Organische Spurenverunreinigungen und insbesondere deren Wirkungen rücken immer mehr in den Focus der Forschung. Rückstände von Pestiziden und Pharmaka werden inzwischen in allen Umweltkompartimenten bis hin zu Nahrungsmitteln, Trinkwasser und auch in menschlichen Geweben gefunden. Die Wirkungen solcher Stoffe sind jedoch bisher nur sehr wenig untersucht. Wirkungen werden auf Ökosystemebene, vor allem bei Wasserorganismen, aber auch bereits auf der Ebene von Vertebraten- und humanen Zellen gefunden. Besonders Besorgnis erregend ist die Feststellung synergistischer Effekte von Stoffen, die einzeln in Konzentrationen deutlich unterhalb der Wirkschwelle vorliegen. Die neu gegründete Fakultät 2 der BTU hat sich deshalb die Erforschung von Umweltverhalten und gesundheitlicher Auswirkungen solcher Verbindungen zum Ziel gesetzt. Ein besonderes Problem bei der Betrachtung von Wirkungen der Spurenstoffe stellen Metabolite und Abbauprodukte dieser Substanzen dar. Von zahlreichen Verbindungen ist das Verhalten in der Umwelt bisher kaum bekannt. Dies liegt häufig auch daran, dass bisher geeignete Analyseverfahren für die Verfolgung von Abbaumechanismen im Spurenbereich fehlen. Der LS 'Biotechnologie der Wasseraufbereitung' beschäftigt sich beispielsweise mit dem Umweltverhalten phosphororganischer Verbindungen. Der gegenwärtig bekannteste Vertreter dieser Stoffgruppe ist das Totalherbizid Glyphosat. Obwohl diese Verbindungen in großen Mengen nicht nur in der Landwirtschaft, sondern auch in der Industrie und vor allem im Haushalt verwendet werden, ist über das Umweltverhalten und vor allem über den Abbau der meisten Substanzen nur sehr wenig bekannt. Dies liegt u.a. an der äußert komplizierten Analytik, die bisher nur über LC/MS/MS oder LC/ICP-MS gelingt und nur von sehr wenigen Laboren in Deutschland beherrscht wird. Die Identifikation vieler Metaboliten scheitert bisher am Fehlen geeigneter Gerätetechnik und Methoden. Das beantragte LC/MS-IT-TOF-Gerät vereinigt erstmals die gute Empfindlichkeit des Ion-Trap mit der Massengenauigkeit der Time-Flow-Technik. Dieses Gerät besitzt somit die besten Voraussetzungen für die Identifikation von Substanzen im Spurenbereich und stellt eine wichtige Ergänzung von bereits vorhandenen Techniken wie GC/MS, LC/MS und NMR, sowie hoch effizienter Methoden und Verfahren zur Anreicherung von organischen Verbindungen dar. Es wird erwartet, dass mit Hilfe der neuen Technik völlig neue Einblicke in Umweltverhalten und Wirkungen von solchen Spurenstoffen gewonnen werden können, die bisher nicht oder nur unzureichend analysiert werden können. Mit der neuen Geräteausstattung werden dabei auch die Umwelt- und Gesundheitsforschung weiter verknüpft.
Untersuchungen zur Belastung mit dem Totalherbizid Glyphosat zeigten eine Erhöhung der Detektionsrate über die Zeit. Dies belegt eine Zunahme der Belastung der Bevölkerung. Für zahlreiche andere Pestizide gibt es hingegen keine ausreichende Datenlage zur derzeitigen korporalen Belastung der Menschen in Deutschland mit Pestiziden und der zeitlichen Entwicklung der Exposition. Die Belastungssituation in der Bevölkerung wird in diesen Fällen bisher lediglich auf Grundlage von Berechnungen des Lebensmittelverzehrs und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Durch im Vorhaben durchgeführte Analyse der in der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) archivierten Proben sollen diese Datenlücken geschlossen und spezifische Zeittrends generiert werden. Im Projekt werden umfangreiche Messdaten zur Hintergrundbelastung der Menschen in Deutschland mit Organophosphat-Pflanzenschutzmitteln und Pyrethroiden generiert. Die Daten werden nach statistischer Auswertung im UBA auch in Fachjournalen publiziert, um sie abschließend qualitätszusichern. Die im Vorhaben gewonnenen Daten werden zudem für die Politikberatung aufbereitet und der (Fach-)Öffentlichkeit u.a. im Internetangebot der UPB zur Verfügung gestellt.
null Weltwassertag 2022: Grundwasser ist Gewässertyp des Jahres 2022 Baden-Württemberg/Karlsruhe „Mit ihrem regelmäßigen Grundwasser-Monitoring setzt die LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg das Motto des diesjährigen Weltwassertags „Making the invisible visible“ eins zu eins um. Schon seit vielen Jahren beobachten und bewerten wir unser Grundwasser und tragen damit zum Schutz unserer wertvollsten Trinkwasserressource bei“, so Werner Altkofer, stellvertretender Präsident der LUBW. Die LUBW hat pünktlich zum Weltwassertag am 22. März ihren Bericht zur Grundwasserüberwachung 2020 in Baden-Württemberg veröffentlicht. Mit zahlreichen Grafiken und Tabellen informiert der Bericht darüber, wie sich die Grundwasservorräte im Land im vergangenen Jahr entwickelt haben. Er gibt außerdem darüber Auskunft, wie stark das Grundwasser beispielsweise mit Nitrat und Industriechemikalien belastet ist. In den Jahren 2018 bis 2020 wurde erstmals das gesamte Landesmessnetz mit rund 1.900 Messstellen auf Glyphosat und Trifluoracetat untersucht. Glyphosat nur sehr selten im Grundwasser nachweisbar. Glyphosat ist ein Breitbandherbizid, das heißt es wirkt nicht selektiv, sondern gegen nahezu alle Pflanzen. Sein Abbauprodukt AMPA (Aminomethyl-Phosphonsäure) kann auch aus phosphonathaltigen Putz- und Reinigungsmitteln gebildet werden. Glyphosat bzw. AMPA wurden bei der ersten landesweiten Untersuchung nur sehr selten nachgewiesen. Die Herkunft der Befunde – Landwirtschaft oder Abwasser – ließ sich an den insgesamt 16 betroffenen Messstellen nicht eindeutig klären, da meist mehrere mögliche Einflussfaktoren vorlagen. Glyphosat führt somit nicht zu einer flächenhaften Gefährdung der Grundwasserqualität. Trifluoracetat fast überall im Grundwasser zu finden Trifluoracetat (TFA) ist ein Abbauprodukt vielfältiger chemischer Erzeugnisse wie Kältemittel, Pharmaka und Pflanzenschutzmittel. Bei der ersten landesweiten Untersuchung wurde Trifluoracetat im Grundwasser nahezu überall – an rund 95 % der untersuchten Messstellen – gefunden. Die höchsten Einzelbefunde betrafen durch industrielle Abwässer bzw. Uferfiltrat beeinflusste Messstellen. Grundwasservorräte auf niedrigem Niveau Insgesamt lagen die mittleren Grundwasservorräte im Jahr 2020 auf ähnlich niedrigem Niveau wie 2019. Es wurden außergewöhnlich steile Grundwasseranstiege auf ein überdurchschnittliches Niveau zu Jahresbeginn beobachtet. Insgesamt bewegten sich die Grundwasservorräte überwiegend innerhalb des unteren Normalbereichs. Im südlichen und nördlichen Oberrheingraben sowie in Oberschwaben und dem Kraichgau waren 2020 niedrige Grundwasservorräte zu verzeichnen. Befunde von EDTA im Vergleich zu 1998 halbiert Komplexbildner können Metalle binden und sind deswegen u.a. Bestandteil von industriellen Wasch- und Reinigungsmitteln. Ein Komplexbildner ist beispielsweise die Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), welche an fast 20 % der untersuchten Messstellen - hauptsächlich in den Teilmessnetzen Industrie und Siedlung – nachgewiesen wurde. Im Vergleich zu den ersten landesweiten Untersuchungen in 1998 wird EDTA heute nur noch an halb so vielen Messstellen gefunden. „Komplexbildner sind somit ein gutes Beispiel dafür, dass es durch freiwillige Selbstverpflichtungen der Industrie gelingen kann, die Einträge und somit auch die Befunde im Grundwasser langfristig deutlich zu vermindern“, so der stellvertretende Präsident Werner Altkofer. Nitratbelastung nach wie vor zu hoch An rund 8% der Messstellen im Land überschreitet der Nitratgehalt 2020 den gesetzlich vorgegebenen Schwellenwert von 50 Milligramm pro Liter. Somit stellt Nitrat wie in den Vorjahren die Hauptbelastung im Grundwasser dar, auch wenn die Konzentrationen seit Jahren rückläufig sind. Seit 1994 hat die mittlere Nitratkonzentration landesweit von 29 Milligramm pro Liter um rund 24 Prozent auf 22 Milligramm pro Liter im Jahr 2020 abgenommen. Die hohe Nitratbelastung ist in der Regel auf intensiven Ackerbau bzw. auf den Anbau von Sonderkulturen zurückzuführen. Betroffen sind insbesondere Bereiche in der nördlichen und südlichen Oberrheinebene, Teile des Kraichgaus, der Neckarraum zwischen Stuttgart und Heilbronn sowie die Region Oberschwaben. Insgesamt werden rund 45% der Landesfläche landwirtschaftlich genutzt. Auch in den landwirtschaftlich beeinflussten Messstellen sinken die mittleren Nitratkonzentrationen seit vielen Jahren. Seit dem Jahr 1994 von gut 38 Milligramm pro Liter auf zuletzt knapp 30 Milligramm pro Liter, was einem Rückgang von rund 23 Prozent entspricht. Dieser Rückgang resultiert unter anderem aus der Schutzgebiets- und Ausgleichsverordnung (SchALVO), die seit 1988 Landwirtinnen und Landwirte verpflichtet, in Wasserschutzgebieten die Flächen grundwasserschonend zu bewirtschaften. Die Landesregierung leistet entsprechende Ausgleichszahlungen für die daraus resultierenden wirtschaftlichen Nachteile. Hintergrundinformation Knapp drei Viertel des Trinkwassers wird in Baden-Württemberg aus Grund- und Quellwasser gewonnen. Die LUBW überwacht regelmäßig die Grundwasserbeschaffenheit an rund 1.900 Messstellen. Zusätzlich kontrollieren die Wasserversorgungsunternehmen die Grundwasserqualität in den Wasserschutzgebieten. Diese und weitere detaillierte Ergebnisse zu Grundwasserinhaltsstoffen sowie zu den Grundwasservorräten sind im Bericht „Grundwasser-Überwachungsprogramm – Ergebnisse 2020“ veröffentlicht, der im Publikationsdienst der LUBW unter der Webadresse https://pudi.lubw.de/ als PDF-Datei heruntergeladen werden kann. Zur Auswahl stehen hier eine zweiseitige Kurzfassung und ein 46-seitiger Fachbericht.
<p>- Nominiert für den Blauen Kompass 2018 und 2020 -</p><p>Das übergeordnete Ziel des Projekts "LIFE AgriAdapt - nachhaltige Anpassung der europäischen Landwirtschaft an den Klimawandel" ist die Entwicklung, praktische Erprobung und Verbreitung von Maßnahmen, die zu einer nachhaltigen Anpassung landwirtschaftlicher Betriebstypen (Tierhaltung, Ackerbau, Dauerkulturen) an den Klimawandel führen und die Betriebe damit weniger anfällig machen. Im Gesamtprojekt sind alle vier EU-Klimarisiko-Regionen (Süd-, West-, Zentral- und Nordeuropa) vertreten. Für Deutschland ist die Bodensee-Stiftung zuständig. </p><p>Die wesentlichen Projektmodule sind:<br> - Verbesserung des Wissens über Entwicklung, Bewertung und Monitoring der Klimaanfälligkeit auf einzelbetrieblicher Ebene durch Entwicklung und Erprobung einer europaweit einheitlichen Methode zur Analyse und Bewertung der Anfälligkeit landwirtschaftlicher Betriebe (Klimawandel-Check).<br> - Praktische Erprobung von Maßnahmen zur nachhaltigen Anpassung an den Klimawandel durch die Entwicklung und Umsetzung konkreter Maßnahmenpläne auf insgesamt 120 Pilotbetrieben in Europa (je Klimarisikoregion 30 Betriebe: 12 Tierhaltungsbetriebe, 12 Ackerbaubetriebe und 6 Dauerkulturbetriebe).<br> - Zur weiteren Förderung von nachhaltigen Anpassungsmaßnahmen und Verbesserung des Wissenstransfers werden die Projektergebnisse über Schulungen, Präsentationen und Informationsveranstaltungen an weitere Zielgruppen (Landwirt*innen, Landwirtschaftsverbände, technische Berater*innen, Lebensmittelstandards und Versicherungsunternehmen, Landwirtschaftsschulen, Ausbildungszentren wie auch politische Vertreter*innen) weitergegeben.<br> - Entwicklung und Veröffentlichung des AWA-Webtools mit interaktiver Übersicht zu regionalisierten agro-klimatischen Indikatoren bis 2046 für über 300 Regionen in Europa und Beschreibungen von nachhaltigen Anpassungsmaßnahmen für Landwirt*innen und weitere landwirtschaftliche Fachleute aus Bildung, Beratung und Verwaltung<br> - Veröffentlichung und Verbreitung eines Handbuchs</p><p></p><p>Die Betriebsleiter*innen der insgesamt 30 Pilotbetriebe in Baden-Württemberg</p><p>Fachleute zur Erarbeitung des Baseline-Reports, der Crop-IDs und zur fachlichen Projektleitung (u.a. Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg, Kompetenzzentrum Obstbau Bodensee, Landwirtschaftliches Zentrum BaWü in Aulendorf, Weinbau Institut Freiburg, Landesanstalt für Schweinezucht Boxberg, Bioland Beratung GmbH / LIFE SOLMACC Projekt, DWD Agrarmeteorologie, Landesanstalt für Landwirtschaft Bayern</p><p></p><p>Gesamtkosten EU-Projekt: ca. 2.200.000 Euro</p><p>Das Projekt wird gefördert von EU LIFE, landwirtschaftliche Rentenbank, LK Bodenseekreis, OMIRA, MLR Baden-Württemberg sowie weitere Co-Finanzierer in Spanien, Frankreich und Estland.</p><p>- Entwicklung des sogenannten Klimawandel-Checks für landwirtschaftliche Betriebe<br> - Erstmalige Anwendung des Klimawandel-Checks auf 30 Pilotbetrieben in Baden-Württemberg und europaweit auf insgesamt 126 Pilotbetrieben (zusätzlich in Spanien, Frankreich und Estland)<br> - Ausarbeitung von insgesamt 126 einzelbetrieblichen Maßnahmenplänen zur nachhaltigen Anpassung an den Klimawandel<br> - Hohes Interesse bei den Landwirten, in der landwirtschaftlichen Fachwelt und in der Fachpolitik (z.B. bei der zweitägigen Fachkonferenz im November 2019 in Stuttgart)<br> - Veröffentlichung des AgriAdapt-Handbuchs (siehe Link)<br> - Veröffentlichung des AWA Webtools (siehe Link)</p><p>DIe nachhaltige Anpassung der Landwirtschaft an den Klimawandel trägt zum aktivem Klimaschutz bei (z.B. reduzierte oder pfluglose Bodenbearbeitung, erosionsmindernde Maßnahmen, Anbau von Zwischenfrüchten und Untersaaten). Durch diese und weitere Anpassungsmaßnahmen (z.B. Pflanzung von Hecken, Nützlingsförderung) entstehen positive Effekte für die Biologische Vielfalt. Zudem verbessert sich die Wettbewerbsfähigkeit der Betriebe durch eine höhere Ertragssicherheit und Erntequalität.</p><p>Ein Zielkonflikt besteht in der relativen Vorzüglichkeit einiger Bodenbearbeitungsverfahren (Direktsaat, Minimalbodenberarbeitung) und der damit häufig verbundenen Anwendung von Breitbandherbiziden.<br> Ein weiterer Zielkonflikt könnte im Falle von verstärkter Anwendung von Frostschutzberegnung in Dauerkulturen mit anderen Wassernutzungen entstehen. Zudem besteht zum Teil ein Zielkonflikt mit der Biodiversität bei reduzierter oder pflugloser Bodenbearbeitung durch Einsatz von Breitbandherbiziden.</p><p>Baden-Württemberg</p>
Aufbauend auf einem früheren DFG-geförderten Vorhaben zum Keimungsverhalten verbreiteter Festuco-Brometea- und Molinietalia- Arten (KNÖDLER 2001) und einem weiteren am Institut für Grünlandwirtschaft und Futterbau fertiggestellten Projekt (ZIRON 2000), die ausschließlich Laboruntersuchungen beinhalteten, sollen hier zur Ergänzung und Verifizierung der Laborergebnisse Freilanduntersuchungen folgen. Für das Vorkommen einer Art ist neben der Konkurrenzfähigkeit, Persistenz und vegetativen Ausbreitung das Keimverhalten sowie dann die sich anschließende Etablierung der Keimlinge und Jungpflanzen von entscheidender Bedeutung. Zur Keimung und den Überlebensraten der Jungpflanzen werden Untersuchungen im Freiland durchgeführt. Zur getrennten Bewertung der Spross- und Wurzelkonkurrenz wurden ferner Samen in Teilflächen der Versuchsparzellen ausgesät, die a) zuvor mit einem Totalherbizid behandelt wurden (= ohne Spross- und Wurzelkonkurrenz), auf denen b) die Lolium perenne-Pflanzen durch hohe Nutzungsfrequenz auf einer Bestandshöhe kleiner als 5 cm gehalten wurde (= mit Wurzel, ohne Sprosskonkurrenz) bzw. c), bei denen die Diasporen innerhalb eines 20 cm tief in der Erde eingebrachten Rohres mit 10 cm Durchmesser (= ohne Wurzel- mit Sprosskonkurrenz) ausgebracht wurden. Zusätzlich wird zum Vergleich mit den Freilanduntersuchungen die Keimfähigkeit unter standardisierten Umweltbedingungen (= Laborversuche) erfasst.
Glufosinat (oder Phosphinotricin) ist ein vergleichsweise modernes Herbizid, das seit etwa 25 Jahren in Gebrauch ist. Bei der Verbindung handelt es sich um eine Aminosäure; üblicherweise bezeichnet man das DL-Racemat als Glufosinat, das L-Enantiomer als Phosphinothricin. Die Verbindung ist Teilstruktur eines von den Pilzen Streptomyces viridochromogenes und Streptomyces hygroscopicus produzierten natürlichen Antibiotikums (Tripeptid: L-Alanin-L-Alanin-L-Phosphinothricin). Neben seiner antibakteriellen Wirkung zeigt Glufosinat eine nicht-selektive herbizide Wirkung. Der antibakterielle und herbizide Effekt geht nur vom L-Enantiomer aus; das D-Enantiomer ist inaktiv. Sowohl Glufosinat (Racemat) als auch das Tripeptid (Bialaphos oder Bilanaphos; mit L-Enantiomer) werden als Herbizide vermarktet. Die herbizide Wirkung von Phosphinothricin beruht auf einer Inhibition der Glutaminsynthetase. Glufosinat weist günstige ökotoxikologische Eigenschaften auf, z.B. bezüglich Versickerung, Abbau sowie Toxizität gegenüber Tier und Mensch. Auf Grund dieser Eigenschaften ist Glufosinat ein geeigneter Kandidat zur Herstellung gentechnisch modifizierter Herbizid-resistenter Pflanzen, um Glufosinat auch selektiv - im Nachauflauf - einsetzen zu können. Dazu wurden verschiedene Spezies, wie z.B. die Zuckerrübe, mit dem bar-Gen aus Streptomyces hygroscopicus transformiert. Das bar-Gen codiert für eine Phosphinothricin-N-acetyltransferase, die Phosphinothricin zum nicht herbizid-wirksamen, stabilen N-Acetylderivat umsetzt. Bei entsprechend hoher Expression des bar-Gens resultiert eine Glufosinat-resistente Pflanze. Ein Ziel unseres Forschungsvorhabens war es, den Metabolismus von Glufosinat und der einzelnen Enantiomere (L- und D-Phyosphinothricin) in transgenen und nicht transgenen Pflanzenzellkulturen zu untersuchen. Die transgenen Kulturen, die von der Zuckerrübe (Beta vulgaris) stammten, waren mit dem bar-Gen transformiert, exprimierten demnach die Phosphinothricin-N-acetyltransferase. Sie wurden aus entsprechenden Sprosskulturen initiiert. Daneben wurden nicht-transgene Kulturen von Zuckerrübe, Karotte (Daucus carota), Fingerhut (Digitalis purpurea) und Stechapfel (Datura stramonium) untersucht. In einer zweiten Versuchsserie wurden abgetrennte Sprosse und Blätter von 20 Wildpflanzen auf den Metabolismus von Glufosinat untersucht. Es sollte überprüft werden, ob qualitative und quantitative Unterschiede im Umsatz des Herbizids im Pflanzenreich vorkommen und möglicherweise eine natürliche (teilweise) Resistenz gegenüber Glufosinat existiert. Schließlich wurde das Schicksal des Herbizids im Boden (Abbau, Versickerung) nach Aufbringung des Wirksstoffs in einer handelsüblichen Formulierung auf ein bewachsenes Versuchsfeld im Freiland untersucht.
| Origin | Count |
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