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Einfluss eines Großflughafens auf zeitliche und räumliche Verteilungen der Außenluftkonzentrationen von Ultrafeinstaub < 100 nm, um die potentielle Belastung in der Nähe zu beschreiben - unter Einbeziehung weiterer Luftschadstoffe

Einträge von Luftschadstoffen stellen eine bedeutende Gefährdungsursache für die menschliche Gesundheit dar. Neben den bereits in der Luftqualitätsrichtlinie (EU-RL 2008/50/EC) geregelten Luftschadstoffen sind weitere luftgetragene Spurenstoffe in der wissenschaftlichen Diskussion, die der menschlichen Gesundheit Schäden zufügen können. In jüngeren Studien wurden Flughäfen als Quelle für erhöhte UFP-Konzentrationen in der Luft identifiziert. Es ist erforderlich, den Beitrag des Flugha- fens zur oberflächennahen UFP-Konzentration in der Außenluft durch Messen und Modellieren besser zu verstehen. In diesem Projekt wurde für die Region des Flughafens Frankfurt/Main die Gesamtkonzentration der UFP-Anzahl mithilfe einer Kombination aus etablierten Luftschadstoffausbreitungs-Modellen für die lokale (LASAT, LASPORT) und überregionale Ebene (EURAD, MADE) berechnet. Die Emissionen für den Flugzeugverkehr, den Straßenverkehr, den Flughafen-Bodenverkehr, sonstige Flughafeninfrastruktur und den regionalen bzw. mesoskaligen Hintergrund wurden anhand von nationalen und internationalen Emissionskatastern (HBEFA, ICAO, GRETA) und spezifischen, vom Flughafen ermittelten Daten bestimmt. Die Modellergebnisse (dreidimensionale, stündlich aufgelöste Konzentrationszeitreihen, in Summe und unterteilt nach Quellgruppen Flugbetrieb und Bodenabfertigung, Kfz d. Umlands sowie Hintergrundbelastung) wurden mit Messungen in der Nähe des Flughafens verglichen. In Bezug auf die Anzahl-Emission von UFP sind nach den Modellergebnissen die Haupttriebwerke von Flugzeugen die dominierende Emissionsquelle. Von ihnen stammen mehr als 90 % der vom Flughafen freigesetzten nichtflüchtigen UFP. Mehr als 50 % dieser Triebwerksemissionen sind auf Rollbewegungen am Boden zurückzuführen mit Partikeldurchmessern unter 20 nm. Die Langzeitmittelwerte der UFP-Anzahlkonzentration werden durch weiter vom Flughafen entfernte Hintergrundquellen dominiert, während der Beitrag des Flughafens zu den Stundenmittelwerten ausgeprägter sein kann. Ein wichtiges Ziel des Projekts war es, Defizite im derzeitigen Stand der Technik zur Emissions- und Konzentrationsmodellierung von UFP im Kontext von Flughäfen zu ermitteln. Hier sind inkonsistente UFP-Durchmesserbereiche in den Datenbanken, Modellen und Messungen von Bedeutung, ebenso Unterschiede in den betrachteten UFP-Bestandteilen, insbesondere flüchtig gegenüber nichtflüchtig. Die Modellergebnisse legen nahe, dass der Einfluss des Flughafens auf das Jahresmittel der Gesamt-Anzahlkonzentration von Ultrafeinpartikeln mit zunehmender Entfernung und in Abhängigkeit von der Hauptwindrichtung deutlich abnimmt. Die Modellierung ergab beispielsweise, dass der durch den Flughafen im Jahresmittel verursachte Anteil nördlich des Flughafens in ca. 1 km Entfernung bei ca. 25 % der Gesamtbelastung und in 2,5 km bei unter 10 % lag. Quelle: Forschungsbericht

Gewässer in Deutschland

Seit 2016 gibt es neue gesetzliche Vorgaben für die Bewertung der Gewässer hinsichtlich ihrer stofflichen Belastung. Und auch im Bereich der ⁠ Hydromorphologie ⁠ wurden und werden neue Bewertungsinstrumente entwickelt. In der Broschüre „Gewässer in Deutschland: Zustand und Bewertung“ sind diese Bewertungsinstrumente zusammengestellt. Ihre Anwendung verdeutlicht die noch offenen Probleme im Gewässerschutz. Der Vergleich der Daten für Nitrat und Phosphor über einen langen Zeitraum dokumentiert die Entwicklung der Nährstoffbelastung von Grundwasser, Fließgewässern, Seen und Nord- und Ostsee. Bei den Spurenstoffen werden immer wieder neue Verbindungen relevant. Für die Belastung mit Müll und Lärm im Meer liegen erst wenige Daten vor. Veröffentlicht in Broschüren.

Methodik zur Anwendung von Non-Target Screening (NTS) mittels LC-MS/MS in der Gewässerüberwachung

Die Überwachung von Chemikalien in Gewässern ist angesichts der zunehmenden Vielzahl herausfordernd. Insbesondere für die frühzeitige Aufdeckung von Belastungen sind zuverlässige innovative Methoden notwendig. Basierend auf den bisherigen Arbeiten der Bundesanstalt für Gewässerkunde wurde in diesem Projekt der Einsatz der Non-Target-Methodik mit Hilfe der hochauflösenden Massenspektrometrie für die Messung von Oberflächenwasserproben weiterentwickelt. Für Probenahme, Messung, Qualitätssicherung und Auswertung der großen Datensätze wurden praktische Empfehlungen abgeleitet und an zwei Messstellen der Bundeswasserstraßen erprobt. Mit der optimierten Methode gekoppelt mit einer Flüssigchromatographie können in Wasserproben mehr als 800 Verdachtsstoffe detektiert (Screening) und mit Hilfe von Auswertealgorithmen neue bisher unbekannte Spurenstoffe identifiziert werden. Dadurch ist es möglich, schneller und umfassender als mit der bisherigen Einzelstoffanalytik die zeitliche Dynamik, das Muster von Einträgen in Gewässer und deren Quellen zu identifizieren. Das NTS bietet daher für die chemische Gewässerüberwachung viele Anwendungsmöglichkeiten, besonders für die Priorisierung von umwelt- und gesundheitsrelevanten Chemikalien und die Identifizierung bisher nicht bekannter Umweltkontaminanten. Veröffentlicht in Texte | 144/2021.

Maßnahmen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen in die Gewässer - Kurzbericht

Für viele Mikroschadstoffe, wie z. B. Inhaltsstoffe von Haushaltchemikalien, Einsatzstoffe in Gewerbe und Industrie (insbesondere bei kleinen und mittleren Betrieben), Arzneistoffe und Biozide stellt der Eintrag über das kommunale Abwassersystem den dominierenden Eintragspfad in die Gewässer dar. Vor diesem Hintergrund war das übergreifende Projektziel, geeignete Maßnahmen bzw. Kombinationen von Maßnahmen und deren Randbedingungen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen über das kommunale Abwassersystem in die Gewässer zu erarbeiten, die sich durch eine hohe Kosteneffizienz auszeichnen. Für zwölf ausgewählte Stoffe wurden die emissionsrelevanten Stoffflüsse analysiert und teilweise zusätzlich der Stoffeintrag modelliert. Die Ergebnisse dienten als Grundlage für die Ableitung von Emissionsminderungsmaßnahmen.  Dabei wurden auch Untersuchungen zu Kosten und zur Wirksamkeit der Einführung einer vierten Reinigungsstufe in kommunalen Kläranlagen und der dabei zu berücksichtigen Rahmenbedingungen vorgenommen. Gleichzeitig zeigen die Arbeiten, dass auch quellenorientierte sowie dezentrale Maßnahmen je nach betrachteten Stoffe eine kosteneffiziente Möglichkeit darstellen und einen wesentlichen Beitrag zur Umsetzung des Verursacherprinzips leisten können. Veröffentlicht in Texte | 86/2014.

Maßnahmen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen in die Gewässer

Für viele Mikroschadstoffe, wie z. B. Inhaltsstoffe von Haushaltchemikalien, Einsatzstoffe in Gewerbe und Industrie (insbesondere bei kleinen und mittleren Betrieben), Arzneistoffe und Biozide stellt der Eintrag über das kommunale Abwassersystem den dominierenden Eintragspfad in die Gewässer dar. Vor diesem Hintergrund war das übergreifende Projektziel, geeignete Maßnahmen bzw. Kombinationen von Maßnahmen und deren Randbedingungen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen über das kommunale Abwassersystem in die Gewässer zu erarbeiten, die sich durch eine hohe Kosteneffizienz auszeichnen. Für zwölf ausgewählte Stoffe wurden die emissionsrelevanten Stoffflüsse analysiert und teilweise zusätzlich der Stoffeintrag modelliert. Die Ergebnisse dienten als Grundlage für die Ableitung von Emissionsminderungsmaßnahmen.  Dabei wurden auch Untersuchungen zu Kosten und zur Wirksamkeit der Einführung einer vierten Reinigungsstufe in kommunalen Kläranlagen und der dabei zu berücksichtigen Rahmenbedingungen vorgenommen. Gleichzeitig zeigen die Arbeiten, dass auch quellenorientierte sowie dezentrale Maßnahmen je nach betrachteten Stoffe eine kosteneffiziente Möglichkeit darstellen und einen wesentlichen Beitrag zur Umsetzung des Verursacherprinzips leisten können. Veröffentlicht in Texte | 85/2014.

Measures to reduce micropollutant emissions to water - Summary

Discharge via the municipal waste water system is the dominant emission pathway to water for many micropollutants especially for household chemicals, substances used in commerce and industry (especially in small and medium-sized enterprises), pharmaceuticals and biocides. Against this background, the primary objective of this study was to develop suitable measures or combinations of measures and their framework conditions to reduce the emission of micropollutants to water via the municipal waste water system that are characterized by high cost efficiency. The emission-relevant material flows were analysed for twelve selected micropollutants and to some extent the substance input into the water bodies  were modelled. The results served as basis for the derivation of emission reduction measures. A focal point was the investigation into costs and effectiveness of the introduction of an advanced treatment stage in municipal wastewater treatment plants and the constraints to be considered with this. At the same time, the result have shown that both source-oriented as well as decentralised measures, depending on the substance considered, represent a cost-efficient possibility for the reduction of emission and can make an important contribution to the implementation of the polluter pays principle. Veröffentlicht in Texte | 87/2014.

Maßnahmen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen in die Gewässer – Phase 2

Aufbauend auf den Ergebnissen der Phase 1 wurden in der Phase 2 des Forschungsprojektes weitergehende Arbeiten zur Konkretisierung von quellenorientierten Maßnahmen zur Emissionsminderung von Mikroschadstoffen aus dem Bereich Importtextilien, Arzneistoffe und ausgewählten Bioziden, zur Relevanzbewertung der Stoffe der EU-Watch-List für Deutschland, zur deutschlandweiten Modellierung von Stoffeinträgen und zugehörigen Emissionsminderungsmaßnahmen, zur Aktualisierung und Erweiterung der Kosten- und Effizienzdaten einer 4. Reinigungsstufe auf kommunalen Kläranlagen, zur Kostenträgerschaft sowie zum volkswirtschaftlichen Nutzen der Emissionsminderungsmaßnahmen durchgeführt. Veröffentlicht in Texte | 60/2016.

Tiefe Geothermie: Umweltrisiken beherrschbar

Gemeinsame Pressemitteilung von Umweltbundesamt und Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe Grundwasser nicht gefährdet – seismische Überwachung inzwischen Standard Die tiefe Geothermie birgt in Deutschland keine unbeherrschbaren Risiken für die Umwelt. Das ist das Ergebnis einer Studie, die die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erstellt hat. Grundlage war eine Verwaltungsvereinbarung mit dem Umweltbundesamt (UBA). Die tiefe Geothermie setzt meist erst unterhalb von 2.000 Metern an. Dort herrschen Temperaturen von mehr als 60 Grad Celsius. Um diese Erdwärme zu nutzen, kann es manchmal nötig sein, Wasser mit hohem Druck in die dortigen Gesteinsschichten zu pressen. Damit werden Fließwege für die spätere Wasserzirkulation des Geothermie-Kraftwerkes geschaffen. Bei dieser Methode kommen keine wassergefährdenden Zusätze zum Einsatz. Lediglich in Kalkstein werden gegebenenfalls verdünnte Säuren umweltverträglich eingesetzt. Schäden durch seismische Ereignisse sind bei kontrolliertem Vorgehen nicht zu befürchten. Beim Einpressen von Wasser in den Untergrund kann es in seltenen Fällen zu spürbaren Erschütterungen kommen. Auf derart induzierte Seismizität kann, im Gegensatz zu natürlichen Erdbeben, durch Regulierung des Wasserdrucks eingewirkt werden. Dafür ist ein seismologisches ⁠ Monitoring ⁠ notwendig, das mittlerweile Standard ist. Dieses überwacht seismische Ereignisse, erlaubt deren Ortung und ein schnelles Eingreifen. Generell gilt: Die maximale Stärke von induzierten seismischen Ereignissen ist in der Geothermie deutlich niedriger als bei vielen weiteren Bergbauaktivitäten. Die Risiken sind bei Beachtung der in der Genehmigung festgelegten Vorsichtsmaßnahmen weder wahrscheinlich noch schwerwiegend. Gefahren für das zur Trinkwassergewinnung nutzbare Grundwasser sind mit den angewandten Methoden bei Einhaltung der Vorgaben des Bergrechts sowie der Beachtung der Anforderungen des Trink- und Grundwasserschutzes nicht zu erwarten. Falls Störfälle im Betrieb etwa durch undichte Bohrungen auftreten, sind sie erkennbar und in ihrer Auswirkung räumlich begrenzt. Allenfalls die natürlichen Tiefengrundwässer in dem geothermischen Reservoir bergen ein gewisses Risikopotential. So kann bei der Erschließung von Erdwärme je nach Region Tiefenwasser mit hohem Salzgehalt und weiteren trinkwasserhygienisch relevanten Spurenstoffen mitgefördert werden. Auch hier sind die bestehenden Standards zu beachten und das belastete Tiefenwasser muss demnach gegebenenfalls über Tage fachgerecht entsorgt werden. Beim Betrieb selbst handelt es sich um einen obertägig geschlossenen Wasserkreislauf, zu entsorgendes Lagerstättenwasser fällt dabei nicht an. Zur Vorausplanung und Begleitung der hydraulischen Stimulationen, die zur Schaffung von Fließwegen dienen (Fracking), werden spezielle Voruntersuchungen und begleitende Monitoringmaßnahmen sowie die Auswertung sämtlicher Daten empfohlen. Zukünftige Projekte sollten wegen der noch geringen Anzahl bestehender Anlagen intensiv wissenschaftlich begleitet werden. Zudem werden Empfehlungen für die Einrichtung von seismischen und hydrogeologischen Beobachtungsstationen gegeben. Beprobungen sollten bereits im Vorfeld der Errichtungsphase beginnen. Insgesamt wird so ein wirkungsvolles Frühwarnsystem geschaffen, das Risiken entgegenwirkt. Für das Gutachten wurden aktuelle Studien ausgewertet und mithilfe von Literatur- sowie mit bislang unveröffentlichten Betreiberdaten Pilotprojekte in Deutschland und im angrenzenden Ausland analysiert.

Arzneimittelabgabe – Inpflichtnahme des Arz-neimittelsektors für Maßnahmen zur Reduktion von Mikroschadstoffen in Gewässern

Gewässer sind immer stärker vom Eintrag zahlreicher Mikroverunreinigungen betroffen. Eine Quelle davon sind Arzneimittel. Schon 2013 hatte die Umweltministerkonferenz daher den Beschluss gefasst, Vorschläge zu erarbeiten, mit welchen Regelungen die Hersteller von Arzneimitteln angemessen an den Kosten von Maßnahmen zur Reduzierung von Mikroschadstoffen in den Gewässern beteiligt werden können. Das vorliegende Gutachten greift diesen Beschluss auf. Es prüft das Instrument einer Arzneimittelabgabe und identifiziert mögliche Ansatzpunkte für eine arzneimittelbezogene Abgabe einschließlich ihrer ökonomischen Wirkungen und der jeweiligen rechtlichen Zulässigkeit. Es zeigt auch die jeweiligen Restriktionen auf. Veröffentlicht in Texte | 115/2017.

Recommendations for reducing micropollutants in waters

Residues of medicinal products, pesticides, biozides and other chemicals can adversely affect the environment and human health already in low concentrations. These micropollutants are increasingly detected in our waters not least due to improved analytics. Precautionary measures are needed to prevent future stresses on our waterbodies. Therefore, the German Environment Agency (⁠ UBA ⁠) has analysed entry pathways, named critical substance characteristics and proposed a combination of measures consisting of measures at the source, in use and for wastewater treatment serving the objective of comprehensive water protection. Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

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