Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen Morgenurinproben der Erwachsenen bzw. die vorhandenen Rückstellproben der Kinder und Jugendlichen aus GerES V auf Schadstoffe zu analysieren, die eine besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen, wie bspw. die Gruppe der Biozide/Pestizide. In GerES IV (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS) wurden letztmalig Morgenurine von 3- bis 14-Jährigen auf Organophosphate und Pyrethroide untersucht. Jedoch gibt es für zahlreiche Pestizide keine aktuellen, repräsentativen Daten zur korporalen Belastung der Bevölkerung in Deutschland. Daher wird momentan die mögliche Belastung über Berechnungen basierend auf dem Lebensmittelverzehr und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Um diese Datenlücke zu schließen, wurden Biozide/Pestizide als priorisierte Substanzgruppe im Rahmen des Projekts HBM4EU erkannt. Zur Festlegung des Analytspektrums wurde im Rahmen von HBM4EU eine Auswertung zu deutschen und europäischen Anwendungsdaten der Pestizide/Biozide und eine Auswertung der in Europa vorhandenen Expositionsdaten durchgeführt. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Morgenurine repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung.
Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen Morgenurinproben der Erwachsenen bzw. die vorhandenen Rückstellproben der Kinder und Jugendlichen aus GerES V auf Schadstoffe zu analysieren, die eine besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen, wie bspw. die Gruppe der Biozide/Pestizide. In GerES IV (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS) wurden letztmalig Morgenurine von 3- bis 14-Jährigen auf Organophosphate und Pyrethroide untersucht. Jedoch gibt es für zahlreiche Pestizide keine aktuellen, repräsentativen Daten zur korporalen Belastung der Bevölkerung in Deutschland. Daher wird momentan die mögliche Belastung über Berechnungen basierend auf dem Lebensmittelverzehr und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Um diese Datenlücke zu schließen, wurden Biozide/Pestizide als priorisierte Substanzgruppe im Rahmen des Projekts HBM4EU erkannt. Zur Festlegung des Analytspektrums wurde im Rahmen von HBM4EU eine Auswertung zu deutschen und europäischen Anwendungsdaten der Pestizide/Biozide und eine Auswertung der in Europa vorhandenen Expositionsdaten durchgeführt. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Morgenurine repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung.
Development of insecticide resistance in insect pest species is one of the main threats of agriculture nowadays. The cotton bollworm, Helicoverpa armigera, is the noctuid species possessing by far the most reported cases of insecticide resistance worldwide, correlated with one of the widest geographical distributions of any agricultural pest species. This turns H. armigera into an adequate model to study resistance mechanisms in detail. The main mechanisms underlying insecticide resistance are target side insensitivity and metabolism, mainly due to carboxylesterases and cytochrome P450 monooxygenases. Just recently, the resistance mechanism of an Australian H. armigera strain toward the pyrethroid fenvalerate was ascribed to a single P450, CYP337B3. CYP337B3 is a naturally-occurring chimera between CYP337B2 and CYP337B1 evolved by an unequal crossing-over event. This enzyme had acquired new and exclusive substrate specificities resulting in the detoxification of fenvalerate. This is the first known case of recombination as an additional genetic mechanism, besides over-expression and point mutation, leading to insecticide resistance. Therefore, CYP337B1, CYP337B2, and CYP337B3 are ideal candidates for studying structure-function relationships in P450s. The project aims to characterize amino acids that are crucial for the activity of CYP337B3 toward detoxification of fenvalerate. Additionally, cross-resistance conferred by CYP337B3 enables the determination of common structural moieties of pyrethroids favoring detoxification by CYP337B3 and those leading to resistance breaking. Pyrethroids with identified resistance breaking moieties could be used to control even pyrethroid-resistant populations of H. armigera. Another advantage of this system is the conferment of insecticide resistance by CYP337B3 that is not restricted to Australia but seems to be a more common mechanism as recently revealed by the finding of the chimeric P450 in a cypermethrin-resistant Pakistani strain. To shed light on the contribution of CYP337B3 to pyrethroid resistance of H. armigera and even closely related species worldwide, field populations from different countries will be screened by PCR for the presence of CYP337B3 and its parental genes. If applicable, the allele frequency of CYP337B3 will be determined being a convenient method to conclude the resistance level of the tested populations. Finally, the project will result in advising farmers on the control of populations of H. armigera and related species possessing CYP337B3. This will even become more important due to the climate change allowing H. armigera to spread northward including central Europe, where H. armigera is not yet able to survive wintertime.
Biozidprodukte bekämpfen tierische Schädlinge und Lästlinge, aber auch Algen, Pilze oder Bakterien. Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, etwa als Desinfektionsmittel und Holzschutzmittel bis hin zum Mückenspray und Ameisengift. Biozidwirkstoffe können auch potenziell gefährlich für die Umwelt und die Gesundheit von Mensch und Tier sein. Was sind Biozide? Biozidprodukte sind gemäß europäischer Biozidverordnung (EU 528/2012) dafür bestimmt, Schadorganismen „zu zerstören, abzuschrecken, unschädlich zu machen, ihre Wirkung zu verhindern oder sie in anderer Weise zu bekämpfen“. Sie wirken sich jedoch häufig auch auf andere, sogenannte Nicht-Zielorganismen aus, und können deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit auch ungewollte Wirkungen in der Umwelt entfalten. Die Anwendungsbereiche für Biozidprodukte sind zahlreich. Die Palette der Anwendungen reicht von Desinfektions- und Materialschutzmitteln über Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren und Insekten bis hin zu Schiffsanstrichen gegen Bewuchs. Insgesamt werden 22 Produktarten (PT) unterschieden. Zahl der Wirkstoffe für Biozidprodukte In der Europäischen Union (EU) sind 164 Wirkstoffe für die Verwendung in Biozidprodukten genehmigt (Stand 04/2025). Es gibt zahlreiche weitere Wirkstoffe, die als Altstoffe noch auf dem Markt sind und zurzeit überprüft werden. Neustoffe befinden sich ebenfalls im Prüfverfahren. Meldepflicht von Biozidprodukten Für Herstellende oder Einführende gab es bisher keine Mitteilungspflicht über die Menge der jeweiligen Biozidprodukte, die sie in Deutschland verkaufen oder ins Ausland ausführen. Daher war nicht bekannt, welche Mengen an Bioziden in Deutschland hergestellt oder verbraucht werden. Mit der 2021 in Kraft getretenen Biozidrechts-Durchführungsverordnung wird sich dies in den kommenden Jahren ändern. Bis zum 31.03.2022 mussten diese Daten erstmalig an die Bundesstelle für Chemikalien (BfC) gemeldet werden. In Zukunft erfolgt eine jährliche Meldung bis Ende März des Folgejahres. Derzeit liegen allerdings noch keine ausgewerteten Ergebnisse der ersten Meldungen vor. Bis diese Daten vorliegen, liefert die Anzahl der auf dem deutschen Markt erhältlichen Biozidprodukte einen Anhaltspunkt. Neben den bereits zugelassenen Biozidprodukten gibt es Biozidprodukte, die Altwirkstoffe enthalten und deren Überprüfungsverfahren noch nicht abgeschlossen sind. Diese müssen der Bundesstelle für Chemikalien gemeldet werden, um sie in Deutschland verkaufen zu können. Die Bundesstelle gibt jährlich bekannt, welche Biozidprodukte aus welcher der 22 Produktarten auf dem deutschen Markt erhältlich sein dürfen. So waren im April 2025 circa 35.000 Biozidprodukte auf dem deutschen Markt verkehrsfähig, wovon ca. 1.900 Biozidprodukte zugelassen sind (siehe Abb. „Verkehrsfähige Biozidprodukte“). Auf der Internetseite der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) kann jeder die abgestimmten Bewertungsberichte für biozide Wirkstoffe einsehen, welche in die Unionsliste der genehmigten Wirkstoffe aufgenommen wurden. Zudem sind alle in den einzelnen EU-Mitgliedsstaaten bereits geprüften und zugelassenen Produkte auf der Internetseite der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) aufgeführt. Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungsbereiche kommt es zu vielfältigen Einträgen von Bioziden oder ihren Abbauprodukten in die Umwelt. Sowohl direkte als auch indirekte Einträge, wie zum Beispiel über Kläranlagen, sind möglich und können alle Umweltkompartimente wie Oberflächengewässer, Meeresgewässer, Grundwasser, Sedimente, Böden oder die Atmosphäre betreffen (siehe Abb. „Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt“). Biozide Wirkstoffe sind erst seit relativ kurzer Zeit im Fokus der Öffentlichkeit und werden daher deutlich seltener als zum Beispiel Pflanzenschutzmittel von den Überwachungsprogrammen der Bundesländer erfasst. Untersuchungen belegen aber, dass sich auch diese Stoffe in der Umwelt wiederfinden lassen. Untersuchungen von Biozideinträgen in Gewässer Einträge in die Gewässer können auf direktem Weg erfolgen, beispielsweise durch Antifoulinganstriche an Sportbooten. So wurde beispielsweise die Konzentration des Antifouling-Wirkstoffes Cybutryn (Irgarol ® ) im Sommer 2013 in 50 deutschen Sportboothäfen untersucht . In 35 der 50 Sportboothäfen lagen die gemessenen Konzentrationen über der Umweltqualitätsnorm für Gewässer von 0,0025 Mikrogramm pro Liter (μg/L), welche die EU-Richtlinie 2013/39/EU vorschreibt. Dieser Wert darf als Jahresdurchschnittskonzentration nicht überschritten werden. An fünf Standorten übertrafen die Konzentrationen sogar die zulässige Höchstkonzentration von 0,016 μg/L (siehe Abb. „Cybutryn-Konzentrationen in Sportboothäfen“). Außerdem wurden in einem Monitoring in der Fließ- und Stillgewässersimulationsanlage des Umweltbundesamtes ökotoxikologische Wirkungen auf im Binnengewässer lebende Wasserpflanzen und Kleinstlebewesen nachgewiesen. Aufgrund dieser unannehmbaren Umweltrisiken ist Cybutryn als Antifouling-Wirkstoff seit dem 31. Januar 2017 nicht mehr in der EU verkehrsfähig, darf also nicht mehr gehandelt und verkauft werden. Untersuchungen von Schwebstoffproben der Umweltprobenbank an sieben Standorten von großen deutschen Flüssen zeigten eine Abnahme der Cybutryn-Konzentrationen über die Jahre 2011 bis 2020. Allerdings treten trotz des Verbots des Wirkstoffs noch immer ubiquitär geringe Gehalte in den Schwebstoffen auf ( UBA TEXTE 119/2022 ). Biozide werden auch in Baumaterialien eingesetzt, zum Beispiel in Fassadenfarben oder Außenputzen, um diese vor einem unerwünschten Algen- oder Pilzbewuchs zu schützen. Durch den Regen werden diese Substanzen von den Fassaden abgespült und gelangen entweder zusammen mit dem häuslichen Schmutzwasser in die Mischkanalisation und anschließend in die Kläranlage, oder sie erreichen Oberflächengewässer über den Regenkanal direkt und oft unbehandelt. Das Kompetenzzentrum Wasser Berlin ( KWB ) hat in Zusammenarbeit mit den Berliner Wasserbetrieben und der Ostschweizer Fachhochschule ( OST ) im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) in zwei Neubaugebieten in Berlin über zwei Jahre den Austrag von Bioziden und weiteren Stoffen aus Bauprodukten erforscht. Anhand von Felduntersuchungen, Produkttests und Modellierungen wurde untersucht, aus welchen Bauprodukten Biozide und andere Stoffe in das abfließende Regenwasser gelangen. Besonders die Biozidwirkstoffe Terbutryn und Diuron gelangten in Konzentrationen in den Regenkanal, die über den Umweltqualitätsparametern für Gewässer liegen ( Wicke et al. 2022 ). Anhand von Frachtabschätzungen konnte zudem gezeigt werden, dass ein Großteil der Stoffmenge vor Ort verbleibt und zusammen mit dem Regenwasser versickert. Durch die Versickerung kann es jedoch zu einer Belastung des Bodens und Grundwassers kommen (siehe Abb. Spurenstoff-Konzentrationen im Gebietsabfluss (Regenkanal) eines Baugebiets). Anhand eines deutschlandweiten Kläranlagen-Monitoringprojektes konnte gezeigt werden, dass Biozide, die über die Kanalisation in die Kläranlage gelangen, nicht alle gleichermaßen eliminiert werden. Das Karlsruher Institut für Technologie ( KIT ) und das DVGW-Technologiezentrum Wasser ( TZW ) untersuchten im Auftrag des Umweltbundesamtes über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr (11/2017-04/2019) 29 kommunale Kläranlagenabflüsse auf 26 Biozidwirkstoffe und Transformationsprodukte . Vor allem Substanzen aus dem Bereich der Materialschutzmittel und Insektizide wurden im Kläranlagenablauf wiedergefunden (siehe Abb. „Kläranlagenmonitoring“). Teilweise lagen die Konzentrationen hierbei über dem jeweiligen Umweltqualitätsparameter für die Gewässer. Aber auch Stoffe, die beispielsweise aufgrund ihrer hohen Adsorptionsneigung in der Regel sehr gut in Kläranlagen zurückgehalten werden (Anreicherung im Klärschlamm), können Gewässer belasten. Sie gelangen insbesondere bei starken Regenereignissen ins Gewässer, wenn unbehandeltes Mischwasser (häusliches Abwasser plus Regenwasser) kontrolliert aus der Kanalisation ins Gewässer eingeleitet wird, um ein Überlaufen der Kläranlage zu verhindern. Dieser relevante Eintragspfad konnte unter anderem für das Schädlingsbekämpfungsmittel Permethrin gezeigt werden, bei dem die Umweltqualitätsparameter in Mischwasserentlastungen deutlich überschritten wurden ( Nickel et al. 2021 ). Cybutryn-Konzentrationen in Sportboothäfen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Spurenstoff-Konzentrationen im Gebietsabfluss (Regenkanal) eines Baugebiets Quelle: Umweltbundesamt Prozentualer Anteil an Positivdetektionen (in %) der untersuchten Biozidwirkstoffe ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Funde von Bioziden in Schwebstoffen Gelangen stark adsorptive Stoffe ins Gewässer, so können diese sich in Schwebstoffen, im Sediment und folglich auch in Sedimentbewohnern anreichern und zu unterwünschten Effekten führen (Dierkes et al. in prep.). Biozide mit einem hohen Sorptionsverhalten wurden in einem von der Bundesanstalt für Gewässerkunde ( BfG ) durchgeführten Projekt in ausgewählten Schwebstoffproben der Umweltprobenbank der Jahre 2008-2021 chemisch analysiert, um die langfristige Entwicklung der Gewässerbelastung im urbanen Bereich zu untersuchen. Insgesamt 16 der 25 untersuchten Biozide wurden in Schwebstoffen nachgewiesen, wobei 10 Stoffe (vor allem Azolfungizide, Triazine und Quartäre Ammoniumverbindungen-QAV) in sämtlichen Proben gefunden wurden. Dies verdeutlicht die ubiquitäre Belastung von Schwebstoffen mit Bioziden. Das Pyrethroid Permethrin konnte nur in wenigen Schwebstoffproben oberhalb der Bestimmungsgrenze gefunden werden, dabei überschritten die Konzentrationen aber durchgehend die Predicted no effect concentration ( PNEC ) für das Kompartiment Sediment von 1,0 ng/g (ECHA, 2014). Dies zeigt die Relevanz dieser Substanz und vermutlich der gesamten Stoffklasse der Pyrethroide für das Schwebstoffmonitoring. Für die Materialschutzmittel Propiconazol und Tebuconazol, die QAV ADBAC C12-C14 und DDAC C8-C10 und für das Pyrethroid Permethrin sind in der folgenden Abbildung (siehe Abb. Biozid-Konzentrationen in Schwebstoffen) für alle Probenahmestandorte die gemessenen Konzentrationen in den Schwebstoffen bezogen auf das Trockengewicht (TG) für die Jahre 2013-2019 exemplarisch dargestellt. Belastung von Lebewesen mit Bioziden Sind Biozide einmal in die Umwelt gelangt, können diese auch zu einer Belastung von Lebewesen führen. Davon sind sowohl terrestrische als auch aquatische Lebensgemeinschaften betroffen. Beispielsweise werden die blutgerinnungshemmenden Wirkstoffe (Antikoagulanzien), die in giftigen Fraßködern zur Bekämpfung von Ratten und Mäusen enthalten sind, häufig in der Umwelt, insbesondere in Wildtieren nachgewiesen. Dies ist vor allem auf die für die Umwelt sehr problematischen Eigenschaften dieser Wirkstoffe zurückzuführen. Die meisten dieser Substanzen sind sogenannte PBT -Stoffe, das heißt, sie werden in der Umwelt nur schlecht abgebaut (P = persistent), besitzen ein hohes Potential zur Anreicherung in anderen Lebewesen (B = bioakkumulierend) und sind zudem giftig (T = toxisch) ( Umweltbundesamt, 2019 ). In einer vom Julius-Kühn-Institut im Auftrag des UBA durchgeführten Untersuchung wurden 2018 erstmalig in Deutschland systematisch Rückstände von Antikoagulanzien in wildlebenden Tieren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl in verschiedenen Kleinsäugerarten (zum Beispiel Wald- und Spitzmäusen, die nicht Ziel der Bekämpfung und teilweise besonders geschützte Arten sind) als auch in Eulen und Greifvögeln (vor allem Mäusebussarden) Rückstände von Antikoagulanzien nachweisbar sind. Auch wurden in 61 % von insgesamt 265 untersuchten Leberproben von Füchsen Rückstände von Antikoagulanzien gefunden ( Geduhn et al. 2016 ). Auch aquatische Organismen sind mit Antikoagulanzien belastet. So wurden vor einigen Jahren Rückstände von Antikoagulantien in Deutschland erstmalig in Fischen nachgewiesen (Kotthoff et al. 2018 ). Im Rahmen einer vom UBA in Auftrag gegebenen Untersuchung durch das Fraunhofer Institut für Molekulare Biologie und Angewandte Ökologie wurden Leberproben von Brassen (Abramis brama) aus den größten Flüssen in Deutschland – darunter Donau, Elbe und Rhein – sowie aus zwei Seen untersucht. In allen Fischen der bundesweit 16 untersuchten Fließgewässer-Standorte im Jahr 2015 wurde mindestens ein Antikoagulans der 2. Generation nachgewiesen. Lediglich in Proben von Fischen aus den beiden Seen wurde keine Belastung mit Antikoagulanzien festgestellt. In fast 90 % der 18 untersuchten Fischleberproben wurde Brodifacoum mit einem Höchstgehalt von 12,5 μg/kg Nassgewicht nachgewiesen. Difenacoum und Bromadiolon kamen in 44 bzw. 17 % der Proben vor (siehe Abb. „Rodentizide in Fischen“). In einer späteren von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) durchgeführten Studie wurde gezeigt, dass Antikoagulanzien bei der konventionellen Abwasserbehandlung nicht vollständig eliminiert werden und sich in der Leber von Fischen anreichern. Insbesondere bei Starkregen- und Rückstauereignissen führt die gängige Praxis der Ausbringung von Fraßködern am Draht in der Kanalisation zur Freisetzung antikoagulanter Wirkstoffe in die aquatische Umwelt ( Regnery et al. 2020 ). Datenportal „Biozide in der Umwelt – BiU“ Um nachvollziehen zu können, wie groß die Belastung der Umwelt mit Bioziden tatsächlich ist und ob Maßnahmen zur Reduktion des Eintrags von Bioziden in die Umwelt wirkungsvoll sind, wurde ein eigenständiges Modul in der Datenbank "Informationssystem Chemikalien" (ChemInfo) des Bundes und der Länder angelegt. Die neu entwickelte Datenbank „ Biozide in der Umwelt “ (BiU) stellt frei zugänglich und kostenlos Umweltmonitoringdaten zu Bioziden aus Deutschland, Österreich und der Schweiz zur Verfügung. Derzeit sind 91 biozide Wirkstoffe mit Datensätzen aus etwa 80.000 Wasser-/Abwasserproben, 380 Boden-/Klärschlammproben sowie 4.500 biotischen Proben recherchierbar. An einer Erweiterung des Datenumfangs wird aktuell gearbeitet. Neben den Monitoringdaten werden auch Informationen zur Zulassung der Wirkstoffe im Rahmen der Biozid-Verordnung sowie physikalisch-chemische Daten bereitgestellt.
Dierkes, Georg; Schmidt, Susanne; Meier, Christiane; Ziegler, Korinna; Koschorreck, Jan; Wick, Arne Environ Sciences Europe, online: 25. Januar 2025 Background Due to their intrinsic biological activity biocides can pose an unintended threat to various aquatic organisms. Monitoring data on the spatial distribution and temporal trends are needed to evaluate potential risks and the effectiveness of mitigation measures, but these are scarce for biocides in aquatic environments. In particular, even though many biocides tend to sorb to particles, there are only few studies investigating the contamination of suspended particulate matter (SPM). The aim of this study was to obtain an overview of the temporal trends of selected biocides in SPM using German rivers as an example. For this purpose, SPM from the German Environmental Specimen Bank was used for a retrospective trend assessment of a broad spectrum of biocides in integrated SPM samples (yearly composite) in six large German rivers between 2008 and 2021. Results Overall 16 of 23 analyzed biocides were found, whereof 10 substances were detected in all samples. Highest concentrations were found for quaternary ammonium compounds (QACs, the sum of four analyzed QACs were up to 8.7 µg/g) and methyl-triclosan (up to 280 ng/g), a transformation product of the bactericide triclosan. Considerably lower concentrations in the range of 0.08 to 88 ng/g and < 0.03 to 13 ng/g were detected for azoles and triazines, respectively. The pyrethroid permethrin, which is highly toxic to aquatic organisms (invertebrates: NOEC = 0.0047 µg/L; fish: NOEC = 0.41 µg/L) as well as to sediment-dwelling organisms (Chironomidae: LC50 = 2.1 mg/kg and NOEC 0.1 mg/kg), was detected at several sampling sites (up to 11.2 ng/g). Concentrations of the other analyzed pyrethroids were below the respective quantification or detection limits. In general, for most compounds, concentrations were higher for locations with higher wastewater proportion, but overall no clear differences in biocide concentration pattern between the different sampling locations were observed. For cybutryne and triclosan significant decreasing concentration trends were observed. This is consistent with regulatory use restrictions and confirms their effectiveness. For benthic organisms a toxicological risk from the individual azole fungicides and QACs seems to be low. Conclusions Explicit differences between sampling sites and temporary changes in local concentrations indicate regional variations of biocide emissions which hamper identification of long-term concentration trends. Moreover, time trends could be affected by remobilization of legacy contamination from contaminated sites. Hence, for biocides a continuous long-term monitoring is crucial to identify the effectiveness of recent restrictions and mitigation measures. doi.org/10.1186/s12302-025-01053-5 Overview of SPM sampling sites. The red dots represent the sampling sites for this study (Rehlingen/Saar 2008–2021, Koblenz/Rhine 2008–2021, Bimmen/Rhine 2008–2021, Zehren/Elbe 2013–2021, Jochenstein/Danube 2009–2021, Dessau/Mulde 2008–2021, Wettin/Saale 2008–2021). Catchment area in km2, population in million inhabitants (2017), averaged discharge (2008–2021) in m3/s.
Pyrethroide sind eine Gruppe hochtoxischer Pestizide, die nicht nur als Insektizid in der Landwirtschaft, sondern auch zur Schädlingsbekämpfung im Haushalt oder als Arzneimittel gegen Parasiten eingesetzt werden. Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften sind Pyrethroide in Umweltmedien jedoch nur mit großem technischem Aufwand nachweisbar. So kommt es, dass ihre analytischen Bestimmungsgrenzen in vielen Monitoringkampagnen über den relevanten Grenzwerten liegen und Risiken für die Umwelt nicht erkannt werden können.Das Umweltbundesamt ist zuständig für die Umweltrisikobewertung von Wirkstoffen und Produkten, die in Deutschland als Pestizide und Arzneimittel verfügbar sind. Pyrethroide fallen bei der Bewertung in den Zulassungsverfahren auf, weil sie schon in kleinsten Mengen hochgiftig für Insekten sind und so zum Beispiel die Ökosysteme an Land und in Gewässern schädigen können. Gleichzeitig werden durch Verbote anderer Wirkstoffe immer mehr pyrethroidhaltige Mittel eingesetzt, ohne dass deren Eintrag und Verteilung in der Umwelt in Deutschland routinemäßig untersucht wird. Messungen aus der Schweiz und den Niederlanden weisen jedoch darauf hin, dass Pyrethroide eine enorme Belastung für Bäche und Flüsse darstellen. Aus Sicht des Umweltbundesamtes ist es daher dringend erforderlich Pyrethroide in den Fokus der Umweltüberwachung zu rücken, um das Ausmaß ihres Vorkommens in der Umwelt und ihren Beitrag zur Biodiversitätskrise zu klären. Bislang fehlt eine belastbare und repräsentative Datenbasis, auf deren Grundlage Maßnahmen zur Verringerung des Eintrags abgeleitet und bewertet werden können. Dieser Vortrag wird einen Überblick über die Umweltrisikobewertung von Pyrethroiden, mögliche Eintragspfade in, sowie Risiken für die Umwelt geben. Die Herausforderungen, die diese Stoffgruppe mit sich bringt, werden aufgezeigt und aktuelle Projekte vorgestellt. Insbesondere neuere Aktivitäten zum Umweltmonitoring und die dabei erhaltenen Daten deuten darauf hin, dass Pyrethroide in Zulassung, Anwendung, Forschung und Monitoring deutlich mehr Aufmerksamkeit bekommen sollten. Quelle: Autorinnen*Autoren
Bis 2030 soll laut Entwurf einer neuen EU-Verordnung der Pestizideinsatz halbiert werden. Überprüft werden soll das Ziel mit der Verkaufsmenge der Pestizide. Aus Sicht des UBA ist die dabei verwendete Methode irreführend, da nicht mehr genehmigte Wirkstoffe rückwirkend und zu hoch gewichtet werden. Abnehmende Verkaufszahlen würden so eine Trendabnahme anzeigen, die auf dem Acker nicht stattfindet. Die SUR: Ein Wendepunkt zu einer nachhaltigen Landwirtschaft? Am 24. Oktober 2023 stimmte der Umweltausschuss des EU-Parlaments über eine neue Verordnung ab, die den Pestizideinsatz bis 2030 halbieren soll (Sustainable Use Regulation – SUR). Dazu UBA -Präsident Dirk Messner: „Der Erhalt der Artenvielfalt ist neben der Klimakrise die größte Herausforderung der Menschheit. Das Gelingen der SUR-Verordnung entscheidet darüber, ob wir dem Artensterben im Agrarraum etwas entgegensetzen. Die nun im Ausschuss abgestimmte Position hat aber noch entscheidende Schwachstellen, allen voran die Methode, mit der der Fortschritt gemessen werden soll. Hier sollte nachgebessert werden.“ Eine Pestizidreduktion auf dem Papier schützt die Umwelt nicht Um zu überprüfen, ob der Pestizideinsatz bis 2030 auch wirklich halbiert wird, sieht die SUR- Verordnung derzeit den Harmonised Risk Indicator (HRI1 nach Annex 1) vor. Dieser Indikator wird auch von Europäische Kommission und jetzt dem Umweltausschuss des Europäischen Parlaments befürwortet. Er ist aus Sicht des UBA allerdings nicht geeignet, da er eine Abnahme des Pestizideinsatzes errechnet, wo real keine ist. Das würde den Sinn der geplanten Verordnung aushöhlen. Die Konsequenz: Das Artensterben im Agrarraum würde trotz guter Zahlen auf dem Papier in der Praxis nicht weiter verhindert. Diese Kritik am Indikator wurde vom Europäischen Rechnungshof und UBA bereits mehrfach vorgetragen. Geplante Messmethode muss korrigiert werden Dass der Indikator einzig auf den Verkaufsmengen basiert, ist wenig sinnvoll. Denn je wirksamer und damit auch giftiger ein Pestizid ist, desto geringer sind seine Einsatz- und Verkaufsmengen und damit sein rechnerischer Beitrag zum Gesamtrisiko. Die Folge ist: hochwirksame und giftige Insektizide fließen kaum in die Berechnung ein. Herbizide oder Wirkstoffe natürlichen Ursprungs hingegen, die in viel größeren Mengen eingesetzt werden müssen, um wirksam zu sein, dominieren den Trend. Stoffe wie Schwefel würden damit die Rangliste der gefährlichsten Pestizide anführen und nicht etwa hochgiftige Insektizide, wie Pyrethroide. Statt wie beschrieben die Wirksamkeit und damit die Giftigkeit von Pestiziden zu berücksichtigen, werden die Verkaufsmengen mit nicht nachvollziehbaren Gewichtungsfaktoren multipliziert. Besonders gravierend die Auswirkung durch eine sehr hohe Gewichtung von nicht-genehmigten Wirkstoffen. Denn bei Wirkstoffen, die ihre Genehmigung verlieren, gehen die Verkaufszahlen stark zurück. Diese zurückgehenden Verkaufszahlen werden nun rückwirkend deutlich höher gewichtet: Für die Jahre vor Genehmigungsende – in denen der Stoff noch viel verkauft wird – ergibt sich so ein überproportional hohes berechnetes Risiko. Ab dem Tag, an dem die Genehmigung ausläuft und die Verkaufszahlen heruntergehen, nimmt das berechnete Risiko schlagartig ab. Dieser Rückgang schlägt als enormer Erfolg der Pestizidreduktion zu Buche, geht allerdings einzig auf den übermäßig hohen Gewichtungsfaktor zurück (siehe Grafik). Das Ziel der SUR wäre damit auf dem Papier bereits kurz nach ihrer Verabschiedung erreicht, ohne dass real eine Senkung des Pestizideinsatzes stattfindet. Die Methode lässt sich einfach korrigieren: Verkaufsmengen von Wirkstoffen sollten nicht aufgrund ihrer auslaufenden Genehmigung stärker gewichtet werden. Zudem müssten die Verkaufszahlen der Wirkstoffe anhand ihrer spezifischen Wirksamkeit standardisiert werden. Weitere Informationen dazu finden Sie hier . Ob die neue EU-Verordnung ein Gewinn für Umwelt und Gesundheit ist, entscheidet sich also eher an der Wahl der Messmethode als an den festgesetzten Minderungszielen.
Human-Biomonitoring liefert wissenschaftlich fundierte Daten darüber, ob die Bevölkerung oder einzelne Gruppen aus der Bevölkerung mit ausgewählten Stoffen belastet sind und ggf. Verbote oder Beschränkungen dieser Stoffe erforderlich sind. Ebenfalls kann mittels Human-Biomonitoring überprüft werden, ob bereits ergriffene Minderungsmaßnahmen tatsächlich zu einem Rückgang der Belastung der Bevölkerung mit bestimmten Stoffen geführt haben. Welche Stoffe vorrangig gemessen und bewertet werden sollen, richtet sich nach Umfang und Höhe einer möglichen Belastung sowie der Gesundheitsrelevanz der Stoffe. Im Rahmen einer seit 2010 bestehenden Kooperation zwischen BMU und dem Verband der Chemischen Industrie (VCI) wurde vereinbart, dass in einem Zeitraum von 10 Jahren für bis zu fünfzig gemeinsam ausgewählte Stoffe oder Stoffgruppen geeignete selektive und sensitive Nachweismethoden in humanen Körperflüssigkeiten entwickelt und im Anschluss in entsprechenden Untersuchungen zur Anwendung gebracht werden. Um den Nachweis eines bestimmten Stoffes im Urin oder Blut dann aber auch toxikologisch einordnen zu können, ist die Festlegung von toxikologisch begründeten Beurteilungswerten erforderlich. Die HBM-Kommission leitet diese Beurteilungswerte auf der Grundlage von geeigneten Stoffdossiers ab. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung von Stoffdossiers für ausgewählte Insektizide (Pyrethroide) sowie Stoffe der Stoffgruppen 2016 bis 2018. Hierbei soll jeweils ein Vorschlag für toxikologisch begründete Beurteilungswerte einer inneren Belastung mit diesen Stoffen gemacht werden. Die endgültige Festlegung aller zu bearbeitenden Stoffe erfolgt in Abhängigkeit vom Stand der Methodenentwicklung sowie der Verfügbarkeit von Daten zur Toxikokinetik der jeweiligen Stoffe.
Eier sind fester Bestandteil des Osterfests. Aber wie unbeschwert können Eier genossen werden? Als häufig verzehrte Lebensmittel stehen Eier im Landeslabor Berlin-Brandenburg (LLBB) regelmäßig auf dem Prüfstand. Die Untersuchungsergebnisse geben – zumindest was die Sicherheit der Eier betrifft – grünes Licht für eifrige Eiersucher*innen. Im Jahr 2022 wurden im LLBB 288 Proben von rohen Hühnereiern sowie 17 Proben von gekochten und gefärbten Eiern untersucht. Lediglich acht Eierproben wurden beanstandet, davon sieben wegen Kennzeichnungsmängeln und eine aufgrund einer irreführenden Angabe zu Omega-3-Fettsäuren. Bei den gefärbten Eiern konnten keine nicht-zugelassenen Farbstoffe nachgewiesen werden. Die mikrobiologische Untersuchung von 183 Eierproben ergab keinen Befund. Auch wenn die Belastung von Eiern mit Salmonellen aufgrund von wirksamen Hygiene- und Bekämpfungsmaßnahmen in den letzten Jahrzehnten zurückgegangen ist, sind nach wie vor im Umgang mit Eiern die Regeln der Küchenhygiene zu beachten. So sollten beispielsweise Speisen mit rohen Eiern nur mit frischen Eiern zubereitet, in kurzer Zeit verzehrt und bis dahin unter 7 °C gekühlt aufbewahrt werden. Da Salmonellen sich auch auf der Schale von Eiern befinden könnten, sollte beim Ausblasen von Eiern ein direkter Kontakt des Munds mit der Eierschale vermieden werden. Ein weiteres wichtiges Thema in Zusammenhang mit der Sicherheit von Eiern sind mögliche Rückstände. Eier werden sowohl im Rahmen der regulären Lebensmittelüberwachung als auch im Kontext von Programmen wie dem Nationalen Rückstandskontrollplan für Lebensmittel tierischen Ursprungs (NRKP) regelmäßig im Landeslabor auf Rückstände von verschiedenen Stoffgruppen untersucht. Die Rückstandsanalytik ist sehr aufwändig, da ein breites Stoffspektrum in kleinsten Mengen präzise bestimmt werden muss. Die Größenordnung der Höchstgehalte bewegt sich in der Regel im Bereich Mikrogramm pro Kilogramm (µg/kg, 1 Mikrogramm entspricht einem Millionstel Gramm) oder noch geringeren Mengen wie beispielsweise bei Dioxinen. Auf Dioxine und polychlorierte Biphenyle (PCB) wurden im Rahmen der Lebensmittelüberwachung in den Jahren 2021 und 2022 insgesamt 94 Proben untersucht (2021: 56 Proben und 2022: 38 Proben). Dabei handelte es sich um Eier von Hühnern unterschiedlicher Haltungsformen (Boden, Freiland, ökologisch sowie aus Hühnermobilen). Eine Probe aus Hühnermobil-Haltung wies eine erhöhte Konzentration auf, die unter Berücksichtigung der laborinternen Messunsicherheit den Höchstgehalt nicht überschritt (d.h. keine Beanstandungen). Darüber hinaus wurden im Rahmen des Nationalen Rückstandskontrollplans für Lebensmittel tierischen Ursprungs (NRKP) 25 Proben unter anderem auf Dioxine und PCB untersucht, von denen keine auffällig war. 36 Proben der Lebensmittelüberwachung wurden auf Pflanzenschutzmittel-Rückstände (260 verschiedene Wirkstoffe) analysiert. Hinzu kam die Untersuchung von 25 Proben aus dem NRKP auf Rückstände von chlororganische Pflanzenschutzmitteln. 22 NRKB-Proben wurden auf das Vorhandensein phosphororganischer Pflanzenschutzmittel-Rückstände geprüft. Es gab keine Auffälligkeiten. 2021 und 2022 wurden außerdem 147 Proben auf Rückstände von Tierarzneimitteln untersucht, wobei keine Rückstände bestimmt wurden. Hinzu kommt die Untersuchung von 110 Brandenburger Proben (2021: 51, 2022: 59) auf Tierarzneimittel-Rückstände im Rahmen des NRKP. Dabei waren Gehalte oberhalb der Bestimmungsgrenze nur in vier Proben messbar, wovon eine Probe auffällig war (Gehalt oberhalb des Höchstgehaltes). Rückstände in Eiern waren im Jahr 2017 ein vielbeachtetes Thema, als unzulässige Gehalte des Insektizids Fipronil in Hühnereiern festgestellt wurden, obwohl dieser Wirkstoff bei Tieren, die der Lebensmittelerzeugung dienen, nicht angewendet werden darf. Auch wenn dieses Geschehen nun schon einige Jahre zurückliegt, wurden im LLBB im Rahmen des NRKP auch in den Jahren 2021 und 2022 wieder Hühnereier auf diesen Wirkstoff untersucht (22 Proben), die alle unauffällig waren. Das Fipronil wurde verbotenerweise zur Bekämpfung der Roten Vogelmilbe in den Hühnerställen angewendet. Die Rote Vogelmilbe ist ein blutsaugender Ektoparasit von Vögeln. Ebenso wirksam gegen diesen Parasiten ist neben Pyrethroiden, auf die im Rahmen der Untersuchung von Pflanzenschutzmittel-Rückständen geprüft wird, der Wirkstoff Fluralaner. Er ist für Legegeflügel zugelassen und es wurde 2017 ein Rückstands-Höchstgehalt für Eier festgelegt. Fluralaner wurde in keiner der 13 untersuchten Proben nachgewiesen.
Im Kleingewässermonitoring 2018/2019 wurde eine umfangreiche Datenbasis zum Belastungszustand kleiner Fließgewässer in der deutschen Agrarlandschaft mit Pflanzenschutzmitteln (PSM) geschaffen. Mit den hier dargestellten vertieften Analysen der Daten wurden die treibenden Faktoren für die Einträge von PSM in Gewässer, die Effektivität von Risikominderungsmaßnahmen sowie die Toxizität von Pestiziden allein und in Kombination im Gewässer untersucht. Es zeigte sich, dass Gewässerrandstreifen den PSM-Eintrag insbesondere für gering mobile Stoffe effektiv mindern können und, dass auch nur zeitweise wasserführende Gräben den PSM-Eintrag erhöhen. Die große Anzahl an zeitgleich gefundenen PSM-Wirkstoffen in den Gewässerproben verdeutlicht das zusätzliche Risiko durch PSM-Mischungen, was die Risikobewertung im Zulassungsverfahren von PSM bislang nicht berücksichtigt. Ein weiteres Gewässermonitoring in 2021 ergänzt die Daten des Kleingewässermonitorings. Es bildet Trends der inzwischen im Feldanbau verbotenen Neonicotinoide ab und zeigt die Bedeutung der als Ersatzstoff zunehmend verwendeten Pyrethroide. Eine erste Auswertung von Anwendungsdaten aus den Einflusskorridoren der Messstellen zeigt darüber hinaus die Abhängigkeit der in den Gewässern gefundenen Belastungen vom PSM-Einsatz. Diese Auswertungen unterstreichen das Potential und die Notwendigkeit der Verfügbarkeit von PSM-Anwendungsdaten für die Identifikation von Expositionstreibern und für die Überprüfung von Expositionsmodellen und Risikomanagement. Auf Grundlage der Ergebnisse werden Empfehlungen für ein angepasstes Monitoringkonzept gegeben. Quelle: Forschungsbericht
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