Umweltsubstanzen können bei Mensch und Tier das Hormonsystem beeinflussen, indem sie auf den Metabolismus der Hormone einwirken. So wurde kürzlich gezeigt, dass zinnorganische Verbindungen wie Tributylzinn bei Schnecken und Fischen offenbar durch eine Hemmung der Aromatase den Metabolismus der Sexualsteroidhormone stören und so schwere Schäden hervorrufen. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, beim Menschen mit den von uns entwickelten Testverfahren (DFG Kl 524/4-1) zunächst den Einfluss der ubiquitär vorkommenden zinnorganischen Verbindungen auf Schlüsselenzyme des Sexualhormonstoffwechsels, wie die Aromatase, die 5a-Reduktase und die 17b-Hydroxysteroid-Dehydrogenase zu untersuchen. Auf molekularer Ebene soll in Gewebe-Homogenaten und -Schnitten der Einfluss auf die Enzymaktivität und in Zellkulturen auf die Genexpression (Quantifizierung der mRNA) gemessen werden. Ferner soll in menschlichem Gewebe der Gehalt an zinnorganischen Verbindungen bestimmt werden. Diese Untersuchungen werden zeigen, inwieweit auch beim Menschen Umweltsubstanzen in den Steroidhormonstoffwechsel eingreifen. Dies sind grundlegende Fragestellungen, zu denen beim Menschen bisher keine Befunde vorliegen.
Sprengstoffe, v.a. TNT und Hexogen (RDX), sind als Kontaminationen in den Boden eingetragen worden und gelangen aufgrund ihrer geringen Wasserlöslichkeit langsam in das Grundwasser. Aufgrund ihrer Umwetlttoxizität ist eine Sanierung kontaminierter Standorte nötig. Bisherige Untersuchungen zum Abbau dieser Xenobiotika haben sich auf die oxidativen Enzyme von Pilzen aus fremden Habitaten (v.a. Weißfäule-Pilzen) konzentriert. Unter Ansatz basiert hingegen auf der Charakterisierung des Abbau-Potentials der nativen Bodenmycota. TNT wird durch Nitratreduktase-Aktivität reduziert und in die Humus-Schicht eingebunden, während das instabile heterozyklische RDX-Moleküle durch Reduktion gespalten und somit mineralisiert wird. TNT-Reduktion und RDX-Abbau werden durch eine große Diversität an bodenbewohnenden Pilzen durchgeführt, v.a. Zygomyceten (Cuninghamella, Absidia) und imperfekte Stadien von Ascomyceten (Penicillium, Trichoderma). Unsere derzeitigen Studien befassen sich mit der Einbringung der RDX-Fragmente in den pilzlichen Sekundärmetabolismus.
Die Verwendung von Pikrinsäure (2,4,6-Trinitrophenol) als Sprengstoff hat zu bedeutenden Umweltbelastungen geführt. Die Toxizität der Pikrinsäure (PA) und dessen mutagenes Reduktionsprodukt 2-Amino-4,6-Dinitrophenol schafft ein wirtschaftliches Interesse, die großen Mengen an PA in Altlasten und Abwasserströmen mikrobiologisch zu entfernen. Die Basis für die geplanten Arbeiten sind Bakterien der Gattungen Nocardioides und Rhodococcus, die über Reduktion des aromatischen Ringes und Bildung eines Hydrid-Meisenheimer (H-Pikrat) Komplexes PA als alleinige Stickstoffquelle verwenden. Zwei Enzyme aus Nocardioides simplex übertragen H von NADPH auf PA unter Bildung des H-Pikrat Komplexes. Teile der für den PA-Abbau vermeintlichen genetischen Information aus Rhodococcus opacus HL PM-1 wurden mit der Differential-Display-Technik gefunden. Ziel ist es, die Gene und Genfunktionen des gesamten PA-Abbauweges zu identifizieren und zu charakterisieren, sowie die biochemischen Kenntnisse zu vertiefen. Dies ist entscheidend für die Entwicklung von Systemen zur Entfernung von PA und für die Erschließung von neuartigen Degradationssystemen für TNT.
Durch ReFoPlan-Vorhaben FKZ 3719654080 (UBA Texte 20/2023) ist eine Stoffliste mit 639 bekannten Kontaminanten der Trinkwasserressourcen (55 Studien von 2000 bis 2019, Uferfiltrat, Grundwasser, Rohwasser, Trinkwasser) erstellt worden. 311 sind REACH-registriert. Davon sind 24 % als PMT/vPvM-Stoffe klassifizierbar, aber 42 % sind bisher nicht auf Persistenz getestet worden und können deswegen nicht durch die EU-Behörden unter REACH reguliert werden. Eine Priorisierung der Stoffliste erfolgt bis Ende 2023 durch ein Sachverständigengutachten in IV 2.3. Gleichzeitig zeigt das ReFoPlan-Vorhaben FKZ 3720644080 (UBA Texte xx/2023) für den OECD TG 309 eine hohe Priorisierung zur Testguidelineüberarbeitung (55 Kommentare und Platz 5 von 36). Das ReFoPlan-Vorhaben 'P-Ident2' FKZ xxxx (UBA Texte xx/2023) wiederum hat bewiesen, dass eine Testung von Mischungen persistente Stoffe identifizieren kann. Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, auf aktuelle Forschungsergebnisse aufzubauen und am Beispiel der bisher bekannten Kontaminanten der Trinkwasserressourcen, eine innovative, gestufte 'bottom up' Teststrategie zu entwickeln. Die Teststrategie soll zeitsparend, preiswert und zuverlässig die persistenten Chemikalien aus einer Stoffliste identifizieren, ohne dabei teure radioaktive Testsubstanzen einsetzen zu müssen. Zuerst werden Mischungen der Testsubstanzen (ca. 40 pro Test) in modifizierten OECD TG 309 Testsystemen bei niedrigen Konzentrationen mit biotischen und abiotischen Kontrollen getestet. Im zweiten Schritt wird die Abbaubarkeit jeder einzelner Testsubstanz durch das Verhältnis zwischen biotischen und abiotischen Peakflächen bewertet. Durch Wiederholung des ersten Schrittes in unterschiedlichen Kombinationen sollen systematische Fehler sowie Unsicherheiten minimiert werden. Der dritte Schritt ist das Ranking innerhalb der Stoffliste. Im letzten Schritt erfolgt für die priorisierten persistenten Chemikalien ein einfacher OECD TG 309 Test.
The German Environment Agency has conducted tests to determine the ecotoxicity of TNT and its metabolites 2-ADNT and 4-ADNT, as well as other munition compounds (1,3-DNB and 2,6-DNT) by using two marine diatom species (Phaeodactylum tricornutum and Skeletonema marinoi) in accordance with DIN EN ISO 10253 (2016) and derived effect concentrations on this basis.Environmental quality standards (EQS), as applied in the Water Framework Directive and Marine Strategy Framework Directive, were derived for TNT in water and biota. A proposal for monitoring the EQS was made after comparing the EQS with measured environmental concentrations of TNT.
Zu den Zielen, die die Europäische Union ihren Mitgliedstaaten im Rahmen der Beurteilung und Kontrolle der Luftqualität vorgegeben hat, gehört die Erhaltung einer guten Luftqualität, das heißt, die Einhaltung gesetzlich festgelegter Grenzwerte. Kann diese Einhaltung nicht sichergestellt werden, müssen Luftreinhaltepläne aufgestellt werden, die geeignete Maßnahmen enthalten, um den Zeitraum einer Nichteinhaltung so kurz wie möglich zu halten. Diese Luftreinhaltepläne werden der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Zuständig für die Aufstellung von Luftreinhalteplänen ist in Schleswig-Holstein das Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung (MELUND). Luftreinhaltepläne wurden für die Städte Itzehoe, Ratzeburg und Kiel aufgestellt. In Ratzeburg und Itzehoe konnten sie erfolgreich umgesetzt werden. Der Plan für Kiel wurde im Jahr 2020 fortgeschrieben. Gemäß Artikel 22 der EU-Richtlinie 2008/50/EG vom 21. Mai 2008 über Luftqualität und saubere Luft für Europa konnte die Frist für die Erfüllung der Vorschriften und Ausnahmen von der vorgeschriebenen Anwendung der Grenzwerte für Stickstoffdioxid um bis zu fünf Jahre verlängert werden, wenn - aufgezeigt wurde, wie der Grenzwert vor Ablauf der neuen Frist eingehalten werden sollte - in den Jahren der Fristverlängerung der Grenzwert um nicht mehr als die in der Richtlinie festgelegte maximale Toleranzmarge überschritten wird. Erforderlich war dazu eine Mitteilung der Mitgliedstaaten an die Kommission. Wurden innerhalb von neun Monaten nach Eingang dieser Mitteilung keine Einwände erhoben, galten die Bedingungen als erfüllt. Wurden Einwände erhoben, konnte die Kommission die Mitgliedstaaten auffordern, Anpassungen vorzunehmen oder neue Luftqualitätspläne vorzulegen. Die Mitteilungen für den Ballungsraum Kiel und die Gebiete Itzehoe und Ratzeburg erfolgten im Jahr 2011. Die Kommission hat gegen die Mitteilungen keine Einwände erhoben. Die Fristverlängerungen galten bis zum 31.12.2014 und sind somit abgelaufen.
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