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Umweltprobenbank des Bundes (German Environmental Specimen Bank)

Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) mit ihren Bereichen Bank für Umweltproben und Bank für Humanproben ist eine Daueraufgabe des Bundes unter der Gesamtverantwortung des Bundesumweltministeriums sowie der administrativen und fachlichen Koordinierung des Umweltbundesamtes. Es werden für die Bank für Umweltproben regelmäßig Tier- und Pflanzenproben aus repräsentativen Ökosystemen (marin, limnisch und terrestrisch) Deutschlands und darüber hinaus für die Bank für Humanproben im Rahmen einer Echtzeitanalyse Blut-, Urin-, Speichel- und Haarproben studentischer Kollektive gewonnen. Vor ihrer Einlagerung werden die Proben auf eine Vielzahl an umweltrelevanten Stoffen und Verbindungen (z.B. Schwermetalle, CKW und PAH) analysiert. Der eigentliche Wert der Umweltprobenbank besteht jedoch in der Archivierung der Proben. Sie werden chemisch veränderungsfrei (über Flüssigstickstoff) gelagert und somit können auch rückblickend Stoffe untersucht werden, die zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung noch nicht bekannt oder analysierbar waren oder für nicht bedeutsam gehalten wurden. Alle im Betrieb der Umweltprobenbank anfallenden Daten und Informationen werden mit einem Datenbankmanagementsystem verwaltet und aufbereitet. Hierbei handelt es sich insbesondere um die biometrischen und analytischen Daten, das Schlüsselsystem der UPB, die Probenahmepläne, die Standardarbeitsanweisungen (SOP) zu Probenahme, Transport, Aufbereitung, Lagerung und Analytik und die Lagerbestandsdaten. Mit einem Geo-Informationssystem werden die Karten der Probenahmegebiete erstellt, mit denen perspektivisch eine Verknüpfung der analytischen Ergebnisse mit den biometrischen Daten sowie weiteren geoökologischen Daten (z.B. Daten der Flächennutzung, der Bodenökologie, der Klimatologie) erfolgen soll. Ausführliche Informationen und eine umfassende Datenrecherche sind unter www.umweltprobenbank.de abrufbar.

Bodenschutz- und Altlasteninformationssystem

Das Landesamt für Umweltschutz führt nach § 11 Ausführungsgesetz des Landes Sachsen-Anhalt zum Bundes-Bodenschutzgesetz (BodSchAG LSA) ein Bodenschutz- und Altlasteninformationssystem. Das Bodenschutz- und Altlasteninformationssystem (ST-BIS) enthält beschreibende Informationen (Metainformationen) über Daten, deren Kenntnis für die Erfüllung bodenschutz- und altlastengesetzlicher Aufgaben von Bedeutung sein kann. Dieses Metainformationssystem gibt Auskunft darüber, wer Daten besitzt, wie man Sie erhält und um was für Daten es sich handelt. Das ST-BIS wird im Internet geführt. Die Informationen für das ST-BIS stellen die Behörden dem LAU auf Anforderung gebührenfrei zur Verfügung.

Use cases from the German NTSPortal on the systematic use of high-resolution mass spectrometry non-target screening data in environmental monitoring and chemicals management

Background Society aims for a pollutant-free environment, reflected in initiatives under the European Green Deal, which seek to reduce hazardous substances and promote safe, sustainable chemical use. Comprehensive exposure data are needed to identify sources, understand mixtures and eliminate sources of chemical pollution. High-resolution mass spectrometry non-target screening (HRMS NTS) is increasingly used in environmental regulatory context to chemically characterise the environment as completely as possible and retrospectively screen for known and emerging substances. Results This study provides use cases for monitoring and chemicals management with data from the German NTSPortal, a database and visualisation tool for HRMS NTS data from surface water and suspended particulate matter of major German rivers. Its internal spectral library enables substance identification comparable to standardised target analysis, supporting regulatory acceptance of HRMS NTS data for prioritisation and mixture assessment. To demonstrate its potential to research and regulation, we characterised the spatial and temporal distribution of riverine chemical mixtures and present selected use cases relevant to EU environmental, emission, and chemical legislation. Despite pronounced spatial variability, mixture composition based on presence–absence data remained stable over time, with 855 of 1721 substances detected at least once and 247 occurring ubiquitously. Declining trends for regulated substances such as carbendazim and climbazole illustrate the effectiveness of regulatory measures. Overall, the results showed that NTS data repositories can help overcome fragmented exposure information and enable more consistent use of monitoring data across policy areas, including evaluation of the revised Urban Waste Water Treatment Directive and One Health concepts. Conclusions Data from the German NTSPortal enabled a multi-matrix and temporal characterisation of riverine chemical mixtures, revealing both stable mixture compositions over time and persistent, catchment-specific substances. These data facilitated high-resolution mixture assessments across space and time, alongside trend analyses that meet regulatory needs in environmental monitoring and chemical risk assessment. Further temporal, spatial, chemical and matrix-spanning expansion of HRMS NTS repositories will enhance their value for environmental monitoring programmes. Strengthening interoperability, implementing FAIR data principles, and developing advanced tools for prioritisation, quantification and toxicity prediction, including AI-based approaches, will be crucial to fully realise the regulatory potential of NTS portals in the future. © The Author(s) 2026.

Umweltprobenbank Nr. 23: Tausendnadelgewicht / einjährige Triebe / Warndt 1, Fuchsborn

Anzahl der Proben: 32 Gemessener Parameter: Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Warndt 1, Fuchsborn Geschlossener Mischwaldbestand

Umweltprobenbank Nr. 18: Tausendnadelgewicht / einjährige Triebe / Gries oberhalb Schloss

Anzahl der Proben: 15 Gemessener Parameter: Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Gries oberhalb Schloss Alpines Hochtal mit einem Schuttkörper aus Dolomitgestein.

Hyla arborea (Linnaeus, 1758) Laubfrosch Amphibien Gefährdet

In Deutschland kommt wie in ganz Mittel- und Nordwesteuropa eine vermutlich erst mit dem Vordringen der Buchenwälder nach dem Ende der letzten Eiszeit vom westlichen Balkan bzw. dem Pannonischen Becken eingewanderte, genetisch relativ verarmte Linie von Hyla arborea vor. Der Östliche Laubfrosch (H. orientalis), der in Deutschland nicht vorkommt, wird seit der Veröffentlichung der Arbeiten von Stöck et al. (2008) und Stöck et al. (2012) als eigene Art von H. arborea abgetrennt (vgl. Dufresnes et al. 2013, Dufresnes et al. 2014). Bezogen auf das Gesamtareal umfassen die Vorkommen des Laubfroschs in Deutschland geschätzte 20 % des Gesamtareals und liegen im Zentrum des Areals (Große 2013). Für die aktuelle taxonomische Umgrenzung der Art liegt keine Einstufung der weltweiten Gefährdung vor. Deutschland ist in hohem Maße für die weltweite Erhaltung der Art verantwortlich. Der Laubfrosch ist in Deutschland weit verbreitet. Er fehlt nur in den Stadtstaaten Bremen und Berlin. Natürlicherweise fehlt die Art in den Bayerischen Alpen, den Kammlagen der Mittelgebirge und im Marschland der Nordseeküste; demgegenüber besteht hohe Präsenz in Niederungsbereichen Nordostdeutschlands. Die Verbreitung der Art in Nordrhein-Westfalen, Hessen, Rheinland-Pfalz und im Saarland ist weit lückiger und durch erhebliche Bestandsverluste gekennzeichnet. Die süddeutschen Bundesländer weisen noch gute Bestände auf, wobei in Bayern deutlichere Rückgänge zu verzeichnen sind als in Baden-Württemberg. Die TK25-Q Rasterfrequenz in Deutschland (Zeitraum 2000 – 2018) beträgt 28,93 %, daraus ergibt sich die Kriterienklasse „mäßig häufig“. Der langfristige Bestandstrend wird in Teilen Nordrhein-Westfalens, Bayerns und des Saarlandes von einem sehr starken Rückgang geprägt. Die restlichen Bundesländer meldeten einen starken Rückgang. Deutschlandweit wird von einem starken Rückgang ausgegangen. Dieser lässt sich indirekt mit dem Schwund an besonnten Flachgewässern und dem flächendeckenden Rückgang von Kleinstgewässern in der Kulturlandschaft und den Flussauen in Kombination mit dem Verlust an kleinstrukturiertem Grünland und Hecken erklären. Der kurzfristige Bestandstrend ist in den meisten Bundesländern mäßig abnehmend. Starke Abnahmen sind in den urban-industriell veränderten Landschaften und in land- und forstwirtschaftlich intensiv genutzten Landschaften zu beobachten; in Bayern sind besonders die Mittelgebirge und der Alpenrand betroffen. Insgesamt ist in Deutschland eine mäßige Abnahme festzustellen. Daraus folgt insgesamt die Rote-Liste-Kategorie „Gefährdet“. Der kurzfristige Bestandstrend ist von vielen regionalen Besonderheiten geprägt und fußt auf einem verbesserten Kenntnisstand; daher wird der Laubfrosch von der Kriterienklasse „starke Abnahme“ auf „mäßige Abnahme“ zurückgestuft. Trotz dieser Änderungen bleibt die Einstufung in die Rote-Liste-Kategorie „Gefährdet“ unverändert. Für den Laubfrosch sind vor allem Gefährdungsursachen bedeutend, die auch auf andere Amphibienarten einwirken (Geiger 1995). Schwerpunktmäßig sind folgende Gefährdungsursachen erkennbar: Im Bereich der Laichgewässer wirken sich vor allem der langanhaltende Verlust temporärer Flachgewässer besonders in Flusslandschaften (z. B. durch Melioration, Sukzession, Verfüllung und Austrocknung infolge des Klimawandels), Fischbesatz, die Intensivierung fischereiwirtschaftlicher Nutzung von Teichen und die stärkere Gewässerbelastung durch Intensivierung der Landwirtschaft negativ aus; zunehmender Verlust von naturnahen Landlebensräumen, wie großflächig extensiv genutztes, klein-strukturiertes Grünland mit hohen Grundwasserständen; Umwandlung von Wiesen und Brachen in Intensivgrünland und Äcker; Verlust von insektenreichen naturnahen Wiesen als Nahrungshabitate; Verlust der Sommersitzwarten in (Hoch-)Staudenfluren, Brombeergebüschen und Waldmänteln, die auch in Agrarlandschaften als weitgehend feindfreie Rückzugsräume fungieren; Ursache ist die intensive landwirtschaftliche Nutzung (Dünger, Pestizide); unzureichend untersucht ist die Pestizid-Belastung der Laichgewässer (Fryday & Thompson 2012, Brühl et al. 2013). Das Gewässermanagement sollte temporäre (April bis Juli), besonnte und vegetationsreiche Laichgewässer erhalten/schaffen. Zum Überleben mehrjähriger Trockenperioden sind fischfreie Dauergewässer mit besonnten Uferstreifen und Vegetation zu erhalten oder zu schaffen. Breite Gewässerrandstreifen sind unerlässlich. In der Landphase kann der Art mit möglichst extensiver Landwirtschaft (Förderung von Wiesen- und Saumhabitaten), dem Erhalt von Hecken und Gebüschinseln und einer naturnahen Grabenstruktur geholfen werden. Wichtig sind ein großflächiger Schutz und die Vernetzung der Vorkommen (Natura-2000-Gebiete). Naturschutzfachlich begleitete Wiederansiedlungsprojekte sind als Ausgleich für Verluste in verschiedenen Landschaften Deutschlands sehr erfolgreich durchgeführt worden. Eine Fortsetzung ist wünschenswert. Die Vermeidung von chemischer Belastung bei der landwirtschaftlichen Flächennutzung ist essentiell für den Schutz des Laubfroschs.

Messung der horizontalen und vertikalen Verteilung von Luftschadstoffen in Wien

Das übergeordnete Ziel des geplanten Projektes besteht darin, vom Menschen verursachte Luftverschmutzung in Ballungsräumen besser zu verstehen. Die Untersuchung von Stickstoffdioxid (NO2) und Aerosolen wird sich dabei auf spektrale Messungen mit zwei MAX-DOAS (Multi-Axiale Differentielle Optische Absorptionsspektroskopie) Instrumenten an zwei verschiedenen Standorten in Wien stützen. Die MAX-DOAS Methode wird zur Messung von Streulicht in verschiedenen Blickrichtungen verwendet, aus denen die horizontale und vertikale Verteilung von Spurengasen und Aerosolen in der Troposphäre abgeleitet werden kann. Die Datenauswertung wird sich auf eine schnelle geometrische Annäherung sowie die exaktere Methode der Optimal Estimation stützen und troposphärische Säulen und Vertikalprofile von NO2 und Aerosolen ergeben. Die Vertikalprofile liefern eine wichtige Datengrundlage, die für den Vergleich mit bestehenden in-situ Messungen verwendet werden kann. Die aus den MAX-DOAS Messungen abgeleiteten troposphärischen Vertikalsäulen ermöglichen zusammen mit meteorologischen Messungen (z.B. Windgeschwindigkeit, Windrichtung) die Überwachung von Luftschadstoffen über städtischem Hintergrund, stark befahrenen Straßen, und industriellen Punktquellen auf horizontaler Ebene. Die geplanten Langzeitmessungen (über zwei Jahre) liefern einen wertvollen Datensatz für die Analyse der zeitlichen Variabilität von Luftschadstoffen (NO2 und Aerosole) über Wien. Ein Vergleich der in Wien erhobenen Daten mit vergleichbaren MAX-DOAS Messungen in Athen, Griechenland, oder Bremen, Deutschland, wird Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den verschmutzten Standorten mit andersartigen meteorologischen und photochemischen Bedingungen aufzeigen. Die troposphärischen NO2-Säulen ermöglichen die Validierung von Satellitenmessungen der OMI, GOME-2, und TROPOMI Instrumente sowie den Vergleich mit Modellsimulationen (z.B. aus dem COPERNICUS Atmosphärenbeobachtungsdienst). Da sich bei den beiden Messgeräten Blickfelder einzelner azimutaler Richtungen teilweise überschneiden und die ergänzenden Messungen von in-situ Instrumenten eine Vielzahl an Information zur räumlichen Ausbreitung von NO2 bieten, soll versucht werden, ein räumlich aufgelöstes Bild der Luftverschmutzung über Wien mit Hilfe der tomographischen Darstellung zu entwickeln. Die Ergebnisse des Projektes werden wichtige Erkenntnisse zur horizontalen und vertikalen Ausbreitung von NO2 und Aerosolen liefern. Neben der Verbesserung der troposphärischen NO2 Auswertung werden die Ergebnisse wichtige Daten für Atmosphärenmodelle bereitstellen, da die Vertikalprofile von NO2 und Aerosolen eine nützliche Ergänzung zu den Punktmessungen von in-situ Messgeräten darstellen.

Modellierung der Eisbergdrift im Weddellmeer zur Bestimmung des Süßwassereintrages durch Schmelzen und Zerfall

Ziel der Arbeiten ist die Untersuchung der Drift kleinerer und mittlerer Eisberge im Weddellmeer und des damit verbundenen Süßwassereintrags mit Hilfe gemessener Driftbahnen und numerischer Modellrechnungen. Dabei soll die regionale Verteilung des Schmelzwassereintrags und dessen Bedeutung für die Stabilität der polaren Wassersäule untersucht werden. Ferner soll der Eintrag von Substanzen bestimmt werden, die das Algenwachstum beeinflussen können. Die Driftmessungen erfolgen durch eine tägliche Übertragung der Eisbergpositionen mittels ARGOS Sender. Das Driftmodell berücksichtigt neben der direkten Wirkung von Wind, Ozeanströmung, Meeresoberflächenneigung und Erdrotation auch die Kräfte, die bei einer geschlossenen Meereisbedeckung auftreten, und beinhaltet basales und laterales Schmelzen. Die Ergebnisse der Analyse der Driftbeobachtungen werden zur Validierung der Modellergebnisse und zur Optimierung der angewendeten Parametrisierungen herangezogen.

DDT and DDE Konzentrationen im Blut-Serum durch Pestizid belastete Wohnräume

Ziel: DDT wurde früher häufig als Insektizid auch im Wohnbereich eingesetzt. Messungen zeigten, dass auch noch lange nach dem DDT Verbot (15.09.1989) DDT Konzentrationen bis 90 mg/kg Hausstaub gemessen werden können. Handlungsbedarf besteht laut Umweltbundesamt bereits ab 4 mg DDT/kg. Da die Anreicherung bzw. die Probenahme des Hausstaubes in den meisten Fällen mit einfachen Staubsaugern durchgeführt wurden, liegen keine Kenntnisse über die Größenverteilung des gesammelten Staubes vor (z.B. über die Menge der einatembaren Staubfraktion). DDT könnte aber zusätzlich auch perkutan aus Kleidungsstücken, die in den übernommenen Einbauschränken aufbewahrt und kontaminiert werden, resorbiert werden. Eine Abschätzung der inneren Belastung allein über die DDT Konzentrationen in den gesammelten Staubfraktionen ist daher nicht möglich. Methodik: Im Serum von 16 Personen, die in früheren US Wohnungen mit angeblich erhöhten DDT Belastungen leben, führten wir ein human-biomonitoring durch. Wir bestimmten im Serum der Betroffenen den DDT Metaboliten 4,4 'DDE. Ergebnisse: Im Mittel lagen die 4,4 DDE Konzentrationen im Serum mit 1,62 my/l in der Größenordnung nicht belasteter Personen (1,82 my/l).

Hydrogeologie und Herkunft radonkontaminierter Grundwaesser im Vorland des Erzgebirges

Grosse Gebiete im Vorland des Erzgebirges fuehren radonkontaminierte Grundwaesser, deren Herkunft und Auswirkung auf die menschliche Gesundheit nur wenig bekannt sind. Im Vordergrund der Untersuchung steht die Herkunft der Waesser und die moegliche Dekontamination.

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