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Found 417 results.

Arzneimittelrückstände in der Umwelt

<p>Arzneimittel sind für die menschliche und tierische Gesundheit unverzichtbar. Jedoch führen der hohe Verbrauch sowie der teilweise unkritische Umgang mit Arzneimitteln zu einer Zunahme von schädlichen und oft langlebigen Rückständen in der Umwelt. Um Gewässer und Böden als Lebensraum und Trinkwasserressource zu schützen, muss der Eintrag von Arzneimittelrückständen in die Umwelt begrenzt werden.</p><p>Zahl der Wirkstoffe in Human- und Tierarzneimitteln</p><p>In Deutschland sind in der Humanmedizin derzeit rund 2.500 verschiedene Wirkstoffe auf dem Markt, wovon etwa die Hälfte nach den aktuellen Bewertungskriterien relevant für eine vertiefte Umweltprüfung wären.</p><p>In der Tiermedizin sind in Deutschland zurzeit über 400 Wirkstoffe auf dem Markt (Stand 2018: 443). Vor allem Antiparasitika und Antibiotika sind hier bezogen auf den Anteil am Tierarzneimittelmarkt und vor allem bei den negativen Auswirkungen auf die Umwelt relevant.</p><p>Seit dem Jahr 2011 muss die pharmazeutische Industrie erfassen, welche Mengen an Antibiotika jährlich an Tierärzte abgeben werden. Die Erfassung erfolgt im Tierarzneimittel-Abgabemengen-Register (TAR), welches seit 01.01.2022 in den Geschäftsbereich des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) übergegangen ist. Das BVL in Berlin wertet diese Daten aus und veröffentlicht diese jährlich.</p><p>Im Jahr 2023 wurden in der Tierhaltung 529 Tonnen an Antibiotika abgegeben. Seit 2023 umfasst die Erfassung nicht nur die Abgaben von pharmazeutischen Unternehmen und Großhändlern an Tierärzte, sondern auch die Abgaben an Apotheken, Veterinärbehörden und Hochschulen. Es handelt sich dabei zumeist um Antibiotika aus der Gruppe der Penicilline, Tetrazykline, Sulfonamide, Makrolide und Aminoglykoside. Die Abgabemengen für Veterinärantibiotika sanken in den letzten Jahren stetig (seit 2011 um 69 %). Durch die deutliche Abnahme in 2023 sind die erfassten Abgabemengen auf dem niedrigsten Wert seit 2011 (siehe Tab. „Vergleich der Abgabemengen der Wirkstoffklassen in der Tiermedizin 2011 bis 2023“).</p><p>Arzneimittelwirkstoffe in der Umwelt</p><p>Rückstände von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/eintrag-vorkommen-wirkungen-von-arzneistoffen-in">Arzneimittelwirkstoffen</a> und ihre ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Metabolite#alphabar">Metabolite</a>⁠ sowie ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Transformationsprodukte#alphabar">Transformationsprodukte</a>⁠ gelangen, nachdem sie Mensch oder Tier verabreicht wurden, über deren Ausscheidungen über verschiedene Wege in Gewässer und Böden.</p><p>Bisherige Ergebnisse aus Forschungsprojekten und speziellen Messprogrammen der Länderbehörden zeigen, dass in Deutschland mindestens 414 verschiedene Arzneimittelwirkstoffe, deren ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Metabolite#alphabar">Metabolite</a>⁠ oder ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Transformationsprodukte#alphabar">Transformationsprodukte</a>⁠ in der Umwelt nachgewiesen wurden. Sie wurden meist in Flüssen, Bächen oder Seen gemessen. In den meisten Fällen liegen die Konzentrationen im Bereich bis 0,1 Mikrogramm pro Liter (µg/l). Das Spektrum der gefundenen Wirkstoffe oder deren Metabolite und Transformationsprodukte ist groß. Am häufigsten werden Antiepileptika, Analgetika (Schmerzmittel), Antibiotika sowie Betablocker und iodierte Röntgenkontrastmittel gefunden. Die höchsten Konzentrationen wurden bei den Wirkstoffen für Antidiabetika, iodierte Röntgenkontrastmittel, Blutdrucksenker sowie Analgetika nachgewiesen (siehe Abb. „Arzneimittelwirkstoffe in Oberflächengewässern“). Bei den Metaboliten/Transformationsprodukten wurden die höchsten Konzentrationen für Oxipurinol (Metabolit des Gichtmittels Allopurinol), Guanylharnstoff (Transformationsprodukt des Antidiabetikums Metformin) und Valsartansäure (Metabolit des Blutdrucksenkers Valsartan) gemessen (siehe Abb. „Metabolite, Transformationsprodukte und ihre Ausgangswirkstoffe in Oberflächengewässern“). Aufgrund der hohen Metabolisierung sind nicht die Ausgangswirkstoffe von allen Metaboliten in der Umwelt noch nachweisbar.</p><p>Gesundheitsfachleute gehen mit der zunehmenden Überalterung der Bevölkerung von einem Anstieg des Arzneimittelverbrauchs aus. Daher ist in Zukunft auch mit einem Anstieg der Umweltbelastung durch Arzneimittelrückständen zu rechnen. Dies bedeutet somit verstärkten Handlungsbedarf in Hinblick auf Maßnahmen und Aktivitäten zur Reduzierung des Eintrags von Arzneimitteln und ihren Rückständen in die Umwelt.</p><p>Prüfung der Umweltwirkung von Arzneimitteln</p><p>Das Umweltbundesamt (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠) bewertet im Rahmen der Zulassungsverfahren von Human und Tierarzneimitteln, wie sich deren Wirkstoffe auf die Umwelt auswirken. Das UBA führt dabei keine eigenen Untersuchungen durch. Es prüft die von Antragstellern eingereichten Daten zu Umweltwirkungen und bewertet darauf basierend die Risiken für die Umwelt.</p><p>Es ist gesetzlich geregelt, welche Informationen und Testergebnisse Unternehmen, die ein Arzneimittel auf den Markt bringen wollen, für eine Umweltprüfung vorlegen müssen.</p>

Akute Schädigungen der Haut

Akute Schädigungen der Haut Akute Schädigungen der Haut durch UV - Strahlung sind Sonnenbrände: Häufige Sonnenbrände in Kindheit und Jugend erhöhen das Risiko , am schwarzen Hautkrebs (malignes Melanom) zu erkranken, um das Zwei- bis Dreifache. Sonnenallergien: Die häufigste Form von "Sonnenallergie" ist die polymorphe Lichtdermatose. Nach UV-Bestrahlung, vor allem mit UV -A, stellen sich fleckige Hautrötungen, Blasen und Knötchen (Papeln) mit starkem Juckreiz meist am Hals, am Dekolleté, an Oberarmen, Handrücken oder Oberschenkeln ein. Fototoxische Reaktionen: Eine Reihe von Substanzen, die in Medikamenten, aber auch in pflanzlichen Heilmitteln sowie in Kosmetika enthalten sein können, aber auch bestimmte Pflanzen und Lebensmittel können fototoxische Reaktionen der Haut hervorrufen, die Hauterkrankungen zur Folge haben können. Diese reichen von Rötungen und brennenden Schmerzen bis zu schweren Verbrennungen. Akute Schädigungen der Haut durch UV - Strahlung sind Sonnenbrände, Sonnenallergien und fototoxische Reaktionen. Sonnenbrand Sonnenbrand ist eine durch UV - Strahlung verursachte Entzündung der Haut. Die Entzündung zeigt sich durch Hautrötung und Schwellung der betroffenen Hautpartien. In besonders schweren Fällen kommt es zur Blasenbildung. Der Höhepunkt der Beschwerden wird nach zwölf bis 36 Stunden erreicht. Die Dosis an UV - Strahlung , die zur Ausbildung einer solchen Hautrötung führt, wird als "minimale erythemwirksame Dosis" ( MED ; Einheit: Joule pro Quadratmeter, J/m 2 ) bezeichnet. Beim empfindlichen Hauttyp II beträgt der Mittelwert der MED beispielsweise zwischen 250 und 400 J/m 2 . An einem sonnigen Tag in Mitteleuropa bei einem UV-Index ( UVI ) 8 können Personen mit Hauttyp II diese Dosis rein theoretisch nach etwa 20 Minuten erreichen. Häufige Sonnenbrände in Kindheit und Jugend erhöhen das Risiko , am schwarzen Hautkrebs (malignes Melanom) zu erkranken, um das Zwei- bis Dreifache! Um einen Sonnenbrand zu vermeiden, bietet der UV-Index eine wichtige Orientierungshilfe. Sonnenallergie "Sonnenallergie" ist eine umgangssprachliche Sammelbezeichnung für verschiedene, durch UV - Strahlung provozierte Hautkrankheiten. Die häufigste Form von "Sonnenallergie" ist die polymorphe Lichtdermatose. Nach UV-Bestrahlung, vor allem mit UV -A stellen sich fleckige Hautrötungen, Blasen und Knötchen (Papeln) mit starkem Juckreiz meist am Hals, am Dekolleté, an Oberarmen, Handrücken oder Oberschenkeln ein. Die "Mallorca-Akne" ist eine Sonderform der polymorphen Lichtdermatose. Hier werden die Hautveränderungen durch das Zusammenwirken von UV - Strahlung und Fettstoffen aus Sonnenschutzmitteln (oder auch körpereigenen Talgfetten) ausgelöst. Fototoxische Reaktionen Eine Reihe von Substanzen, die in Medikamenten, aber auch in pflanzlichen Heilmitteln sowie in Kosmetika enthalten sein können, können fototoxische Reaktionen der Haut hervorrufen, die Hauterkrankungen zur Folge haben können. Diese reichen von Rötungen und brennenden Schmerzen bis zu schweren Verbrennungen. Man spricht von einer fotosensibilisierenden Wirkung dieser Substanzen. Auch bestimmte Pflanzen und Lebensmittel können fotosensibilisierende Stoffe enthalten. Beispiele dafür sind Zitrusfrüchte, Sellerie und Herkulesstaude ((Heracleum mantegazzianum, auch "Bärenklau" genannt) Werden diese Pflanzen gegessen oder berührt, kann das bei anschließender Bestrahlung mit UV - Strahlung (Sonne oder Solarium) zu mehr oder weniger schwerwiegenden Hauterkrankungen führen. Durch das Zusammenwirken von UV - Strahlung und fotosensibilisierenden Stoffen können allergische Hautreaktionen ausgelöst werden. Eine etwaige fotosensibilisierende Wirkung von Medikamenten oder pflanzlichen Heilmitteln sollte beim Arzt oder in der Apotheke abgeklärt werden. Beispiele häufig vorkommender fotosensibilisierender Substanzen Substanz Vorkommen Antiseptika Seifen optische Aufheller Waschmittel Chloroquin Antimalariamittel / Antirheumatika Chlorothiazid Diuretika (Arzneimittel, die zur Wasserausschwemmung eingesetzt werden) Furocumarine Zitrusfrüchte, Sellerie, Herkulesstaude (Bärenklau) Sulfonamide Antibiotika / Chemotherapeutika Tetracyclin Antibiotika Triacetyldiphenylisatin Abführmittel Stand: 07.08.2024

Aufklärung der Ursachen von Tierarzneimittelfunden im Grundwasser - Untersuchung eintragsgefährdeter Standorte in Norddeutschland

Um die Ursachen der Funde von Antibiotika-Wirkstoffen (Sulfonamide) im oberflächennahen Grundwasser aufzuklären, wurden an elf Standorten mit deutlich erhöhten Viehbesatzdichten in Nordwestdeutschland räumlich und zeitlich hochaufgelöste Untersuchungen durchgeführt. Die Auswahl der Standorte resultierte aus einem worst-case-Ansatz, bei dem unter ungünstigen Standortbedingungen der Eintrag von Antibiotika in das Grundwasser begünstigt wird. Es erfolgten Recherchen zum möglichen Stoffeintrag über organische Wirtschaftsdünger. An fast allen Standorten konnte eine weitgehende Kooperation der Landwirte unter Mithilfe der Landwirtschaftsverbände erreicht werden. Die Landwirte wurden befragt, welche und wie viele organische Wirtschaftsdünger in den letzten fünf Jahren auf die Schläge im Zustrom der Messstellen aufgebracht und welche Arzneimittel im Betrieb eingesetzt worden waren. Flankierend wurden die von Ihnen zur Verfügung gestellten Dünger beprobt und analysiert. Im Gelände wurden temporäre Grundwassermessstellen errichtet, die wiederholt beprobt und mit denen der Grundwasserzustrom zu den stationären Messstellen hochaufgelöst und zuverlässig ermittelt werden konnte. Dabei zeigten sich lokal große räumliche Unterschiede der Antibiotika-Funde in niedrigen Konzentrationen. Bei neun der elf Messstellen mit Funden waren die Konzentrationen zeitlich betrachtet über drei Jahre konstant. Bei allen elf Standorten wird davon ausgegangen, dass der Stoffeintrag der Antibiotika-Wirkstoffe durch die Düngung mit organischen Wirtschaftsdüngern verursacht worden war, auch wenn die Eintragspfade nicht überall komplett nachvollzogen werden konnten. Die an allen elf Standorten gefundenen Wirkstoffe Sulfadiazin und Sulfadimidin werden in Deutschland fast ausschließlich zur Behandlung von Tieren eingesetzt. Außerdem wurde an zwei Standorten wiederholt der Wirkstoff Sulfamethoxazol im Grundwasser in hohen Konzentrationen zwischen 100 und 300 ng/l gefunden. Dieser Stoff wird in Deutschland in der Humanmedizin in deutlich größeren Mengen als in der Tiermedizin eingesetzt. Dort wurden auch begleitende Wirkstoffe, Transformationsprodukte und Süßstoffe sowohl in Grundwasser- als auch in Abwasserproben lokal benachbarter Kleinkläranlagen gefunden, die direkt in den Boden emittieren. Daher wird hier von einem zusätzlichen Stoffeintrag über das Abwasser ausgegangen, der durch Modellrechnungen zum Verbleib der Wirkstoffe im Untergrund bestätigt werden konnte.Quelle: https://www.umweltbundesamt.de

Auftreten und Herkunftsbestimmung von Antibiotika in viehstarken Regionen Niedersachsens

Die Belastung des Grundwassers durch Antibiotika aus der Gruppe der Sulfonamide und Trimethoprim wurde in Niedersachsen in Gebieten mit hohem Viehbesatz an 159 oberflächennahen Grundwassermessstellen untersucht. Die Indikatoren Carbamazepin und Acesulfam-K zeigen den möglichen Einfluss häuslicher Abwässer aus Kleinkläranlagen. Die ausschließliche Verkehrsfähigkeit einiger Ausgangswirkstoffe als Tierarzneimittel belegt eine landwirtschaftliche Herkunft. 32 Messstellen enthielten Antibiotikawirkstoffe, die sowohl in der Tier-, als auch in der Humanmedizin Verwendung finden. 16 Messstellen enthielten ausschließlich das Tierarzneimittel Sulfadimidin. Bei neun Messstellen ist aufgrund des Fundspektrums eine Mischbelastung mit Humanarzneimitteln aus häuslichem Abwasser möglich. Funde von Sulfadiazin und Sulfamethoxazol an fünf Messstellen erfordern eine weitere Aufklärung. Für weitere zwei Messstellen belegt eine Detailuntersuchung eine landwirtschaftliche Quelle und einen Abwassereintrag. Lediglich an zwei Messstellen überstiegen die Funde den vom Umweltbundesamt vorgeschlagenen Schwellenwert. Neben landwirtschaftlichen Quellen erwiesen sich Kleinkläranlagen als bedeutende Eintragsquelle für Antibiotikawirkstoffe. Aufgrund der häufigen Kombinationsfunde von Wirkstoffen sollte neben einem Schwellenwert für Einzelstoffe auch ein Summenschwellenwert diskutiert werden. © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2018

Untersuchung des biochemischen Mechanismus des Sulfonamidabbaus in Abwassser und die Rolle der ipso-Substitution

Sulfonamid-Antibiotika werden nur unzureichend in Kläranlagen abgebaut und können daher ubiquitär in der aquatischen Umwelt nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass ständige Exposition von Mikroorganismen, auch bei nicht-hemmenden Konzentrationen, die Ausbreitung von Antibiotika-Resistenzen fördert, was Anlass zur Sorge gibt im Hinblick auf die steigende Zahl von Berichten über multiresistente Erreger. Microbacterium sp. Stamm BR1 wurde aus einer Anreicherungskultur aus Belebtschlamm isoliert. Dieser Stamm ist in der Lage Sulfonamid-Antibiotika als Kohlenstoff- und Energiequelle zu nutzen. In diesem Stamm wurden die kodierten Gene, die für den Sulfonamidabbau verantwortlich sind, identifiziert. Es konnte gezeigt werden, das eine FMN-abhängige Monooxygenase, kodiert durch ein sadA Gen, die ipso-Substitution von Sulfonamiden katalysiert, was den Abbau zu 4-benzoquinone-imin, Sulfite und dem zuvor an der Sulfogruppe verbliebenen Rest einleitet. Während 4-Benzochinon-imin als Kohlenstoff- und Energiequelle dient, verbleibt der meist heterozyklische Rest als Dead-End Metabolit in den Kulturüberständen. In dem vorgeschlagenen Projekt soll der Zusammenhang zwischen dem Entstehen der identifizierten Dead-End Metabolite und dem biologischen Abbau von Sulfonamiden untersucht werden. Gleichzeitig soll untersucht werden, ob die Präsenz von homologen Bakteriengenen in ausgesuchten Kläranlagen der Abbauaktivität von Sulfonamiden zugeordnet werden kann. Dazu sollen Genomsequenzen aus weiteren sulfonamide-abbauenden Bakterienkulturen isoliert und bezüglich des Vorhandensein von sadA Homologen untersucht werden. Aus den Homologsequenzen soll eine Consensus-Sequenz berechnet werden, die als Basis für PCR Primer dient, um speziell sadA Homologe aus Belebtschlammkulturen zu vervielfachen und zu quantifizieren. Flankierende Sequenzen dieser Homologe werden ebenfalls analysiert hinsichtlich Gen-Clustern, die dem in Microbacterium sp. Stamm BR1 ähneln. Eliminationsraten von Sulfonamiden in Kläranlagen sollen über Massenbilanzen aus Zulauf und Ablauf bestimmt werden. Zusätzlich soll der Belebtschlamm bezüglich seines Abbaupotentials in Experimenten mit zugegebenen Sulfamethoxazole getestet werden. Der Abbau von Sulfonamiden in Reinkulturen bei Unterschiedlichen Nährstoffbedingungen soll Aufschluss über Grenzwerte für die Up- oder Down-Regulierung von Genen geben, die an der ipso-substitution von Sulfonamiden beteiligt sind. Das übergeordnete Ziel ist es, an die Ergebnisse des vom SNF geförderten vorangegangen Projektes anzuknüpfen, um die Abbauwege von Sulfonamiden während der Abwasserbehandlung besser zu verstehen. Die Ergebnisse und Arbeiten in diesem Projekt ermöglichen eine bessere Bewertung diesen Sulfonamidabbaus sowie das Verständnis der Rolle von FNM-abhängigen Monooxygenasen, die bereits im Vorläuferprojekt isoliert wurden.

Ursachen der Funde von Tierarzneimitteln im Grundwasser - Weiterentwicklung und Anwendung eines Kriterienkatalogs für die Untersuchung eintragsgefährdeter Standorte in Deutschland

Eingesetzte Veterinär-Antibiotika und deren Um- und Abbauprodukte werden mit dem Wirtschaftsdünger auf landwirtschaftliche Nutzflächen in diffuser Form ausgebracht. Durch die Versickerung werden sie in den Boden, die ungesättigte Zone und das Grundwasser eingetragen. Im FuE-Vorhabens 'Antibiotika und Antiparasitika im Grundwasser unter Standorten mit hoher Viehbesatzdichte' (Laufzeit Dez. 2011 bis Dez. 2013) wurde daher bereits eine umfangreiche Studie zum bisher bekannten Auftreten der Stoffe im Grundwasser sowie eine gezielte Grundwasserprobenentnahme unter 'worst case'-Bedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Studie und der Beprobungen in vier Ländern zeigen, dass vor allem Sulfonamide für eine Verlagerung ins Grundwasser relevant sind. Diese wurden an verschiedenen Standorten mit hohen natürlichen Risikopotenzialen in wiederholt durchgeführten Beprobungen stationärer Grundwassermessstellen laboranalytisch nachgewiesen werden, z. T. auch in hohen Konzentrationen (bis zu 0,1 Mikro g/l und mehr). Unsicherheiten bezüglich der Ursachen bleiben jedoch bestehen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es bei Vorliegen einer bestimmten Parameterkombination zu Antibiotika-Einträgen aus der Tierhaltung kommen kann. Für eine gesicherte Einschätzung der Belastungssituation des Grundwassers müssen die Ursachen, Mechanismen und Begleiterscheinungen, die für zeitlich und mengenmäßig schwankende Einträge ins Grundwasser verantwortlich sind, bekannt sein. Ziel dieses Vorhabens ist es daher anhand gezielter standortspezifisch und tiefendifferenzierter Beprobungen (unabhängig von der vorab-Festlegung auf die Standorte ortskonkreter Grundwassermessstellen) die Funde von Tierarzneimitteln im oberflächennahen Grundwasser aufzuklären. Zusätzlich soll die Konzentration von Antibiotika in Gülle und Gärresten gemessen werden, um den Abbau der Wirkstoffe in Boden und Grundwasser besser zu verstehen. Aus den Vorhabensergebnissen sollen in Zusammenarbeit mit den landwirtschaftlichen Beratungseinrichtungen gezielte Strategien entwickelt werden, um eine zukünftige Belastung des oberflächennahen Grundwassers zu vermeiden.

Aufklärung der Ursachen von Tierarzneimittelfunden im Grundwasser – Untersuchung eintragsgefährdeter Standorte in Norddeutschland

Um die Ursachen der Funde von Antibiotika-Wirkstoffen (Sulfonamide) im oberflächennahen Grundwasser aufzuklären, wurden an elf Standorten mit deutlich erhöhten Viehbesatzdichten in Nordwestdeutschland räumlich und zeitlich hochaufgelöste Untersuchungen durchgeführt. Die Auswahl der Standorte resultierte aus einem worst-case-Ansatz, bei dem unter ungünstigen Standortbedingungen der Eintrag von Antibiotika in das Grundwasser begünstigt wird. Es erfolgten Recherchen zum möglichen Stoffeintrag über organische Wirtschaftsdünger. An fast allen Standorten konnte eine weitgehende Kooperation der Landwirte unter Mithilfe der Landwirtschaftsverbände erreicht werden. Die Landwirte wurden befragt, welche und wie viele organische Wirtschaftsdünger in den letzten fünf Jahren auf die Schläge im Zustrom der Messstellen aufgebracht und welche Arzneimittel im Betrieb eingesetzt worden waren. Flankierend wurden die von Ihnen zur Verfügung gestellten Dünger beprobt und analysiert. Im Gelände wurden temporäre Grundwassermessstellen errichtet, die wiederholt beprobt und mit denen der Grundwasserzustrom zu den stationären Messstellen hochaufgelöst und zuverlässig ermittelt werden konnte. Dabei zeigten sich lokal große räumliche Unterschiede der Antibiotika-Funde in niedrigen Konzentrationen. Bei neun der elf Messstellen mit Funden waren die Konzentrationen zeitlich betrachtet über drei Jahre konstant. Bei allen elf Standorten wird davon ausgegangen, dass der Stoffeintrag der Antibiotika-Wirkstoffe durch die Düngung mit organischen Wirtschaftsdüngern verursacht worden war, auch wenn die Eintragspfade nicht überall komplett nachvollzogen werden konnten. Die an allen elf Standorten gefundenen Wirkstoffe Sulfadiazin und Sulfadimidin werden in Deutschland fast ausschließlich zur Behandlung von Tieren eingesetzt. Außerdem wurde an zwei Standorten wiederholt der Wirkstoff Sulfamethoxazol im Grundwasser in hohen Konzentrationen zwischen 100 und 300 ng/l gefunden. Dieser Stoff wird in Deutschland in der Humanmedizin in deutlich größeren Mengen als in der Tiermedizin eingesetzt. Dort wurden auch begleitende Wirkstoffe, Transformationsprodukte und Süßstoffe sowohl in Grundwasser- als auch in Abwasserproben lokal benachbarter Kleinkläranlagen gefunden, die direkt in den Boden emittieren. Daher wird hier von einem zusätzlichen Stoffeintrag über das Abwasser ausgegangen, der durch Modellrechnungen zum Verbleib der Wirkstoffe im Untergrund bestätigt werden konnte. Veröffentlicht in Texte | 54/2016.

Teilprojekt 4^RiSKWa: Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf - Risk AGuA: Risiken durch Abwässer aus der intensiven Tierhaltung für Grund- und Oberflächenwasser^Teilprojekt 1, Teilprojekt 2

In RiskAGuA sollten Technologien und Direktiven für den Umgang mit Abfallströmen in Agrarräumen zur Vermeidung der Belastung von aquatischen Systemen durch Veterinärpharmaka und pathogenen, multiresistenten Mikro-organismen entwickelt werden. Die beiden Arbeitsgruppen befassten sich dabei insbesondere mit dem chemischen Monitoring (ILL) und mikrobiologischen Analysen (IAM). Hauptziel war die Erfassung, Dokumentation und Bilanzierung der durch feste und wässrige Abfälle aus der Tierhaltung hervorgerufenen Belastungen durch Veterinärantibiotika, potentiell pathogener Bakterien sowie deren Antibiotika-Resistenzen und Resistenzgene in Biogasanlagen. In Biogasanlagen werden Substrate wie Gülle und Festmist, meist zusammen mit Maissilage, im Rahmen einer anaeroben Fermentation zu Biogas umgewandelt. Der nährstoffreiche Fermentationsrückstand wird in der Regel auf landwirtschaftlichen Nutzflächen ausgebracht. Die chemischen Untersuchungen, insbesondere mittels LC-MS/MS, zeigen, dass der Prozess in Biogasanlagen eine potentielle Senke für Antibiotika darstellt. Eine hohe Eliminationsrate zeigte v.a. Chlortetracyclin, eine deutlich schwächere Elimination wurde für Tetracyclin und Sulfonamide im kontinuierlichen Fermentationsprozess festgestellt. Es konnte nicht abschließend geklärt werden, welchen Eliminationsprozessen (Sorption an der Matrix, (a)biotischer Abbau, Transformation) Antibiotika hierbei unterliegen. Die mikrobiologischen Untersuchungen zeigen deutlich, dass ESBL tragende E. coli und VRE sowie andere potentiell pathogene und antibiotikaresistenztragende Bakterien durch Biogasanlagen in den Gärrest transferiert werden und somit mit der Ausbringung des Gärrestes in die Umwelt eingetragen werden. Eine Reduktion der Abundanz dieser Bakterien konnte klar gezeigt werden, aber welches Risiko der Austrag der Bakterien in der Umwelt hat, konnte aufgrund der Datenlagen nicht exakt abgeschätzt werden. Im Rahmen der Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die Quantifizierung von Indikatorbakterien mittels Kultivierung auf speziell für diese Zwecke angebotenen diagnostischen Standardmedien aus dem komplexen Probenmaterial kritisch zu betrachten ist. Für einen sicheren Nachweis der hier untersuchten Bakteriengruppen und ihren resistenztragenden Vertretern sind spezifische Voranreicherungsmethoden unumgänglich.

Antibiotika im Grundwasser – kein Einzelfall

Cloppenburg - Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Auswirkung von Antibiotika auf das Grundwasser standen erneut im Blickfeld beim 21. Grundwasser-Workshop am Mittwoch in Cloppenburg. Mehr als 200 Experten waren zu dieser vom NLWKN (Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz) jährlich veranstalteten Tagung gekommen. „Antibiotika gehören nicht in den Boden und nicht in das Grundwasser. Daneben sind nach wie vor die erheblichen Stickstoffeinträge aus landwirtschaftlicher Intensivnutzung wichtige zu beachtende Aspekte beim Grund- und Trinkwasserschutz in Niedersachsen“, so Umweltminister Stefan Wenzel zum Auftakt der Veranstaltung. „Die Kommunen sollen gemeinsam mit der Landwirtschaftskammer und dem NLWKN Ursachen ermitteln und Maßnahmen zur Verringerung der Belastungen prüfen“, so Wenzel. Deshalb hat sich der Minister inzwischen persönlich an jene 24 Kommunen gewandt, in deren Gebiet Grundwassermessstellen mit einer Überschreitung des Grenzwertes für Nitrat von 50 mg pro Liter liegen und obendrein zusätzlich einen ansteigenden Trend verzeichnen. „In beiden Problemfeldern – Spurenstoffe wie Nährstoffe – brauchen wir konsequentes Handeln für eine Trendwende und auch einen langen Atem, um die durch die Europäische Wasserrahmenrichtlinie geforderten Ziele zu erreichen“. Im Hinblick auf Tierarzneimittel hat der NLWKN in einer landesweiten Untersuchung im vergangenen Jahr 157 Grundwassermessstellen untersucht. An jeder siebten Messstelle wurden Wirkstoffe aus der Gruppe der Sulfonamide festgestellt. „Viehstarke Regionen sind häufiger betroffen, aber auch in vieharmen Gebieten wurden Wirkstoffe im Grundwasser gefunden“, erklärte Stephan-Robert-Heinrich vom NLWKN. Parallel dazu untersucht der NLWKN mögliche Eintragspfade von Arzneimitteln gezielt an sechs Standorten in Niedersachsen. Nitrat im Grundwasser Nitrat im Grundwasser Experten aus Landwirtschaft und Wasserwirtschaft haben ermittelt, dass landesweit 80.000 Tonnen Stickstoff zu viel gedüngt wird. Dies führt zu hohen Nitrateinträgen zunächst in das oberflächennahe Grundwasser. Infolge dessen müssen für den Parameter Nitrat 60% der Landesfläche im schlechten Zustand gemäß Wasserrahmenrichtlinie gemeldet werden. Zur Reduzierung der Einträge bietet das Umweltministerium in den Trinkwassergewinnungsgebieten und in der Wasserrahmenrichtlinien-Zielkulisse freiwillige Maßnahmen an. Minister Wenzel sagte dazu in seinem Grußwort: „Aber die Ziele der Wasserrahmenrichtlinie und des Trinkwasserschutzes sind mit den bestehenden Maßnahmen bei Weitem nicht zu erreichen. Es ist höchste Zeit für die lange angekündigte novellierte Düngeverordnung. Der Bundeslandwirtschaftsminister muss jetzt nach der von der Europäischen Kommission beschlossenen Klage gegen Deutschland einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der Gewässerqualität leisten“. Neben den festgestellten Belastungen sind jedoch in vielen Bereichen Niedersachsens Nitratabbauprozesse im Boden und im Grundwasser zu beobachten, die derzeit noch dafür sorgen, dass in zahlreichen Brunnen und Grundwassermessstellen nur geringe bis keine Nitratbelastungen gemessen werden. Die Fachleute gehen jedoch davon aus, dass der Abbau endlich ist und Belastungen dann ins Grundwasser durchschlagen. In den vergangenen Jahren wurden Methoden weiterentwickelt, die die hydrochemischen Prozesse im Untergrund darstellen, den Nitratabbau im Grundwasser quantifizieren und es so ermöglichen, die „Lebensdauer“ des Nitratabbaus abzuschätzen. Nach Einschätzung von Hubertus Schültken vom NLWKN werden die Untersuchungen zum Nitratabbau in den nächsten Jahren als zentrales Thema auf der Agenda vieler Wasserversorger stehen. Modell- und Pilotprojekte Modell- und Pilotprojekte

Antibiotika und Antiparasitika im Grundwasser unter Standorten mit hoher Viehbesatzdichte

Der Einsatz von Medikamenten ist in der heutigen, intensiv betriebenen landwirtschaftlichen Tierhaltung weit verbreitet. Über den Eintrag der Stoffe sowie ihrer Transformationsprodukte über die Gülle in das oberflächennahe Grundwasser gibt es hingegen bisher wenig Informationen.<BR>In vier Bundesländern wurden deshalb zur Untersuchung von Tierarzneimittel-Wirkstoffen im Grundwasser 48 Grundwassermessstellen ausgewählt. Die Auswahl erfolgte als "worst-case"-Ansatz: hohe Viehbesatzdichte, intensive Ausbringung von Wirtschaftsdünger, sorptionsschwache und gut belüftete Böden, hohe Stickstoffgehalte, geringer Flurabstand sowie hohe Neubildungsraten des Grundwassers, kurze Verweilzeiten des Sickerwassers im Untergrund. Die Auswahl der zu untersuchenden Tierarzneimittel erfolgte auf Basis einer Literaturstudie. Im Ergebnis wurden 23 TAM-Wirkstoffe und Carbamazepin als Tracer für Humanarzneimittel ausgewählt. 48 Messstellen wurden 2012 und 2013 mindestens zweimal Proben entnommen. Bei 39 Messstellen wurden keine Wirkstoffe nachgewiesen, bei sieben Messstellen in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen wurden Einzelwirkstoffe aus der Gruppe der Sulfonamide in sehr niedrigen und bei zwei Messstellen in den gleichen Ländern in sehr hohen Konzentrationen nachgewiesen. <BR>Eindeutig ist die Befundlage vor dem Hintergrund einer vorab durchgeführten Literaturrecherche zu bisher nachgewiesenen Wirkstoffen. Sulfonamide sind die am häufigsten im Grundwasser analysierten Einzelwirkstoffe weltweit und werden auch in den Zielregionen eingesetzt. Ein Defizit besteht bei präzisen Informationen zu den eingesetzten Wirkstoffen selber, bei Daten zu den Verbrauchsmengen und vor allem in der räumlichen Auflösung. Hier wurde bislang kein relevanter Fortschritt durch die in Entstehung befindlichen Datenbanken in Deutschland erreicht.<BR>Insgesamt und vor dem Hintergrund des worst-case-Ansatzes kann geschlussfolgert werden, dass der Eintrag von Tierarzneimitteln in das oberflächennahe Grundwasser unter den naturräumlichen und hydrogeologischen Bedingungen in Deutschland nicht ubiquitär stattfindet. Bei besonders ungünstigen Standortbedingungen hingegen wurden in Einzelfällen Nachweise der Stoffe in teilweise sehr deutlicher Ausprägung festgestellt. <P>Quelle: Forschungsbericht

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