berliner Kraftwerken hat zur Stilllegung bzw. Teilstilllegung von Kraftwerken geführt, die zum Teil mit Modernisierungen zur Effizienzsteigerung verbunden waren. Die derzeitige Wärmefracht beträgt ca. 10 Mio. GJ. Sauerstoffgehalt (02.01.1) Der Sauerstoffgehalt des Wassers ist das Ergebnis sauerstoffliefernder und -zehrender Vorgänge . Sauerstoff wird aus der Atmosphäre eingetragen, wobei die Sauerstoffaufnahme vor allem von der Größe der Wasseroberfläche, der Wassertemperatur, dem Sättigungsdefizit, der Wasserturbulenz sowie der Luftbewegung abhängt. Sauerstoff wird auch bei der Photosynthese der Wasserpflanzen freigesetzt, wodurch Sauerstoffübersättigungen auftreten können. Beim natürlichen Abbau organischer Stoffe im Wasser durch Mikroorganismen sowie durch die Atmung von Tieren und Pflanzen wird Sauerstoff verbraucht . Dies kann zu Sauerstoffmangel im Gewässer führen. Der kritische Wert liegt bei 4 mg/l, unterhalb dessen empfindliche Fischarten geschädigt werden können. Sowohl aus den Werten der Messstationen als auch aus den Stichproben ist eine Verbesserung des Sauerstoffgehaltes der Berliner Gewässer nur teilweise ablesbar. Kritisch sind nach wie vor die Gewässer, in die Mischwasserüberläufe stattfinden. In der Mischwasserkanalisation werden Regenwasser und Schmutzwasser in einem Kanal gesammelt und über Pumpwerke zu den Klärwerken gefördert. Dieses Entwässerungssystem ist in der gesamten Innenstadt Berlins präsent. (vgl. Karte 02.09) Im Starkregenfall reicht die Aufnahmekapazität der Mischkanalisation nicht aus und das Gemisch aus Regenwasser und unbehandeltem Abwasser tritt in Spree und Havel über. Infolge dessen kann es durch Zehrungsprozesse zu Sauerstoffdefiziten kommen. Besonders extreme Ereignisse lösen in einigen Gewässerabschnitten (v.a. Landwehrkanal und Neuköllner Schifffahrtskanal) sogar Fischsterben aus. Um die Überlaufmengen künftig deutlich zu verringern, werden im Rahmen eines umfassenden Sanierungsprogramms zusätzliche unterirdische Speicherräume aktiviert bzw. neu errichtet. Die kritischen Situationen im Tegel Fließ sind auf nachklingende Rieselfeldeinflüsse bzw. Landwirtschaft zurückzuführen. TOC (02.01.10) und AOX (02.01.7) Die gesamtorganische Belastung in Oberflächengewässern wird mit Hilfe des Leitparameters TOC (total organic carbon) ermittelt. Die Summe der “Adsorbierbaren organisch gebundenen Halogene” wird über die AOX -Bestimmung wiedergegeben. Bei der Bestimmung des Summenparameters AOX werden die Halogene (AOJ, AOCl, AOBr) in einer Vielfalt von Stoffen mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften erfasst. Dieser Parameter dient insofern weniger der ökotoxikologischen Gewässerbewertung, sondern vielmehr in der Gewässerüberwachung dem Erfolgsmonitoring von Maßnahmen zur Reduzierung des Eintrags an “Adsorbierbaren organisch gebundenen Halogenen”. Beide Messgrößen lassen prinzipiell keine Rückschlüsse auf Zusammensetzung und Herkunft der organischen Belastung zu. Erhöhte AOX – Befunde in städtischen Ballungsräumen wie Berlin dürften jedoch einem vornehmlich anthropogenen Eintrag über kommunale Kläranlagen zuzuschreiben sein. TOC-Einträge können sowohl anthropogenen Ursprungs als auch natürlichen Ursprungs z.B. durch den Eintrag von Huminstoffen aus dem Einzugsgebiet bedingt sein, was die ökologische Aussagefähigkeit des Parameters teilweise einschränkt. Bewertungsmaßstab ist für beide Messgrößen das 90-Perzentil. Unter Anwendung dieses strengen Maßstabs wird die Zielgröße Güteklasse II für den TOC bereits in den Zuflüssen nach Berlin und im weiteren Fließverlauf durch die Stadt in sämtlichen Haupt- und Nebenfließgewässern überschritten . Für AOX liegen die Messwerte nicht durchgängig für alle Fließabschnitte der Berliner Oberflächengewässer vor. Dennoch lässt sich ableiten, dass lediglich in den Gewässerabschnitten, die unmittelbar den Klärwerkseinleitungen ausgesetzt sind (Neuenhagener Fließ, Wuhle, Teltowkanal, Nordgraben), leicht erhöhte AOX – Messwerte auftreten und die Zielvorgabe knapp überschritten wird (Güteklasse II bis III). Ammonium-Stickstoff (02.01.3), Nitrit-Sickstoff (02.01.5), Nitrat-Stickstoff (02.01.4) Stickstoff tritt im Wasser sowohl molekular als Stickstoff (N 2 ) als auch in anorganischen und organischen Verbindungen auf. Organisch gebunden ist er überwiegend in pflanzlichem und tierischem Material (Biomasse) festgelegt. Anorganisch gebundener Stickstoff kommt vorwiegend als Ammonium (NH 4 ) und Nitrat (NO 3 ) vor. In Wasser, Boden und Luft sowie in technischen Anlagen (z.B. Kläranlagen) finden biochemische (mikrobielle) und physikalisch-chemische Umsetzungen der Stickstoffverbindungen statt (Oxidations- und Reduktionsreaktionen). Eine Besonderheit des Stickstoffeintrages ist die Stickstofffixierung, eine biochemische Stoffwechselleistung von Bakterien und Blaualgen (Cyanobakterien), die molekularen gasförmigen Stickstoff aus der Atmosphäre in den Stoffwechsel einschleusen können. Innerhalb Berlins ist der Eintrag über die Kläranlagen die Hauptbelastungsquelle . Durch die Regenentwässerungssysteme werden sporadisch kritische Ammoniumeinträge verursacht. Ammonium kann in höheren Konzentrationen erheblich zur Belastung des Sauerstoffhaushalts beitragen, da bei der mikrobiellen Oxidation (Nitrifikation) von 1 mg Ammonium-Stickstoff zu Nitrat rd. 4,5 mg Sauerstoff verbraucht werden. Dieser Prozess ist allerdings stark temperaturabhängig. Erhebliche Umsätze erfolgen nur in der warmen Jahreszeit . Bisweilen überschreitet die Sauerstoffzehrung durch Nitrifikationsvorgänge die durch den Abbau von Kohlenstoffverbindungen erheblich. Toxikologische Bedeutung kann das Ammonium bei Verschiebung des pH-Wertes in den alkalischen Bereichen erlangen, wenn in Gewässern mit hohen Ammoniumgehalten das fischtoxische Ammoniak freigesetzt wird. Nitrit-Stickstoff tritt als Zwischenstufe bei der mikrobiellen Oxidation von Ammonium zu Nitrat ( Nitrifikation ) auf. Nitrit hat eine vergleichsweise geringere ökotoxikologische Bedeutung. Mit zunehmender Chloridkonzentration verringert sich die Nitrit-Toxizität bei gleichem pH-Wert. Während für die Spree, Dahme und Havel im Zulauf nach Berlin die LAWA – Qualitätsziele (Güteklasse II) für NH 4 -N eingehalten werden, werden die Ziele überall dort überschritten, wo Gewässer dem Ablauf kommunaler Kläranlagen und Misch- und Regenwassereinleitungen ausgesetzt sind. Die Ertüchtigung der Nitrifikationsleistungen in den Klärwerken der Berliner Wasserbetriebe seit der Wende führte stadtweit zu einer signifikanten Entlastung der Gewässer mit Gütesprüngen um drei bis vier Klassen . Viele Gewässerabschnitte konnten den Sprung in die Güteklasse II schaffen. Die Werte für die Wuhle und in Teilen für die Vorstadtspree sind für den jetzigen Zustand nicht mehr repräsentativ, da mit der Stilllegung des Klärwerkes Falkenberg im Frühjahr 2003 eine signifikante Belastungsquelle abgestellt wurde. Mit der Stillegung des Klärwerkes Marienfelde (Teltowkanal, 1998) und der Ertüchtigung von Wassmansdorf konnte die hohe Belastung des Teltowkanals ebenfalls deutlich reduziert werden. Das Neuenhagener Mühlenfließ ist nach wie vor sehr hoch belastet. Hier besteht Handlungsbedarf beim Klärwerk Münchehofe . Die Stadtspree (von Köpenick bis zur Mündung in die Havel) weist durchgängig die Güteklasse II bis III auf und verfehlt damit die LAWA – Zielvorgabe ebenso wie die Unterhavel , der Teltowkanal und die mischwasserbeeinflussten innerstädtischen Kanäle . In 2001 ist eine Überschreitung der LAWA – Zielvorgabe für Nitrit-Stickstoff (90-Perzentil) in klärwerksbeeinflussten Abschnitten von Neuenhagener Fließ und Wuhle (s. Anmerkung oben) sowie in drei Abschnitten des Teltowkanals zu verzeichnen. Die Nitratwerte der Berliner Gewässer sind durchgehend unkritisch. Chlorid (02.01.8) In den Berliner Gewässern liegt der natürliche Chloridgehalt unter 60 mg/l. Anthropogene Anstiege der Chloridkonzentration erfolgen durch häusliche und industrielle Abwässer sowie auch durch Streusalz des Straßenwinterdienstes. Einem typischen Jahresverlauf unterliegt das Chlorid durch den sommerlichen Rückgang des Spreewasserzuflusses und der damit verbundenen Aufkonzentrierung in der Stadt. Bei Chloridwerten über 200 mg/l können für die Trinkwasserversorgung Probleme auftauchen. Die Chloridwerte der Berliner Gewässer stellen kein gewässerökologisches Problem dar. Sulfat (02.01.9) Der Beginn anthropogener Beeinträchtigungen im Berliner Raum wird mit etwa 120 mg/l angegeben. Die Güteklasse II (< 100 mg/l) kann somit für unsere Region nicht Zielgröße sein. Die Bedeutung des Parameters Sulfat liegt im Spree-Havel-Raum weniger in seiner ökotoxikologischen Relevanz, als vielmehr in der Bedeutung für die Trinkwasserversorgung. Der Trinkwassergrenzwert liegt bei 240 mg/l (v.a. Schutz der Nieren von Säuglingen vor zu hoher Salzfracht). Die Zuläufe nach Berlin weisen Konzentrationen von 150 bis 180 mg/l auf. Hier ist in Zukunft mit einer Zunahme der Sulfatfracht aus den Bergbauregionen der Lausitz zu rechnen. Folgende Einträge in die Gewässer sind im Spreeraum von Relevanz: Eintrag über Sümpfungswässer aus Tagebauen Direkter Eintrag aus Tagebaurestseen, die zur Wasserspeicherung genutzt werden indirekter Eintrag über Grundwässer aus Tagebaugebieten Einträge des aktiven Bergbaus Atmosphärischer Schwefeleintrag (Verbrennung fossiler Brennstoffe) Diffuse und direkte Einträge (Kläranlageneinleitungen, Abschwemmungen, Landwirtschaft) In gewässerökologischer Hinsicht können erhöhte Sulfatkonzentrationen eutrophierungsfördernd sein. Sulfat kann zur Mobilisierung von im Sediment festgelegten Phosphor führen. Gesamt-Phosphor (02.01.6) Phosphor ist ein Nährstoffelement, das unter bestimmten Bedingungen Algenmassenentwicklungen in Oberflächengewässern verursachen kann (nähere Erläuterungen siehe Karte 02.03). Unbelastete Quellbäche weisen Gesamt-Phosphorkonzentrationen von weniger als 1 bis 10 µg/l P, anthropogen nicht belastete Gewässeroberläufe in Einzugsgebieten mit Laubwaldbeständen 20-50 µg/l P auf. Die geogenen Hintergrundkonzentrationen für die untere Spree und Havel liegen in einem Bereich um 60 bis 90 µg/l P. Auf Grund der weitgehenden Verwendung phosphatfreier Waschmittel und vor allem auch der fortschreitenden Phosphatelimination bei der Abwasserbehandlung ist der Phosphat-Eintrag über kommunale Kläranlagen seit 1990 deutlich gesunken , vor allem in den Jahren bis 1995. Der Eintrag über landwirtschaftliche Flächen ist ebenfalls rückgängig. Die Phosphorbelastung der Berliner Gewässer beträgt für den Zeitraum 1995-1997: Zuflüsse nach Berlin 188 t/a Summe Kläranlagen 109 t/a Misch- und Trennkanalisation 38 t/a Summe Zuflüsse und Einleitungen 336 t/a Summe Abfluss 283 t/a In den Zuflüssen nach Berlin überwiegen die diffusen Einträge mit ca. 60 %. Der Grundwasserpfad ist mit ca.50 % der dominante Eintragspfad (diffuser Eintrag 100 %). Beim Gesamtphosphor wird der Mittelwert der entsprechenden Jahre zugrundegelegt. Deutlich wird die erhöhte P-Belastung der Berliner Gewässer etwa um den Faktor 2 bis 3 über den Hintergrundwerten. Eine Ausnahme bildet der Tegeler See . Der Zufluss zum Hauptbecken des Tegeler Sees wird über eine P-Eliminationsanlage geführt und somit der Nährstoffeintrag in den See um ca. 20 t/a entlastet.

Assessment of filtration efficiency and physiological responses of selected plant species to indoor air pollutants (toluene and 2-ethylhexanol) under chamber conditions

Three common plant species (Dieffenbachia maculata, Spathiphyllum wallisii, and Asparagus densiflorus) were tested against their capacity to remove the air pollutants toluene (20.0 mg m-3) and 2-ethylhexanol (14.6 mg m-3) under light or under dark in chamber experiments of 48-h duration. Results revealed only limited pollutant filtration capabilities and indicate that aerial plant parts of the tested species are only of limited value for indoor air quality improvement. The removal rate constant ranged for toluene from 3.4 to 5.7 L h-1 m-2 leaf area with no significant differences between plant species or light conditions (light/dark). The values for 2-ethylhexanol were somewhat lower, fluctuating around 2 L h-1 m-2 leaf area for all plant species tested, whereas differences between light and dark were observed for two of the three species. In addition to pollutant removal, CO2 fixation/respiration and transpiration as well as quantum yield were evaluated. These physiological characteristics seem to have no major impact on the VOC removal rate constant. Exposure to toluene or 2-ethylhexanol revealed no or only minor effects on D. maculata and S. wallisii. In contrast, a decrease in quantum yield and CO2 fixation was observed for A. densiflorus when exposed to 2-ethylhexanol or toluene under light, indicating phytotoxic effects in this species. Quelle: Verlagsinformation

brosch-eltern-gs-online6445.pdf

SONNE – ICH PASSE AUF! SONNENSCHUTZ FÜR SCHULKINDER IN DER GRUNDSCHULE INFOBROSCHÜRE FÜR LEHRKRÄFTE UND ELTERN 1 VORWORT Wie schön ist es, wenn die Sonne scheint! Und der Sonnenschutz? Er sollte eigentlich selbstverständlich sein. Denn: Die Sonne ist nicht nur gut für das Wohlbefinden, sondern die ultraviolette (UV-) Strahlung birgt ernste Gefahren für die Gesundheit. UV-Strahlung lässt unsere Haut vorzeitig altern und kann langfristig bleibende Schäden an Auge und Haut bis hin zur Krebserkrankung verursachen. Kinder sind besonders gefährdet. Effektiver Sonnen- schutz ist gerade bei ihnen wichtig, da ihre Haut sehr empfindlich auf UV-Strahlung reagiert. Die Haut „merkt“ sich jeden Sonnenbrand – mit jedem Sonnenbrand steigt das Risiko, später an Hautkrebs zu erkranken. Als Er- wachsene tragen wir die Verantwortung dafür, unseren Kindern möglichst früh einen vernünftigen, bewussten Umgang mit der Sonne nahe zu bringen und hierbei selbst ein gutes Vorbild zu sein. Als Hilfestellung hierfür ließ das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) mit Mitteln des Bundesumweltmi- nisteriums (ab 2013: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)) Unter- richtsmaterialien zum Thema „UV-Schutz / Hautkrebsprä- vention“ vom Zeitbild Verlag (https://www.zeitbild.de) erarbeiten. Die Texte wurden von der Arbeitsgemein- schaft Dermatologische Prävention (ADP) (http://www. unserehaut.de/de) erstellt. Die Unterrichtsmaterialien be- stehen aus Poster, Arbeitsblättern, Handreichungen und Elternbroschüren und können von den Internetseiten des BfS heruntergeladen werden (www.bfs.de -> Optische Strahlung -> UV-Strahlung -> Sonne - Aber sicher! -> Ange- bote für Kindergärten und Schulen). Poster, Arbeitsblätter und Handreichungen können in gewünschter Stückzahl kostenlos beim BfS bestellt werden. Das BfS und die ADP freuen sich, dass Sie unsere Aufklärungsarbeit unterstützen und Ihren Kindern und Jugendlichen in Kindergarten und Schule dabei helfen, sich vor den Gefahren der UV-Strahlung zu schützen. Und vielleicht nehmen Sie als Erwachsene ja ebenfalls die eine oder andere Anregung oder neue Information mit. Wir würden uns freuen, wenn Sie die vorliegenden Materialien nutzen und uns Ihre Meinung oder auch Verbesserungsvorschläge mitteilen. Weitere Informationen und Materialien erhalten Sie unter: • Bundesamt für Strahlenschutz: www.bfs.de • Strahlenschutzkommission: www.ssk.de • Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Prävention (ADP) e. V.: www.unserehaut.de • Deutsche Krebshilfe: www.krebshilfe.de • Deutscher Wetterdienst: www.uv-index.de INHALT 2 Seite 3DIE ZWEI SEITEN DER SONNE Seite 4DAS BESONDERE DER KINDERHAUT Seite 5SO SCHÜTZT DIE SCHULE! Seite 6SO SCHÜTZEN ELTERN! Seite 7SO SCHÜTZE ICH MICH! Seite 8DIE SONNENSCHUTZREGELN klimaneutral natureOffice.com | DE-616-082383 gedruckt IMPRESSUM Herausgeber: Bundesamt für Strahlenschutz Öffentlichkeitsarbeit Postfach 10 01 49 • 38201 Salzgitter Telefon: 030 18333-0 • Telefax: 030 18333-1885 Redaktion:Peter Wiedemann, Frank J. Richter, Zeitbild Verlag; Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Prävention (ADP) e. V.; Bundesamt für Strahlenschutz Gestaltung:Zeitbild Verlag und Agentur für Kommunikation GmbH Bildnachweis: iStockphoto; BfS; ADP, Zeitbild/xplicit, setz.it, Skarabela Druck:Bonifatius GmbH Karl-Schurz-Straße 26; 33100 Paderborn Stand:Mai 2010 DIE ZWEI SEITEN DER SONNE NÜTZLICHE SONNE, SCHÄDLICHE SONNE SONNE TUT GUT Ohne die Sonne wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Ihre Strahlung ermöglicht die Fotosynthe- se bei Pflanzen, sorgt für Licht und Wärme, fördert unsere Vitalität und unser seelisches Wohlbefinden. Dieses Wohlbefinden und eine steigende körperliche Leistungsfähigkeit sind auf das Licht und die Wärme der Sonnenstrahlung zurückzuführen. Zusätzlich ist im Sonnenlicht ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) ent- halten, welche wir nicht sehen und auch nicht fühlen. Durch die UV-Strahlung wird in der Haut Vitamin D produziert, das einige positive Wirkungen hat. Die be- kannteste ist die Regulation des Kalziumhaushalts und damit die Wirkung auf den Aufbau und den Erhalt der Knochen sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen. UV-STRAHLUNG KANN SCHADEN Leider kann UV-Strahlung für uns Menschen aber auch schädlich sein. Zu den akuten Schäden zählen der Sonnenbrand und die Bindehautentzündung, als chronische Schäden sind vorzeitige Hautalterung, der Graue Star und schlimmstenfalls Hautkrebs zu nennen. Außerdem schwächt UV-Strahlung das Immunsystem. Dabei ist es ganz gleich, ob es sich um natürliche UV- Strahlung von der Sonne oder um künstliche UV-Strah- lung aus einem Solarium handelt. Es ist wissenschaftlich belegt: Hautkrebs ist auf eine übermäßige UV-Belastung zurückzuführen. Viele wissenschaftliche Untersuchun- gen weisen darauf hin, dass eine hohe UV-Belastung besonders in Kindheit und Jugend einen erheblichen Risikofaktor für die Entstehung von Hautkrebs im späte- ren Leben darstellt. HAUTKREBS NIMMT ZU Zurzeit zählen wir in Deutschland pro Jahr ungefähr 135 000 Neuerkrankungen an Hautkrebs, womit dieser Wärme Fotosynthese Vitamin-D-Synthese Fototherapie Licht NÜTZLICH Sonnenbrand Vorzeitige Hautalterung Schwächung des Immunsystems Krebserkrankung Fotosensibilität Augenschädigung SCHÄDLICH die häufigste Krebserkrankung überhaupt ist. Davon entfallen ca. 10 bis 15 Prozent auf den „schwarzen Haut- krebs“ (malignes Melanom). An diesem Krebs sterben pro Jahr in Deutschland 2000 bis 3000 Menschen. Die so genannten „hellen“ Hautkrebse (Basalzellkarzinom bzw. Plattenepithelzellkarzinom) hingegen verlaufen selten tödlich, wachsen jedoch unaufhaltsam und müssen des- halb operativ entfernt werden. Sie können die Lebensqua- lität der Betroffenen sehr einschränken, da sie überwie- gend an Stellen auftreten, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, z. B. im Gesicht. Hautkrebserkrankungen haben – in der hellhäutigen Bevölkerung – weltweit stärkere Zu- wachsraten als alle anderen Krebserkrankungen. So hat sich bei uns die Neuerkrankungsrate für den schwarzen Hautkrebs in den letzten 30 Jahren verdreifacht. Gründe hierfür sind ein geändertes Freizeit- und Sozialverhalten, insbesondere ein geändertes Verhalten gegenüber natürlicher und künstlicher UV-Strahlung, also das gezielte und ausgiebige „Sonnenbaden“ in der Natur und im Solarium. 3

brosch-eltern-sek-online6445.pdf

SONNE – ICH PASSE AUF! SONNENSCHUTZ FÜR SCHULKINDER IN DER GRUNDSCHULE INFOBROSCHÜRE FÜR LEHRKRÄFTE UND ELTERN 1 VORWORT Wie schön ist es, wenn die Sonne scheint! Und der Sonnenschutz? Er sollte eigentlich selbstverständlich sein. Denn: Die Sonne ist nicht nur gut für das Wohlbefinden, sondern die ultraviolette (UV-) Strahlung birgt ernste Gefahren für die Gesundheit. UV-Strahlung lässt unsere Haut vorzeitig altern und kann langfristig bleibende Schäden an Auge und Haut bis hin zur Krebserkrankung verursachen. Kinder sind besonders gefährdet. Effektiver Sonnen- schutz ist gerade bei ihnen wichtig, da ihre Haut sehr empfindlich auf UV-Strahlung reagiert. Die Haut „merkt“ sich jeden Sonnenbrand – mit jedem Sonnenbrand steigt das Risiko, später an Hautkrebs zu erkranken. Als Er- wachsene tragen wir die Verantwortung dafür, unseren Kindern möglichst früh einen vernünftigen, bewussten Umgang mit der Sonne nahe zu bringen und hierbei selbst ein gutes Vorbild zu sein. Als Hilfestellung hierfür ließ das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) mit Mitteln des Bundesumweltmi- nisteriums (ab 2013: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)) Unter- richtsmaterialien zum Thema „UV-Schutz / Hautkrebsprä- vention“ vom Zeitbild Verlag (https://www.zeitbild.de) erarbeiten. Die Texte wurden von der Arbeitsgemein- schaft Dermatologische Prävention (ADP) (http://www. unserehaut.de/de) erstellt. Die Unterrichtsmaterialien be- stehen aus Poster, Arbeitsblättern, Handreichungen und Elternbroschüren und können von den Internetseiten des BfS heruntergeladen werden (www.bfs.de -> Optische Strahlung -> UV-Strahlung -> Sonne - Aber sicher! -> Ange- bote für Kindergärten und Schulen). Poster, Arbeitsblätter und Handreichungen können in gewünschter Stückzahl kostenlos beim BfS bestellt werden. Das BfS und die ADP freuen sich, dass Sie unsere Aufklärungsarbeit unterstützen und Ihren Kindern und Jugendlichen in Kindergarten und Schule dabei helfen, sich vor den Gefahren der UV-Strahlung zu schützen. Und vielleicht nehmen Sie als Erwachsene ja ebenfalls die eine oder andere Anregung oder neue Information mit. Wir würden uns freuen, wenn Sie die vorliegenden Materialien nutzen und uns Ihre Meinung oder auch Verbesserungsvorschläge mitteilen. Weitere Informationen und Materialien erhalten Sie unter: • Bundesamt für Strahlenschutz: www.bfs.de • Strahlenschutzkommission: www.ssk.de • Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Prävention (ADP) e. V.: www.unserehaut.de • Deutsche Krebshilfe: www.krebshilfe.de • Deutscher Wetterdienst: www.uv-index.de INHALT 2 Seite 3DIE ZWEI SEITEN DER SONNE Seite 4DAS BESONDERE DER KINDERHAUT Seite 5SO SCHÜTZT DIE SCHULE! Seite 6SO SCHÜTZEN ELTERN! Seite 7SO SCHÜTZE ICH MICH! Seite 8DIE SONNENSCHUTZREGELN klimaneutral natureOffice.com | DE-616-082383 gedruckt IMPRESSUM Herausgeber: Bundesamt für Strahlenschutz Öffentlichkeitsarbeit Postfach 10 01 49 • 38201 Salzgitter Telefon: 030 18333-0 • Telefax: 030 18333-1885 Redaktion:Peter Wiedemann, Frank J. Richter, Zeitbild Verlag; Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Prävention (ADP) e. V.; Bundesamt für Strahlenschutz Gestaltung:Zeitbild Verlag und Agentur für Kommunikation GmbH Bildnachweis: iStockphoto; BfS; ADP, Zeitbild/xplicit, setz.it, Skarabela Druck:Bonifatius GmbH Karl-Schurz-Straße 26; 33100 Paderborn Stand:Mai 2010 DIE ZWEI SEITEN DER SONNE NÜTZLICHE SONNE, SCHÄDLICHE SONNE SONNE TUT GUT Ohne die Sonne wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Ihre Strahlung ermöglicht die Fotosynthe- se bei Pflanzen, sorgt für Licht und Wärme, fördert unsere Vitalität und unser seelisches Wohlbefinden. Dieses Wohlbefinden und eine steigende körperliche Leistungsfähigkeit sind auf das Licht und die Wärme der Sonnenstrahlung zurückzuführen. Zusätzlich ist im Sonnenlicht ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) ent- halten, welche wir nicht sehen und auch nicht fühlen. Durch die UV-Strahlung wird in der Haut Vitamin D produziert, das einige positive Wirkungen hat. Die be- kannteste ist die Regulation des Kalziumhaushalts und damit die Wirkung auf den Aufbau und den Erhalt der Knochen sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen. UV-STRAHLUNG KANN SCHADEN Leider kann UV-Strahlung für uns Menschen aber auch schädlich sein. Zu den akuten Schäden zählen der Sonnenbrand und die Bindehautentzündung, als chronische Schäden sind vorzeitige Hautalterung, der Graue Star und schlimmstenfalls Hautkrebs zu nennen. Außerdem schwächt UV-Strahlung das Immunsystem. Dabei ist es ganz gleich, ob es sich um natürliche UV- Strahlung von der Sonne oder um künstliche UV-Strah- lung aus einem Solarium handelt. Es ist wissenschaftlich belegt: Hautkrebs ist auf eine übermäßige UV-Belastung zurückzuführen. Viele wissenschaftliche Untersuchun- gen weisen darauf hin, dass eine hohe UV-Belastung besonders in Kindheit und Jugend einen erheblichen Risikofaktor für die Entstehung von Hautkrebs im späte- ren Leben darstellt. HAUTKREBS NIMMT ZU Zurzeit zählen wir in Deutschland pro Jahr ungefähr 135 000 Neuerkrankungen an Hautkrebs, womit dieser Wärme Fotosynthese Vitamin-D-Synthese Fototherapie Licht NÜTZLICH Sonnenbrand Vorzeitige Hautalterung Schwächung des Immunsystems Krebserkrankung Fotosensibilität Augenschädigung SCHÄDLICH die häufigste Krebserkrankung überhaupt ist. Davon entfallen ca. 10 bis 15 Prozent auf den „schwarzen Haut- krebs“ (malignes Melanom). An diesem Krebs sterben pro Jahr in Deutschland 2000 bis 3000 Menschen. Die so genannten „hellen“ Hautkrebse (Basalzellkarzinom bzw. Plattenepithelzellkarzinom) hingegen verlaufen selten tödlich, wachsen jedoch unaufhaltsam und müssen des- halb operativ entfernt werden. Sie können die Lebensqua- lität der Betroffenen sehr einschränken, da sie überwie- gend an Stellen auftreten, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, z. B. im Gesicht. Hautkrebserkrankungen haben – in der hellhäutigen Bevölkerung – weltweit stärkere Zu- wachsraten als alle anderen Krebserkrankungen. So hat sich bei uns die Neuerkrankungsrate für den schwarzen Hautkrebs in den letzten 30 Jahren verdreifacht. Gründe hierfür sind ein geändertes Freizeit- und Sozialverhalten, insbesondere ein geändertes Verhalten gegenüber natürlicher und künstlicher UV-Strahlung, also das gezielte und ausgiebige „Sonnenbaden“ in der Natur und im Solarium. 3

Oberflächen für Solarzellen

Die Suche nach einer Lösung zur Steigerung des Wirkungsgrads von Solarzellen führte Forscher vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zu den höheren Pflanzen. Photovoltaik ähnelt im Prinzip der von Pflanzen betriebenen Photosynthese: Lichtenergie wird absorbiert und in eine andere Form von Energie umgewandelt. Dabei hängt die Effizienz entscheidend davon ab, wie gut das Lichtspektrum des Sonnenlichts ausgenutzt werden kann und ob eine hohe Absorptionsleistung auch bei verschiedenen Einfallswinkeln des auftreffenden Lichts erreicht wird. Bei der Photovoltaik ist das Lichtspektrum des Sonnenlichts, das ausgenutzt werden kann, materialabhängig und damit begrenzt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten das äußere Abschlussgewebe verschiedener Pflanzen auf ihre optischen Eigenschaften und vor allem auf ihre Antireflexwirkung. Es zeigte sich, dass die Epidermis der Blütenblätter der Rose besondere Antireflexwirkungen mit einem breiten Absorptionsspektrum und hoher Einfallswinkeltoleranz aufweist. Diese Eigenschaften sind dafür verantwortlich, dass die Blütenblätter trotz unterschiedlicher Lichtverhältnisse starke Farbkontraste ausbilden und damit die Chance auf Bestäubung erhöhen. Auf der Epidermis wurde ein ungeordnetes Feld dicht gedrängter Mikrostrukturen und anscheinend zufällig platzierter Nanostrukturen entdeckt. Diese Oberflächenstrukturen wurden in einen transparenten Kleber umgesetzt, der nach der Aushärtung durch UV-Licht in eine organische Solarzelle integriert wurde. Durch die Integration der Oberflächenstrukturen erhöhte sich der Wirkungsgrad bei senkrechtem Lichteinfall um 12 Prozent (relative Steigerung). Bei sehr flachen Einfallswinkeln fiel die Effizienzsteigerung noch höher aus. Die Forscher führen die Steigerung vor allem auf die hervorragende richtungsunabhängige Antireflexwirkung der nachgebildeten Epidermis zurück. Aus den Ergebnissen kann eine Rohstoffeinsparung in der Nutzungsphase abgeleitet werden, da mit weniger Solarzellen ein vergleichbarer Energieertrag erzielt werden kann. Weiterhin leistet die Wirkungsgradsteigerung einen Beitrag zur effizienten Energieerzeugung.

Seen Biologische Qualitätskomponenten Phytoplankton Probennahme und Aufbereitung

Für die See-Bewertung mit Phytoplankton sind mindestens sechs Probenahmen pro Jahr in der Vegetationsperiode von März/April bis Oktober/November vorzusehen, wobei mindestens vier Untersuchungstermine im Zeitraum Mai bis September liegen sollen. Über dem tiefsten Punkt des Sees sollen von einem Boot aus mit einem Wasserschöpfer Planktonproben entnommen werden. Zum Auffinden der richtigen Stelle sind Tiefenkarten wichtig. Vor jeder Untersuchung sollte eine Überprüfung mit Echolotung oder Lotung und ggf. GPS erfolgen. Für Langzeituntersuchungen ist eine Bojen-Markierung zu empfehlen. Optimal ist die Verwendung eines Tiefen-Integralschöpfers, welcher beim Durchfahren der Wassersäule kontinuierlich und automatisch eine Mischprobe der gesamten Wassersäule entnimmt. Alternativ können Punktproben, je nach Tiefe des Sees in Schritten von 1 m (polymiktische Seen) oder maximal 2 Metern (tiefe Seen) zu einer Mischprobe vereinigt werden. Hierzu sind verschiedene Wasserschöpfer wie Röhren- oder Schlauch-Sampler (s. Abb. 1) geeignet. Abb. 1: Links: Tiefenintegrierender Probennehmer. Rechts: Friedinger-Schöpfer zur Entnahme von Tiefenstufenproben (Fotos: Eberhard Hoehn) Vor der Probenahme ist festzustellen, welchem Schichtungstyp das zu untersuchende Gewässer zugeordnet wird, da sich die Probenahme bei geschichteten (di- und monomiktischen) und weitgehend ungeschichteten (polymiktischen) Seen unterscheidet. Ein See gilt als geschichtet, wenn mit regelmäßigen Temperaturmessungen im Tiefenprofil und Jahresgang eine durchgehende Schichtungsperiode von mehr als drei Monaten festgestellt wurde. Vor Beginn der Probenahme wird die Sichttiefe mit einer weißen Scheibe (Secchi-Scheibe) gemessen, für die nach ISO 7027-2:2016 ein Durchmesser von 20 cm empfohlen wird (für sehr hohe Sichttiefen > 10 m können größere Scheiben verwendet werden). Sie wird an einem Maßband so lange in die Tiefe abgelassen bis sie gerade nicht mehr sichtbar ist und dann wieder angehoben bis man die Scheibe gerade wieder erkennt. Aus diesen beiden Werten wird ein Mittelwert gebildet. Die so ermittelte Tiefe ist die sogenannte Secchi-Sichttiefe. Zur Ausschaltung von störenden Reflektionen sowie bei bewegter Wasseroberfläche ist zur Verbesserung der Erkennbarkeit der Scheibe ein Secchiskop – eine Sichtröhre mit Glasboden ‑ zu verwenden. Der Tiefenbereich bis zur 2,5fachen Secchi-Sichttiefe ist der Bereich, in dem das Phytoplankton gut wachsen kann. Er wird als euphotische Zone, seine untere Grenze als euphotische Tiefe bezeichnet. Anschließend werden mit Messsonden in festen Tiefenschritten (0,5 oder 1 m) zumindest die Temperaturwerte ermittelt. Weitere relevante Sondenparameter sind Sauerstoffgehalt, elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert, Redoxpotenzial und Chlorophyll-a-Konzentration. Es können Tiefenprofile erstellt werden, anhand derer eine Temperaturschichtung, Sauerstoff-Defizite oder Tiefenchlorophyll-Maxima (DCM = deep chlorophyll maximum) festgestellt werden können. Ungeschichtete oder polymiktische Seen sind über das ganze Jahr hinweg bis zum Grund durchmischt. Lediglich in stabilen Wetterlagen können kürzere Phasen der Temperaturschichtung auftreten. In polymiktischen Seen erfolgt die Probenentnahme stets aus der gesamten Wassersäule bis etwa 1 m über Grund, maximal bis in eine Tiefe von 6 m. Trifft man den See z. B. im Hochsommer in einer Phase mit Temperaturschichtung an, so wird die Probenahme dennoch unverändert durchgeführt. In geschichteten Seen ist die "richtige" Probenahmetiefe differenzierter zu ermitteln: Um in geschichteten Seen die Mächtigkeit der oberen durchmischten Schicht, des Epilimnions, festzustellen, wird das Temperatur-Tiefenprofil herangezogen. Wenn sich die Temperatur in der Tiefe schnell abkühlt und die Temperaturänderung 1°K pro Meter überschreitet, liegt eine sog. Sprungschicht vor. Die Zone bis zur Sprungschicht wird als Epilimnion bezeichnet, die Zone der starken Temperaturänderung als Metalimnion und die kühle, in der Temperatur wieder konstantere, darunter liegende Schicht als Hypolimnion. Während der Vollzirkulation mit Temperaturausgleich bis zum Grund ‑ meist im Zeitraum von Herbst bis Frühjahr ‑ soll die Probe aus der durchmischten Schicht bis zur mittleren Tiefe des Sees stammen, jedoch bis maximal 10 m Tiefe, in sehr tiefen Seen mit maximal 20 m Tiefe. Während der Phase der Temperaturschichtung sind folgende Fälle zu unterscheiden: In eher trüben Seen ist das Epilimnion zu beproben. Die euphotische Zone oder -Tiefe (2,5fache Secchitiefe) liegt innerhalb des Epilimnions. In klaren Seen, in denen die euphotische Zone über das Epilimnion hinausgeht und in die Sprungschicht oder sogar ins Hypolimnion hineinragt, muss die Wassersäule bis zur euphotischen Tiefe beprobt werden. Es gilt also: Die "tiefere" Kenngröße (Epilimniontiefe oder euphotische Tiefe) gibt die Probenahmetiefe für die Mischprobe an. Es ist darauf zu achten, dass die Probenahme nicht in ein sauerstoffreies, durch Schwefelwasserstoffbildung oder Nährstoffrücklösung geprägtes Hypolimnion hineinreicht und mindestens einen Meter darüber endet. Ausgeprägte Tiefenchlorophyll-Maxima sollen ebenfalls erfasst werden. Um diese festzustellen, muss allerdings eine Chlorophyll-Sonde (Fluoreszenzsonde) im Einsatz sein. Diese und weitere Details sowie Spezialfälle der Probenahme sind in der Methodenbeschreibung von Nixdorf et al. (2010) und der Europäischen Norm DIN EN 16698 differenziert beschrieben. Aus der so gewonnenen Mischprobe wird in der Regel sowohl die Phytoplanktonprobe als auch die chemische Probe für die Chlorophyll a-Bestimmung und ggf. weitere chemische Parameter (z. B. Gesamtphosphor) entnommen. Probenahme für die Anwendung des Diatomeenindex Profundal (DI-PROF): Die sich über das Jahr im Plankton entwickelnden Kieselalgen (Diatomeen) sinken aufgrund des Gewichts ihrer Schalen auf den Seeboden ab. Am Ende des Jahres befinden sich die Schalen in einer halbflüssigen, oben aufschwimmenden Sedimentschicht und die Probe (ca. 10 ml) wird mit einem Röhrensammler (Kajak-Corer) genommen. Die so ermittelten Kieselalgenbefunde können mit dem Index DI-PROF zur Trophiebewertung herangezogen werden, welcher in den PhytoSee-Index eingerechnet werden kann. An jedem Probenahmetermin sind aus der Mischprobe mindestens zwei Teilproben (1. und 2.) und zusätzlich fakultativ eine Diatomeenprobe (3.) herzustellen: 1. Chlorophyll a-Probe : 0,5-2 Liter (je nach Algendichte) unfixiert in PET-Flaschen, Transport ins Labor dunkel und kühl. Dort Weiterbehandlung. 2. Phytoplanktonprobe : Lugol-fixiert für die Analyse nach Utermöhl-Methodik, Gefäß: 100 ml-Klarglas-Enghalsflasche, im Labor: bei gekühlter und luftdichter Lagerung mindestens für ein halbes Jahr haltbar. 3. Diatomeenprobe (fakultativ) für die spätere Herstellung eines Diatomeenpräparats. Die Wahl der Fixierungsmethode sollte sich an den erforderlichen Lagerzeiten und –möglichkeiten orientieren, s. hierzu Abschnitt " Aufbereitung der planktischen Kieselalgen (Diatomeenpräparat)" Variante " Filterprobe "(empfohlen): 1 Liter (je nach Algendichte) unfixiert in PET-Flasche, Transport ins Labor dunkel und kühl. Dort Filtrierung. Bei mobiler Filtriermöglichkeit (Handfiltriergerät): 100-1.000 ml Probe (je nach Algendichte, deutliche Färbung des Filters erforderlich) werden über Cellulosenitrat-Membranfilter (0,4-1,0 µm) filtriert. Die Filter werden in Plexiglas-Petrischalen gelagert und müssen bis zur endgültigen Lagerung noch Luft-getrocknet werden. Variante " Alkoholprobe " (empfohlen, jedoch kürzere Lagerzeit): Die Vorfixierung der Probe erfolgt vor Ort mit 96%igem Ethanol (unvergällt) oder Isopropanol. 0,9 Liter Probe wird in eine 1 Liter Kautexflasche gefüllt und mit Alkohol aufgefüllt, d. h. im Verhältnis 1:9 vorfixiert. Weiteres Einengen und Nachfixieren im Labor. Variante " Lugolprobe ": 500 ml Probe (je nach Algendichte oder Notwendigkeit einer Rückstellprobe auch 200-1.000 ml möglich) wird mit handelsüblicher Lugol-Lösung (versetzt mit Natriumacetat) in 500 ml-Klarglas-Enghals-Flaschen fixiert bis die Probe cognacfarben ist (ca. 4 ml Lugol pro 200 ml Probe). Zunächst keine Weiterbehandlung im Labor, bei gekühlter und luftdichter Lagerung mindestens für ein halbes Jahr bis maximal ein Jahr haltbar. Die Chlorophyll a-Konzentration (Chl a) einer Wasserprobe wird meist spektralphotometrisch gemessen. Sie korreliert mit der Biomasse des enthaltenen Phytoplanktons, da alle Arten dieses Pigment zur Photosynthese nutzen. Die Wasserproben müssen noch am Probenahmetag mit einer Vakuumpumpe auf einen Glasfilter filtriert werden. Der Filterrückstand enthält die Algen und deren Pigmente. Die Bestimmung der Chlorophyll-a-Konzentration nach der Norm (DIN 38409-H60 2017) beruht auf der ethanolischen Heißextraktion des Filterrückstands einer Wasserprobe und der anschließenden Absorptionsmessung bei 665 nm. Hier werden Phaeopigmente – photosynthetisch nicht mehr wirksame Abbauprodukte des Chlorophylls ‑ miterfasst. Nach Überführung des gesamten Chlorophyll-a in Phaeopigmente durch Ansäuerung wird eine erneute Messung bei 665 nm durchgeführt. Somit kann rechnerisch auf die ursprüngliche Chlorophyll-a-Konzentration der Wasserprobe rückgeschlossen werden. Im Messwert des Chlorophyll-a nach DIN sind die Phaeopigmente nicht mehr enthalten. Ziel der mikroskopischen Analyse ist die Bestimmung des Biovolumens des Phytoplanktons. Die Analyse des Phytoplanktons erfolgt an einem Umkehrmikroskop. Dafür werden die Phytoplankter einen Tag zuvor in Absetzkammern angereichert (s. Abb. 5). Für die Mikroskopie werden die Phytoplankter einen Tag zuvor in Absetzkammern angereichert. Da die Zellkonzentration in Abhängigkeit von der Artenzusammensetzung und der Saison sehr stark schwanken kann, sind Orientierungswerte zur Auswahl des benötigten Absetzvolumens sowie die Chlorophyll a-Konzentration (Chl a) der Probe hilfreich. In der Verfahrensanleitung (Riedmüller et al. 2022) sind Beispiele mit Orientierungswerten genannt. Für die weitere Konservierung oder Weiterverarbeitung der Proben stehen je nach Fixierungsmethode im Gelände mehrere Varianten zur Verfügung. Die Wahl der passenden Methode richtet sich auch danach, wie lange die Probe bis zur endgültigen taxonomischen Bearbeitung gelagert werden muss. Weitere Details in Nixdorf et al. (2010). Variante "Filterprobe" : Zeitnah zur Probenahme bzw. möglichst am selben Tag ist das in der Regel 1 Liter unfixierte Probenvolumen auf Cellulosenitrat-Membran­filter zu filtrieren. Nach anschließender Lufttrocknung können die Filter in Plexiglas-Petrischalen ohne Konservierungsmittel längere Zeit aufbewahrt werden. Anmerkung : Celluloseacetatfilter haben sich nicht bewährt, da diese beim späteren Aufschluss unter heißer Säure und H 2 O 2 verklumpen. Ebenfalls ungeeignet ist die Verwendung von Glasfaserfiltern. Diese hinterlassen beim späteren Aufschluss eine hohe Zahl von Glasfasern, die das mikroskopische Bild der Algen überlagern und damit eine zuverlässige Bearbeitung unmöglich machen. Diese Art der Konservierung ist für Lagerzeiten bis deutlich über ein Jahr geeignet. Variante "Alkoholprobe" : Das vorfixierte Probenmaterial muss im Labor 2-3 Tage in der Kautexflasche absedimentieren. Der Überstand wird anschließend vorsichtig mit einer Wasserstrahlpumpe abgesaugt. Der aufgeschüttelte Rückstand wird in dicht schließende Flaschen abgefüllt und mit 96%igem Ethanol/Isopropanol (unvergällt, d. h. kein Brennspiritus!) im Verhältnis 1:5 nachfixiert. Ein Gesamtvolumen von 100 ml Diatomeen-Suspension ist ausreichend. Zur taxonomischen Bestimmung muss ein Diatomeenpräparat mit Probenaufschluss mittels Wasserstoffperoxid angefertigt werden. Diese Art der Konservierung ist für Lagerzeiten bis rund 6 Monate geeignet. Kühlung (4-8°C) verlängert die mögliche Lagerzeit. Variante "Lugolprobe" : Sind nur Lugol-fixierte Proben verfügbar, muss das jodhaltige Fixierungsmittel vor dem Aufschluss der Diatomeen folgendermaßen ausgewaschen werden: Die Proben werden mindestens 2 Tage zur Absedimentierung stehen gelassen. Der Überstand wird mit einer Wasserstrahlpumpe abgesaugt und mit H 2 O dest. auf ca. 250 ml aufgefüllt. Dieser Auswaschvorgang wird noch zweimal wiederholt. Anschließend kann die Probe zur Analyse aufgeschlossen werden. Diese Art der Konservierung ist mit Kühlung von 4-8°C für Lagerzeiten bis 6 Monate bis ggf. maximal ein Jahr geeignet. Lugol-fixierte Proben dürfen nicht in Plastikflaschen aufbewahrt werden, da das Jod des Fixiermittels von der Flaschenwandung aufgenommen und die Fixierung dann abgeschwächt wird. Zudem kann die Kontrolle der Färbung der Probe (Cognac-farben) wegen der Durchfärbung der PE-Flaschenwände nicht mehr stattfinden.

Pflanzen

Ein Lernangebot für Kinder. Affenbrotbaum Apfelzeit! Alles über Bäume Bäume des Waldes Baumhöhlen Warum ist die Banane krumm? Berg-Ahorn Bienenfreundliche Pflanzen Birke Breitblättrige Stendelwurz Breitblättriges Knabenkraut Brennnesselalarm! Rotbuche Bucheckern Chilenische Araukarie Eiche Elsbeere Epiphyten - Aufsitzerpflanzen Erle Esche Feld-Ahorn Fichte Frühblüher Gelber Frauenschuh Gierige Gewächse: Dschungelpflanzen Giftpilze Ginkgo Ilex Kastanie Kätzchen, die am Baum wachsen Kiefer Lärche Lebendiges Totholz Libanon-Zeder Obstblüte Obst- und Gemüsekalender Olivenbaum Orchideen Pflanzen auf dem Kriegspfad Was ist Photosynthese? Pilze Besondere Pilze Rätselhaftes Pilzreich Rote Beeren Rosen - stachelige Schönheiten Schützende Knospen Sonnentau Steckbrief Sonnenblume Tanne Tanne oder Fichte? Wildapfelbaum Wildblumen Wildpflanzen und was man damit machen kann Weihrauch und Myrrhe Mein erster Zimmergarten

Anreicherungsverhalten von Schwermetallen im marinen Nahrungsnetz

Die Untersuchung von Organismen verschiedener trophischer Ebenen ermöglicht Aussagen zum Anreicherungsverhalten von Stoffen im Nahrungsnetz. Blei wird im marinen Nahrungsnetz nicht angereichert. Die höchsten Konzentrationen finden sich in Miesmuscheln. Im Gegensatz dazu zeigt Quecksilber eine deutliche Anreicherung und die höchsten Konzentrationen werden in Möweneiern beobachtet. Die ausgewählten marinen Probenarten der Umweltprobenbank (UPB)repräsentieren verschiedene Ebenen des marinen Nahrungsnetzes: Blasentang ist ein Primärproduzent, der mithilfe von Photosynthese Biomasse aus anorganischen Stoffen aufbaut. Die Ebene der Primärkonsumenten (Pflanzenfresser) wird durch die Miesmuschel repräsentiert, die Partikel (vor allem Mikroalgen) aus dem Wasser filtert. Dagegen ernähren sich Aalmuttern als Sekundärkonsumenten im Wesentlichen von Primärkonsumenten wie Muscheln, Schnecken und Würmern. Möwen sind omnivore Konsumenten (Allesfresser) im marinen Nahrungsnetz. Sie ernähren sich vor allem von Muscheln und Krebstieren. Sie erbeuten aber auch Nahrung auf dem Land. Die Betrachtung dieser verschiedenen Nahrungsnetz-Ebenen ermöglicht es, das Anreicherungsverhalten von Schadstoffen im Ökosystem abzuschätzen und die durch einen Schadstoff besonders betroffenen Organismen zu identifizieren. Beispielhaft lässt sich dies für die Schwermetalle Blei und Quecksilber zeigen, deren Anreicherungsverhalten im marinen Nahrungsnetz weitgehend bekannt ist und durch die Daten der Umweltprobenbank bestätigt wird. Blei wird im Nahrungsnetz nicht angereichert. Die Abbildungen 1 und 2 zeigen dies exemplarisch für Miesmuscheln und Möweneier aus dem Schleswig-Holsteinischen Wattenmeer für die Jahre 2000 bis 2010. Die höchsten Konzentrationen finden sich in Miesmuscheln (Mittelwert: 1,69 ± 0,36 µg/g Trockengewicht) und Blasentang (MW: 0,51 ± 0,13 µg/g TG), während die Gehalte in Aalmuttern (MW Leber: 0,07 ± 0,05 µg/g TG; MW Muskel: 0,03 ± 0,01 mg/g TG) und Möweneiern (MW: 0,04 ± 0,03 µg/g TG) deutlich geringer sind. Um die ökosystemare Belastung mit Blei oder Stoffen mit ähnlichem Anreicherungsverhalten abzuschätzen, ist demnach die Untersuchung von Primärkonsumenten wie Muscheln sinnvoll und wird auch bereits in zahlreichen nationalen und internationalen Programmen umgesetzt. Dagegen zeigt sich bei Quecksilber eine deutliche Zunahme im Nahrungsnetz ( Biomagnifikation ). Für die Probenahmeflächen im Niedersächsischen Wattenmeer ist dies in den Abbildungen 3 und 4 anhand der Quecksilbergehalte in Miesmuscheln und Möweneiern für die Jahre 2000 bis 2012 veranschaulicht. Die niedrigsten Gehalte finden sich in Blasentang (MW: 56,3 ±  8,3 ng/g TG) und steigen mit zunehmender Ebene im Nahrungsnetz (Mittelwerte Miesmuschel: 278 ± 42,8 ng/g TG, Aalmutter Muskulatur: 457 ± 100 ng/g TG und Möwenei 566 ± 96,4 ng/g TG). Stoffe mit einem derartigen Biomagnifikationspotential belasten die Endkonsumenten eines Nahrungsnetzes im besonderem Umfang. Das Anreicherungsmuster der Schwermetalle Blei und Quecksilber zeigt beispielhaft das unterschiedliche Verhalten von Stoffen in Ökosystemen. Durch die Untersuchung von repräsentativen Organismen verschiedener Ebenen des Nahrungsnetzes können die von einem Schadstoff besonders betroffenen Organismen identifiziert werden. Dies kann als Grundlage für weitere Monitoring-Programme wie beispielsweise der Überprüfung von regulatorischen Maßnahmen dienen. Aktualisiert am: 11.01.2022

Gefährliche Substanz in Freizeithäfen

Antifouling für Sportboote belastet Gewässer Das Wasser in deutschen Freizeithäfen ist teilweise stark belastet und gefährdet die natürliche Flora und Fauna der Gewässer. Auffällig sind die Schadstoffkonzentrationen so genannter Antifouling-Wirkstoffe. Diese übersteigen laut Stichproben des Umweltbundesamts (UBA) vielfach die Umweltqualitätsnorm der EU-Wasserrahmenrichtlinie. Die Antifouling-Wirkstoffe stammen im Wesentlichen aus den Schutzanstrichen für Sport- und Freizeitboote, die den Aufwuchs kleiner Tiere und Algen auf den Bootsrümpfen verhindern sollen. Die Stoffe können von der Schiffshaut ins Wasser übergehen und dort weiter auf Wasserpflanzen und -tiere einwirken. Das Umweltbundesamt rät dazu, Anstriche mit Antifouling-Wirkstoffen, insbesondere im Süßwasser, möglichst ganz zu vermeiden. Auf dem Ratzeburger See dürfen bereits seit Jahren Sportboote mit Antifouling-Anstrichen nicht mehr fahren. Mit seiner Untersuchung legt das Umweltbundesamt erstmalig eine gesamtdeutsche Übersicht zu Sport- und Freizeithäfen vor. Antifouling-Wirkstoffe werden in den Beschichtungen für Sportbootrümpfe vielfach eingesetzt. Sie wirken wie ein Pestizid und verhindern bei Booten den Aufwuchs von Algen, kleinen Muscheln und Krebsen. In der Regel sind diese Beschichtungen im ein- bis zwei-jährigen Rhythmus zu erneuern, da sich die Wirkstoffe mit der Zeit auswaschen. Eine besonders große Menge an Wirkstoffen gelangt in die Hafenbecken, wenn frisch gestrichene Bootskörper zu Wasser gelassen werden. Antifouling-Wirkstoffe können sich auch außerhalb der Sportboothäfen anreichern und die ⁠ Fauna ⁠ und ⁠ Flora ⁠ der Gewässer direkt schädigen. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist in Deutschland hoch, denn fast 80 Prozent der deutschen Binnensportboothäfen sind zum angrenzenden Gewässer offen bzw. sind Bestandteil desselben. Das ⁠ UBA ⁠ ließ daher 50 Sportboothäfen von Flensburg bis zum Bodensee auf alle derzeit erlaubten Antifouling-Wirkstoffe stichprobenartig untersuchen. Im Visier stand dabei der Wirkstoff Cybutryn, der unter dem Handelsnamen Irgarol bekannt ist. In Antifouling-Anstrichen kommt er häufig vor. Irgarol ist ein Biozid kann unter anderem die ⁠ Photosynthese ⁠ von Pflanzen hemmen. Da sich Irgarol nur sehr langsam in der Umwelt abbaut, ist es in Gewässern lange wirksam. Bei der einmaligen Messung im Sommer 2013 lagen die Konzentrationen von Irgarol an 35 von 50 Sportboothäfen über der ⁠ Umweltqualitätsnorm ⁠, den die EU-⁠ Wasserrahmenrichtlinie ⁠ für diesen ⁠ Stoff ⁠ vorsieht. Der darin festgelegte Wert von 0,0025 Mikrogramm pro Liter darf im Jahresdurch-schnitt nicht überschritten werden. An fünf Standorten lagen die Messwerte sogar über der zulässigen Höchstkonzentration der Umweltqualitätsnorm für Irgarol. Diese beträgt 0,016 Mikrogramm pro Liter und darf nie überschritten werden. Ein Fünftel der untersuchten Standorte wies zudem erhöhte Kupfer- und Zinkkonzentrationen auf. Das Ergebnis bestätigt andere Untersuchungen, bei denen sich der Stoff sowohl in Küsten- als auch in Binnengewässern bereits in wirkungsrelevanten Konzentrationen nachweisen ließ. Eigene Untersuchungen des UBA haben gezeigt, dass für einen Teil der gemessenen Umweltkonzentrationen bereits negative Folgen für Wasserorganismen eintreten können. Das UBA rät generell davon ab, im Privatbereich Antifouling-Anstriche zu verwenden. Insbesondere an vielen Süßwasserstandorten können Bootsrümpfe auch ohne Antifouling-Wirkstoffe in einem guten Zustand bleiben. Wer solche Schutzanstriche dennoch verwenden möchte, sollte darauf achten, dass sich die darin enthaltenen Wirkstoffe schnell in der Umwelt abbauen. Mehrere europäische Länder haben bereits Anwendungsbeschränkungen oder Verbote von irgarolhaltigen Bootsanstrichen durchgesetzt, beziehungsweise ein generelles Anwendungsverbot für biozidhaltige Antifouling-Anstriche in Binnengewässern erlassen. Dazu zählen Dänemark, Schweden und Großbritannien. In Deutschland gelten bisher nur vereinzelt regionale Anwendungsverbote für diese Art von Anstrichen, zum Beispiel in Schleswig-Holstein am Ratzeburger See. Aktuelle Bestandszahlen von Sportbooten wurden durch das Umweltbundesamt anhand von Luftbildern erhoben. Insgesamt wurde bundesweit ein Gesamtbestand von ca. 206.000 Liegeplätzen in 3091 Sportboothäfen erfasst. Nicht eingerechnet wurden Kleinsthäfen unter sechs Booten und Einzelliegeplätze. Deren Anzahl wird auf max. 20.000 geschätzt. Die Zulassung von Unterwasserbeschichtungen mit biozidhaltigen Antifouling-Wirkstoffen unterliegt EU-weit der Biozid-Verordnung (EU) Nr. 528/2012. Um solche Produkte zu vermarkten, müssen Hersteller oder Importeure ein zwei-stufiges Zulassungsverfahren erfolgreich abschließen: Erstens muss der im Biozid-Produkt enthaltene Wirkstoff auf EU-Ebene grundsätzlich für die vorgesehene Verwendung zugelassen werden. Zweitens muss das Biozid-Produkt selbst entweder im Mitgliedstaat oder auf Unionsebene zugelassen sein, bevor es in den Verkehr gebracht und verwendet werden darf. In der 1. Stufe ist daher ein umfangreiches Dossier zum Wirkstoff vorzulegen, in dem u.a. Stoffeigenschaften, Verhalten in der Umwelt und Wirkung auf Mensch und Organismen dokumentiert werden. Auf Grundlage dieses Dossiers führt ein EU-Mitgliedsstaat federführend eine Risikobewertung des Wirkstoffs durch. Auf der Grundlage dieser Bewertung entscheidet die EU-Kommission über die Zulassung des Wirkstoffs. Zentraler Bestandteil für den Umweltbereich ist u.a. ein Vergleich der erwarteten Umweltkonzentration im Wasser (z.B. in Sportboothäfen) mit den aus ökotoxikologischen Tests abgeleiteten Wirkungsschwellen an Organismen (z.B. Algen, Wasserflöhe oder Fische). Werden insgesamt die Risiken für Mensch und Umwelt als gering bewertet und erzielt der Wirkstoff seine bestimmungsgemäße Wirkung, so kann er prinzipiell in Antifouling-Produkten eingesetzt werden, die dann in der 2. Stufe national zugelassen werden müssen. Bisher ist noch kein Antifoulingprodukt zugelassen. Alle Antifoulings sind derzeit noch aufgrund von Übergangsregeln  ungeprüft auf dem Markt.

Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771) Rana ridibunda Pallas, 1771 Seefrosch Amphibien Daten unzureichend

Der Seefrosch wird im Gegensatz zur letzten Roten Liste von Kühnel et al. (2009) in der vorliegenden Fassung der Gattung Pelophylax zugeordnet. Zuvor wurde der Name Rana ridibunda Pallas, 1771 genutzt. Der Seefrosch wurde in allen Bundesländern nachgewiesen, allerdings fehlt die Art fast flächendeckend in Mecklenburg-Vorpommern und in Schleswig-Holstein sowie in weiten Teilen Niedersachsens und Nordrhein-Westfalens (Schiemenz & Günther 1994, Günther 1996 c). Die TK25-Q-Rasterfrequenz (Zeitraum 2000 – 2018) beträgt 16,51 % und liegt in der Kriterienklasse „mäßig häufig“. Ohst (2008) konnte am Oberlauf der Donau, entlang des Rheins und im Ruhrtal auch genetische Marker allochthoner, mit P. ridibundus eng verwandter Arten (P. kurtmuelleri, P. cf. bedriagae) in zum Teil hohen Anteilen nachweisen. Allochthone Wasserfrösche, die vorwiegend vom Balkan und aus Anatolien stammten, wurden in mehreren europäischen Staaten ausgesetzt, u. a. in Frankreich, der Schweiz und in Belgien (Übersicht bei Plötner 2005, Holsbeek et al. 2008). Auch in Deutschland wurden allochthone Individuen angesiedelt, z. B. im Raum Essen (Kordges 1988) und in Südbayern (Mayer et al. 2013). Aufgrund fehlender Reproduktionsbarrieren können sich allochthone Tiere mit einheimischen Seefröschen kreuzen und fertile Nachkommen hervorbringen (Plötner et al. 2010). Rückkreuzungen zwischen solchen F1-Hybriden und autochthonen Individuen führen wiederum zu Introgressionen allochthonen Erbguts in den indigenen Genpool. Ausmaß, Dynamik und räumliche Muster solcher Hybridisations- und Introgressionsprozesse sind für die meisten der einheimischen Seefroschpopulationen weitgehend unbekannt, was die Beurteilung der Bestands- und Gefährdungssituation von P. ridibundus erheblich erschwert. Darüber hinaus ist unklar, in welchem Umfang vitale Seefrösche (vor allem Weibchen) aus heterotypischen Kreuzungen zwischen Seefröschen und hybridogenetischen Teichfröschen hervorgehen. Gleiches trifft für die Introgression lessonae-spezifischer Gene in den ridibundus-Genpool zu (vgl. Uzzell et al. 1977, Günther & Plötner 1988, Plötner et al. 2008). Aufgrund der unzureichenden Daten und der Vielzahl offener Fragen, die nur auf der Grundlage molekularer Untersuchungen geklärt werden können, ist es gegenwärtig nicht möglich, für autochthone P. ridibundus den langfristigen oder kurzfristigen Bestandstrend einzuschätzen. Eine Einschätzung der aktuellen Bestandssituation als mäßig häufig ist dennoch plausibel, da die Rasterfrequenz aufgrund möglicher Verwechslungen mit dem Teichfrosch wahrscheinlich unterschätzt wird. Es wird vermutet, dass es in den letzten Jahrzehnten zu Bestandsrückgängen bzw. -abnahmen gekommen ist. Daraus ergibt sich die Rote-Liste-Kategorie “Daten unzureichend“. Im Gegensatz zur RL 2009 werden aufgrund der aktuellen Datenlage der kurzfristige wie auch der langfristige Bestandstrend nicht mehr als stabil (ehemals als „gleich bleibend“ bezeichnet), sondern als unbekannt eingeschätzt. Aus diesem Grund ändert sich die Rote-Liste-Kategorie von „Ungefährdet“ zu „Daten unzureichend“. Die vermuteten Bestandsrückgänge sind vor allem auf großräumige Meliorationsmaßnahmen sowie den Ausbau von Fließgewässern (Begradigungen und Vertiefungen) und damit die Zerstörung natürlicher, vegetationsreicher Still- und Flachwasserbereiche (Auen, Altarme) zurückzuführen. Darüber hinaus führen unsachgemäße Grabenräumungen zu Verlusten von Individuen. Auch von wasserbaulichen Anlagen und steilwandigen Gruben können zum Teil erhebliche Gefahren für den Seefrosch ausgehen. So fanden Schneeweiß & Wolf (2016) in einem Schacht eines Staubauwerks ca. 800 adulte See- und Teichfrösche (der Seefroschanteil betrug ca. 90 %), von denen 25 % bereits verendet waren. In landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten dürfte die Verschmutzung von Gräben und Kanälen mit Gülle und Agrochemikalien einen negativen Einfluss auf die Bestandsentwicklung des Seefroschs haben, zumal P. ridibundus eine relativ geringe Toleranz gegenüber einem niedrigen Sauerstoffgehalt des Wassers aufweist und sich auch außerhalb der Reproduktionsperiode im Gewässer oder im Uferbereich aufhält. Sauerstoffmangel kann sich nicht nur negativ auf die Entwicklung von Seefroschlarven auswirken, sondern auch zu einer erhöhten Mortalität unter Adulten führen, die im Gewässer überwintern (Tunner & Nopp 1979, Berger 1982, Plénet et al. 1998). Vor allem in kleineren stehenden Gewässern können während langanhaltender Frostperioden hypoxische Bedingungen eintreten, da diese dann oft vollständig und über längere Zeiträume zufrieren, wodurch die Aufnahme atmosphärischen Sauerstoffs verhindert wird und die Sauerstoffproduktion durch Photosynthese stark eingeschränkt ist. Möglicherweise ist das ein Grund, warum P. ridibundus vor allem entlang der Flussläufe verbreitet ist und selbst größere Seen in bestimmten Regionen (z. B. in Mecklenburg-Vorpommern) frei von Seefröschen sind. Die wichtigste Schutzmaßnahme ist der Erhalt naturnaher Fließgewässer einschließlich der Auwälder (Plötner 2001, 2005) sowie die Förderung ihrer Dynamik. In stehenden Gewässern sollte der Schutz der Laichzonen und Röhrichtbestände oberste Priorität genießen. Im unmittelbaren Umgebungsbereich von individuenstarken, autochthonen Seefroschpopulationen sind extensive Bewirtschaftungsmaßnahmen anzustreben. Auf den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und mineralischen Düngern ist nach Möglichkeit zu verzichten.

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