Die Elbe ist einer der mit Quecksilber am staerksten belasteten Fluesse der Erde. Die zuletzt im Projekt Quecksilbermonitor gemessene Konzentration des Quecksilbers im Elbewasser (in der Messstation Schnackenburg) schwankte im Verlauf der Messkampagne vom 24.2. bis 2.3.1999 zwischen ca. 25-100ng/l. 100ng/l liegt um den Faktor 10 unter der erlaubten Konzentration fuer Trinkwasser (1000ng/l). Diese im Vergleich zum Trinkwassergrenzwert geringe Konzentration scheint auf den ersten Blick nicht der Qualitaet einer Belastung zu entsprechen. Zwei Faktoren relativieren die Konzentrationsangabe: Quecksilber wird, wie andere Schwermetalle auch, an Schwebstoffe, insbesondere die Fraktion kleiner 20um gebunden. Daher ist die Konzentration des Quecksilbers im Wasser stark vom Schwebstoffgehalt abhaengig. Ausserdem wird Quecksilber in der Nahrungskette aufkonzentriert, da nur wenig Quecksilber wieder ausgeschieden wird. So wird z.B. Plankton von Kleinkrebsen aufgenommen, die dann wieder von Fischen aus dem Wasser gefiltert werden. Auf diesem Weg kann die chronische Belastung fuer einen Menschen, der regelmaessig Fisch aus der Elbe isst, so stark werden, dass Vergiftungserscheinungen wie metallischer Geschmack im Mund, nervoese Reizbarkeit sowie Zahnausfall auftreten koennen. Ziel sollte es daher sein, die Quecksilberbelastung so weit wie moeglich zu senken und weitere Verschmutzungen zu vermeiden. Die Ursache der Quecksilberbelastung der Elbe liegt primaer bei fehlenden bzw. unzureichenden industriellen und kommunalen Abwasserreinigungsanlagen und bei alten, belasteten Gewaessersedimenten, die hauptsaechlich in den neuen Bundeslaendern und auf dem Gebiet der Tschechischen Republik vorliegen. Aufgrund der Sedimentbelastung waere selbst bei der Eliminierung aller anthropogener Quecksilberquellen nur ein allmaehlicher Rueckgang der Konzentration zu erwarten. Tatsaechlich ist die Belastung der Elbe mit Quecksilber seit 1989 stark zurueckgegangen, die Quecksilbergehalte liegen aber nach wie vor erheblich ueber den Zielvorgaben fuer den Gewaesserschutz. Eine kontinuierliche Ueberwachung der Elbe wird auf Dauer unerlaesslich sein, da die Ursachen der Verschmutzung durch eine staendige Ueberwachung leichter erkennbar werden, wenn zeitlich begrenzte Einleitungen sofort erkannt werden koennen. Auch koennen die Zusammenhaenge zwischen Temperatur, Niederschlagsmenge, Wasserstand, und der Quecksilberkonzentration klarer ermittelt werden. So koennte die Rolle des bei Niedrigwasser von Schiffen aufgewirbelten Sediments beurteilt werden.
Hair samples from 117 Northwest Greenland polar bears (Ursus maritimus) were taken during 1892-2008 and analyzed for total mercury (hereafter Hg). The sample represented 28 independent years and the aim of the study was to analyze for temporal Hg trends. Mercury concentrations showed yearly significant increases of 1.6-1.7% (p < 0.0001) from 1892 to 2008 and the two most recent median concentrations from 2006 and 2008 were 23- to 27-fold higher respectively than baseline level from 1300 A.D. in the same region (Nuullit). This indicates that the present (2006-2008) Northwest Greenland polar bear Hg exposure is 95.6-96.2% anthropogenic in its origin. Assuming a continued anthropogenic increase, this model estimated concentrations in 2050 and 2100 will be 40- and 92-fold the baseline concentration, respectively, which is equivalent to a 97.5 and 98.9% man-made contribution. None of the 2001-2008 concentrations of Hg in Northwest Greenland polar bear hair exceeded the general guideline values of 20-30 µg/g dry weight for terrestrial wildlife, whereas the neurochemical effect level of 5.4 µg Hg/g dry weight proposed for East Greenland polar bears was exceeded in 93.5% of the cases. These results call for detailed effect studies in main target organs such as brain, liver, kidney, and sexual organs in the Northwest Greenland polar bears.
Das Ziel dieser Untersuchung besteht darin, die Grundbelastung des Menschen durch Metalle festzulegen. Krankheitsbilder und andere routinemaessig erfasste Laborwerte (Na, K usw.) werden bei der Auswertung beruecksichtigt. Blut- und Organproben werden nach der Methode von Toelg (Kotz et al., 1972) aufgeschlossen und die Metalle atomabsorptionsspektrometrisch bestimmt.
Mit der Unterzeichnung des UNEP Minamata Vertrages in 2013 haben Regierungen weltweit die Gefahr und Toxizität von Quecksilber (Hg) anerkannt und Maßnahmen zur Kontrolle und Reduzierung von Hg festgelegt. Obwohl Quecksilber in der Umweltforschung schon seit Jahrzehnten ein wichtiges Thema ist, gibt es noch offene Fragen zu den grundlegendsten Prozessen im globalen Hg Kreislauf und auch bezüglich der Transformation von Hg Spezies. Der Anteil von Hg aus hydrothermalen Quellen könnte einer der bedeutsamsten, natürlichen Beiträge zum globalen Hg Kreislauf sein, jedoch unterscheiden sich die Schätzungen um mehrere Größenordnungen von 20 bis 2000 t pro Jahr. Es gibt, wenngleich widersprüchliche, Daten über Hg Konzentrationen in hydrothermalen Quellen in der Tiefsee, wogegen hydrothermale Quellen in flacher, küstennaher Umgebung bisher jedoch ignoriert wurden. Gerade diese haben jedoch einen großen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung der biologisch wichtigen Küstengewässer. Hydrothermale Quellen setzen nicht nur giftige Verbindungen frei, wie z.B. Schwefelwasserstoff und Arsenverbindungen, sondern liefern auch Nährstoffe wie Eisen und Kohlenstoffverbindungen und sind dadurch eine ökologische Nische für Organismen. Obwohl einige Studien diese hydrothermalen Systeme im Flachwasser als eine mögliche Quelle für Hg thematisierten waren die Ergebnisse nicht zufriedenstellend. Ein Grund könnte die herausfordernde Matrix der hydrothermalen Lösungen sein, sowie eine unzureichende Datenlage um Aussagen über den Gesamteintrag von Hg zu treffen. Noch wichtiger als die Gesamtmenge des Hg Eintrages ist die Verteilung der individuellen Hg-Spezies. Eine fundamentale Transformation ist die Methylierung von Quecksilber (MeHg) und die daraus resultierende Verstärkung der Toxizität. MeHg bioakkumuliert und biomagnifiziert sich innerhalb der marinen Nahrungskette und damit auch letztlich im Menschen. Die Methylierung von Quecksilber ist ein ozeanweites Phänomen. Die niedrigen Konzentrationen von Hg im offenen Gewässer machen das genaue Erforschen dieser biologisch-chemischen Reaktion jedoch schwierig. Hier können hydrothermale Quellen im Flachwasser als natürliche Laboratorien genutzt werden um die Umwandlungsraten von Hg-Spezies und deren Abhängigkeit von Umwelt Faktoren zu bestimmen. Dementsprechend schlagen wir vor, die Speziierung und den Eintrag von Hg für Flachwasser-Hydrothermalsysteme zu bestimmen, um damit bessere Schätzungen für den globalen Quecksilber Kreislauf zu bekommen. Die geplante Arbeit besteht aus 4 Teilen: (1) Probenahme an ausgewählten Standorten, (2) Vollständige Charakterisierung der freigesetzten Hg-Spezies (anorganisches Hg, MeHg und elementares Hg), (3) Bestimmung der Methylierungsrate und (4) eine Schätzung der mengenmäßigen Freisetzung von totalem und methyliertem Hg.
Die globale Industrieproduktion und das Konsumentenverhalten führen zu einer immer stärkeren Verschmutzung der Ozeane. Daher ist ein Verständnis der Verbreitung von Schadstoffen und ihrer Auswirkungen auf Ökosysteme zunehmend wichtig. Das betrifft auch besonders entlegene, bisher als weitgehende unbelastet geltende Gebiete wie die Antarktis und den Südlichen Ozean. Um die Belastung mit Plastikrückständen von Antarktischen und Subantarktischen Seevögeln zu vergleichen, werden wir Weichmacher-Rückstände im Bürzeldrüsensekret mit einem kürzlich etablierten GC-MS Protokoll bestimmen. Zusätzlich werden wir von den gleichen Vögeln Quecksilber bestimmen, und dazu einerseits Federn nutzen, welche die Monate vor und während der Mauser repräsentieren, und andererseits Blutproben, um die Belastung während der Brutperiode zu erfassen. Wir werden unsere Analysen auf kleine Röhrennasen (Procellariiformes: Sturmschwalben, Walvogel und Blausturmvögel) fokussieren, und vergleichend ebenfalls Proben eines bekanntlich hoch mit Plastikmüll belasteten Gebiets im Nordost-Pazifik untersuchen. Wir werden daher Unterschiede in der Schadstoffexposition zwischen verschiedenen Verbreitungsgebieten und in Abhängigkeit von der trophischen Stufe (durch komponentenspezifische Stabilisotopenanalysen). Weiterhin werden wir die Weichmacher-Konzentrationen in der zeitigen und späten Antarktischen Brutsaison (November versus März) vergleichen, um Carry-Over-Effekte aus dem Überwinterungsgebiet in die Antarktis zu erfassen.
Ziel: Feststellung des Gehalts an Schwermetallen (Quecksilber/Kadmium/Arsen) im Getreide und Getreideprodukten; Einfluss von muellereitechnischen Massnahmen (Waschen/Schaelen/Vermahlen) auf den Schwermetallgehalt von Verarbeitungsprodukten.
Bestimmung des Quecksilbers in Lebensmitteln mit bekannt hohem Gehalt, besonders in Fischen aus stark exponierten Gewaessern. Aufschluss nach Nehring und Bestimmung mittels Atomabsorption (Methode nach Hatch & Ott).
<p>40 Jahre Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit (GerES)</p><p>1985 startete die erste Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit (GerES). Seitdem untersucht die Studienreihe die Belastung der deutschen Bevölkerung mit Umweltschadstoffen. Die dabei gewonnen Daten dienen der Information der Öffentlichkeit. Zudem bilden sie eine wichtige wissenschaftliche Basis für politische Entscheidungen zu Umwelt, Gesundheit und Chemikalien. Ein Rückblick.</p><p>Chemikalien aus der Umwelt begegnen uns tagtäglich: auf dem Weg zur Arbeit oder zur Schule, in unserem Haushalt oder in der Freizeit, in unserer Nahrung, unserer Kleidung, in der Luft, die wir atmen. Wenn wir die Chemikalien in einer gewissen Menge aufnehmen, können diese für die menschliche Gesundheit schädlich sein.</p><p>Das Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>) untersucht deshalb mit der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit (GerES) nunmehr schon seit 40 Jahren die Belastung der Menschen in Deutschland mit ausgewählten Chemikalien aus unserer Umwelt, sogenannten Umweltschadstoffen.</p><p>Umweltschadstoffe können über viele Eintragspfade in den menschlichen Körper gelangen: über die Haut, die Atmung oder mit der Nahrung. Die Summe der über diese Wege aufgenommenen Schadstoffe können über Körpermedien wie Urin oder Blut gemessen werden. Diese Untersuchungsmethode wird als Human-Biomonitoring bezeichnet.</p><p>Neben dem Human-Biomonitoring werden in GerES auch weitere Proben aus der häuslichen Umgebung (z.B. Trinkwasser, Hausstaub, Luft) gesammelt und untersucht. Außerdem beantworten die an GerES teilnehmenden Personen Fragen zu ihrem Haushalt, ihrer Wohnumgebung, ihren Freizeitaktivitäten, ihrer Ernährung und ähnlichem. So können mögliche Quellen für im Körper gemessene Belastungen aufgespürt werden.</p><p>Mitte der 1980er Jahre beschäftigte das Thema Schwermetalle im Körper die Menschen in Deutschland. Der Skandal um die Batteriefabrik „Sonnenschein“, die den Boden, auf dem sie stand, mit Blei verunreinigte, traf auf großes öffentliches Interesse.</p><p>Dieses dann auch politische Interesse war der Startschuss für die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit: Mit dem<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/umwelt-surveys-1985-bis-2006/umwelt-survey-1985-bis-1986">GerES I 1985-86</a>untersuchte das damalige Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene (WaBoLu), das zum Teil in das heutige UBA übergegangen ist, die Belastung von erwachsenen Menschen in den alten Bundesländern mit Schwermetallen.</p><p>Ergebnis der Studie damals: Große Anteile der Erwachsenen zwischen 25 und 69 Jahren in der Bundesrepublik Deutschland überschritten die Gehalte, die damals für Arsen, Cadmium, Blei und Quecksilber als unauffällig in Körperflüssigkeiten definiert waren.</p><p>Auch das Trinkwasser wurde in den teilnehmenden Haushalten untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die gemessenen Werte in einzelnen Proben die in der damaligen Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Grenzwerte überschritten. In der Folge wurde die Trinkwasserverordnung 2001 so angepasst, dass die Grenzwerte fortan auch für Trinkwasser aus hauseigenen Leitungen – sog. Leitungswasser – galten. So sollte die Belastung von Leitungswasser mit Schwermetallen reduziert werden.</p><p>Anfang der 1990er Jahre fand<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/umwelt-surveys-1985-bis-2006/umwelt-survey-1990-bis-1992">GerES II</a>statt. Erstmals wurden hier Daten für die alten und auch die neuen Bundesländer erhoben. GerES II untersuchte Erwachsene und zusätzlich auch Kinder, die zum Zeitpunkt der Studie im Haushalt der erwachsenen Teilnehmenden lebten. Die Studie lieferte unter anderem die Erkenntnis, dass Kinder mit dem Schwermetall Quecksilber aus Amalgam-Zahnfüllungen stärker belastet sind als Erwachsene. 1992 gab es daher die Empfehlung, Amalgam nicht mehr bei Schwangeren, Kleinkindern und Nierenkranken zu verwenden. Heutzutage ist Dentalamalgam in der Europäischen Union weitestgehend verboten.</p><p>Ende der 1990er Jahre kam<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/umwelt-surveys-1985-bis-2006/umwelt-survey-1997-bis-1999">GerES III</a>zu dem Ergebnis, dass sich die Belastung mit Umweltschadstoffen in den alten und neuen Bundesländern immer weiter anglichen: zum Beispiel bei Cadmium,<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/umwelteinfluesse-auf-den-menschen/chemische-stoffe/haeufige-fragen-zu-quecksilber">Quecksilber</a>und<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/chemikalien-reach/stoffgruppen/polyzyklische-aromatische-kohlenwasserstoffe">Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen</a>.</p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/umwelt-surveys-1985-bis-2006/kinder-umwelt-survey-2003-bis-2006">GerES IV</a>untersuchte 2003 bis 2006 Kinder und fand eine flächendeckend zu hohe Belastung mit fortpflanzungsschädigenden Weichmachern, den Phthalaten. Trotz eines Rückganges konnten ungefähr zehn Jahre später weiterhin zu hohe Werte in Kindern und Jugendlichen festgestellt werden. Gleichzeitig wies<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umwelt-survey/5-umwelt-survey-von-2013-bis-2016">GerES V</a>mit Proben aus den Jahren 2014 und 2017 auch auf die bedenklich hohe Belastung dieser Bevölkerungsgruppe mit den sogenannten Ewigkeitschemikalien, den per- und polyfluorierten Kohlenwasserstoffen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>), hin.</p><p>Ergebnisse wie die oben genannten flossen und fließen auf nationaler und europäischer Ebene in die Gesetzgebung zum Thema Chemikalien, Umwelt und Gesundheit ein.</p><p>In den 2000er Jahren gab es zunehmend Human-Biomonitoring Projekte auf EU-Ebene. Aufgrund der in der EU einzigartigen, jahrzehntelangen Erfahrungen im Bereich des Human-Biomonitoring hat das Umweltbundesamt 2017 die Leitung der bis dahin größten Europäischen Human Biomonitoring Initiative<a href="https://www.umweltbundesamt.de/hbm4eu-europaeische-human-biomonitoring-initiative">HBM4EU</a>übernommen.“ An dieser durch die Europäische Kommission geförderten Forschungsinitiative haben sich 30 Länder und verschiedene EU-Behörden als Partner beteiligt. Wichtige Ziele waren unter anderem die Harmonisierung – also die Ermittlung miteinander vergleichbarer – europäischer Human-Biomonitoring-Daten sowie deren Nutzung zur Politikberatung. Dies soll dabei helfen, Wirksamkeit der Chemikalienpolitik weiter zu erhöhen und damit die Gesundheit der Menschen in ganz Europa schützen. Die aktuell laufende<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/parc-eu-partnerschaft-fuer-die-risikobewertung-von">EU-Partnerschaft für die Risikobewertung von Chemikalien</a>(PARC) setzt die erfolgreiche Arbeit von HBM4EU fort. Das UBA beteiligt sich umfassend and PARC und trägt unter anderem mit der<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/alise-deutsche-kinder-jugendstudie-zur">Deutschen Kinder- und Jugendstudie zur Umweltgesundheit (ALISE)</a>zum Erfolg der Partnerschaft bei.</p><p>Repräsentative Daten für erwachsene Menschen in Deutschland wurden mit GerES III Ende der 1990er Jahre zum letzten Mal erhoben. GerES VI hat in 2023 und 2024 Menschen zwischen 18 und 79 Jahren, wie auch bei den vorangehenden Studien der Reihe, in einem wissenschaftlichen Verfahren ausgewählt und um ihre Teilnahme gebeten, um neue Daten sammeln zu können.</p><p>Noch laufen die detaillierten Auswertungen, aber im Frühjahr 2024 zeigte sich bereits der Nutzen dieser Studie: Mit Hilfe der für Deutschland repräsentativen HBM-Daten und Antworten aus den Fragebögen in<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/deutsche-umweltstudie-zur-gesundheit-geres/deutsche-umweltstudie-zur-gesundheit-geres-vi-2023">GerES VI</a>konnte<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/fund-eines-weichmachers-in-urinproben-fragen">Sonnencreme als Quelle für einen Weichmacher</a>identifiziert werden, der dort teilweise als Verunreinigung eines UV-Filters vorkam. Weitere Erkenntnisse aus GerES VI wird das UBA zeitnah erarbeiten und veröffentlichen.</p><p>Mit dem Aktionsprogramm Umwelt und Gesundheit (APUG) wurde die umweltbezogene Gesundheitsbeobachtung und -berichterstattung als zentrales Instrument für die Erfassung der Umweltbelastung und ihrer Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit identifiziert. Das APUG sieht die regelmäßige Durchführung von HBM-Studien vor, um die Belastung der Bevölkerung mit Umweltschadstoffen zu beobachten. Die Geschichte von GerES ist nach 40 Jahren also noch lange nicht zu Ende geschrieben.</p>
Gesamtzahl der Proben: 716 Stück Untersuchungsergebnisse in den Proben Stoffe Maximalgehalt in den Proben (mg/kg TS*) Durchschnittliche Konzentration in der Umwelt (mg/kg TS*) Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) 39.000 10.000 Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) 954 110 Cyanide (CN) 140 10 Polychlorierte Biphenyle (PCB) 1,3 0,5 Extrahierbare organisch gebundene Halogene (EOX) 140 5,0 Arsen (As) 141 45 Cadmium (Cd) 138 30 Quecksilber (Hg) 7,9 4,0 Blei (Pb) 2.760 700 Zink (Zn) 5.500 3.000 Kupfer (Cu) 2.140 1.300 Chrom (Cr) 1.470 400 * mg/kg TS steht für Milligramm pro Kilogramm Feststoff, eine gängige Einheit, um den Gehalt von Stoffen in Substanzen anzugeben. Dabei wird die Konzentration in Milligramm pro einem Kilogramm des trockenen Anteils der Substanz gemessen, wenn bestimmte Feuchtigkeit entfernt wird.
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