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Baseline study on intersex in Littorina littorea with recommendations for biological TBT assessment criteria

Das Projekt "Baseline study on intersex in Littorina littorea with recommendations for biological TBT assessment criteria" wird/wurde gefördert durch: Rijkswaterstaat, National Institute for Coastal and Marine Management. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie.

Ecotoxicology of Organotin compounds

Das Projekt "Ecotoxicology of Organotin compounds" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie.Organotin and especially butyltin compounds are used for a variety of applications, e.g. as biocides, stabilizers, catalysts and intermediates in chemical syntheses. Tributyltin (TBT) compounds exhibit the greatest toxicity of all organotins and have even been characterized as one of the most toxic groups of xenobiotics ever produced and deliberately introduced into the environment. TBT is not only used as an active biocidal compound in antifouling paints, which are designed to prevent marine and freshwater biota from settlement on ship hulls, harbour and offshore installations, but also as a biocide in wood preservatives, textiles, dispersion paints and agricultural pesticides. Additionally, it occurs as a by-product of mono- (MBT) and dibutyltin (DBT) compounds, which are used as UV stabilizer in many plastics and for other applications. Triphenyltin (TPT) compounds are also used as the active biocide in antifouling paints outside Europe and furthermore as an agricultural fungicide since the early 1960s to combat a range of fungal diseases in various crops, particularly potato blight, leaf spot and powdery mildew on sugar beet, peanuts and celery, other fungi on hop, brown rust on beans, grey moulds on onions, rice blast and coffee leaf rust. Although the use of TBT and TPT was regulated in many countries world-wide from restrictions for certain applications to a total ban, these compounds are still present in the environment. In the early 1970s the impact of TBT on nontarget organisms became apparent. Among the broad variety of malformations caused by TBT in aquatic animals, molluscs have been found to be an extremely sensitive group of invertebrates and no other pathological condition produced by TBT at relative low concentrations rivals that of the imposex phenomenon in prosobranch gastropods speaking in terms of sensitivity. TBT induces imposex in marine prosobranchs at concentrations as low as 0,5 ng TBT-Sn/L. Since 1993, for the littorinid snail Littorina littorea a second virilisation phenomenon, termed intersex, is known. In female specimens affected by intersex the pallial oviduct is transformed of towards a male morphology with a final supplanting of female organs by the corresponding male formations. Imposex and intersex are morphological alterations caused by a chronic exposure to ultra-trace concentrations of TBT. A biological effect monitoring offers the possibility to determine the degree of contamination with organotin compounds in the aquatic environment and especially in coastal waters without using any expensive analytical methods. Furthermore, the biological effect monitoring allows an assessment of the existing TBT pollution on the basis of biological effects. Such results are normally more relevant for the ecosystem than pure analytical data. usw.

Wirkung von Umweltsubstanzen auf den Sexualsteroidhormonstoffwechsel des Menschen

Das Projekt "Wirkung von Umweltsubstanzen auf den Sexualsteroidhormonstoffwechsel des Menschen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Institut für Klinische Chemie und Pharmakologie.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.

Oberflächengewässer

Die Zustandsbestimmung 2021 der Oberflächenwasserkörper (OWK) basiert auf den Vorgaben der Oberflächengewässerverordnung vom 20. Juni 2016 (OGewV). Diese Vorgaben wurden durch Abstimmungen zwischen den Bundesländern in der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) und den Flussgebietsgemeinschaften (FGG) Weser und Elbe konkretisiert. Die EU unterscheidet bei den oberirdischen Gewässern zwischen natürlichen Wasserkörpern, erheblich veränderten Wasserkörpern und künstlichen Wasserkörpern . Welche Wasserkörper erheblich verändert oder künstlich sind, wird nach einer europaweit abgestimmten Methodik ermittelt. Als erheblich verändert kann ein Oberflächenwasserkörper dann eingestuft werden, wenn sich Verbesserungen an ihm signifikant negativ auf die Nutzung auswirken. Wichtige spezifische Nutzungen in Wasserkörpern, in deren Folge eine Ausweisung als erheblich verändertes oder künstliches Gewässer erfolgte, sind in Sachsen-Anhalt die Landbewässerung und Landentwässerung, der Hochwasserschutz, der Bergbau und die Schifffahrt. Die Verteilung von natürlichen, künstlichen und erheblich veränderten Wasserkörpern sind im nebenstehenden Diagramm veranschaulicht. Für die natürlichen Oberflächenwasserkörper sind der ökologische und der chemische Zustand zu bestimmen. Für die künstlichen und erheblich veränderten Wasserkörper sind das ökologische Potenzial und der chemische Zustand zu ermitteln. Bei der Ermittlung des ökologischen Zustandes/ Potenzials stehen biologische Komponenten im Mittelpunkt. Dazu gehören u.a. am Gewässergrund lebende wirbellose Kleinlebewesen, Fische, Wasserpflanzen sowie Algen. Die allgemeinen physikalisch-chemischen Parameter, wie Sauerstoff-, Nährstoff- oder Salzgehalte gehen unterstützend in die Bewertung der biologischen Komponenten ein. Das gleiche gilt für die Bewertung der hydromorphologischen Komponenten, die den Wasserhaushalt, die Durchgängigkeit und die Struktur der Gewässer umfassen. Aber auch bestimmte Schadstoffe sind bei der Bewertung des ökologischen Zustandes heranzuziehen. Die Bewertung des chemischen Zustandes erfolgte nach Anlage 7 der Oberflächengewässerverordnung (OGewV). Lediglich 3 Prozent der 334 Oberflächengewässerkörper Sachsen-Anhalts befinden sich zurzeit in einem guten ökologischen Zustand oder haben ein gutes ökologisches Potenzial. Defizite bestehen hier vor allem hinsichtlich des Lebensraums und der Artenvielfalt von Tieren und Pflanzen in den Gewässern (biologische Komponenten). Vielfach sind Verlauf und Struktur der Gewässer verändert oder die Durchgängigkeit unterbrochen worden. Auch beim Gehalt an Sauerstoff, Nährstoffen und Salz und bei spezifischen Schadstoffen sind noch Defizite zu verzeichnen. Eine Ursache dafür ist die intensive landwirtschaftliche Nutzung sowie die damit verbundene Belastung aus diffusen Quellen. Hinsichtlich des chemischen Zustandes weist kein Wasserkörper einen guten Zustand auf. Hauptgrund dafür ist die bundesweit flächendeckende Überschreitung der sehr niedrigen Umweltqualitätsnormen für Quecksilber und für bromierte Diphenylether (BDE) in Biota sowie für weitere ubiquitär verbreitete Stoffe im Wasser (Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, Tributylzinn, Perfluoroktansäure). Ohne Berücksichtigung von Quecksilber und BDE weisen 52 Prozent der Wasserkörper Sachsen-Anhalts einen guten chemischen Zustand auf. Die Defizite des chemischen Zustandes sind neben der ubiquitären Belastung vor allem auf historisch bedingte Altlasten und Altbergbau zurückzuführen. Zurück zu Bestandsaufnahme und Zustandsbestimmung

Chemischer Zustand der Fließgewässer

Der chemische Zustand von Gewässern in der EU wird anhand von 50 ausgewählten Chemikalien bewertet. Die Grenzwerte für diese Stoffe sind in der EU Wasserrahmenrichtlinie definiert. Ein guter chemischer Zustand ist erreicht, wenn keiner dieser Stoffe die Umweltqualitätsnorm überschreitet. In Deutschland werden diese v. a. für die Konzentrationen von Quecksilber und Flammschutzmitteln überschritten. Der chemische Zustand der Gewässer Die Europäische ⁠ Wasserrahmenrichtlinie ⁠ fordert von den Mitgliedstaaten einen guten chemischen Zustand der Gewässer. Die Bewertung erfolgt auf Basis von Grenzwerten (Umweltqualitätsnormen) Weitere Erläuterungen enthält die Seite „ Flüsse – Chemische Qualitätsanforderungen und Bewertung “. Wird eine der Umweltqualitätsnormen nicht eingehalten, wird der chemische Zustand als „nicht gut“ eingestuft. Werden alle Umweltqualitätsnormen eingehalten, ist der chemische Zustand „gut“. Einen Überblick über die Bewertungsergebnisse enthält die Seite „ Flüsse – Zustand “. Gewässer dürfen keine Senken für Chemikalien sein. Umweltqualitätsnormen für den chemischen Zustand In unseren Gewässern wird eine Vielzahl von Stoffen mit chemisch-analytischen Verfahren gemessen. Dazu gehören Metalle, ⁠ Pestizide ⁠ (⁠ Pflanzenschutzmittel ⁠, Biozide) und weitere Chemikalien, die als solche, in Gemischen und Erzeugnissen eingesetzt werden. Die EU hat mit der ⁠ Umweltqualitätsnorm ⁠-Richtlinie (EG-UQN-RL) Umweltqualitätsnormen für insgesamt 50 Stoffe und Stoffgruppen vereinbart, die den chemischen Zustand des Gewässers definieren und Anforderungen an die Überwachung festgelegt. Damit soll gewährleistet werden, dass Pflanzen und Tiere in Flüssen, Seen und Küstengewässern nicht geschädigt werden und keine Anreicherung oder Vergiftung über die Nahrungsnetze bis hin zu Vögeln und zum Menschen erfolgt. Die Kriterien der Ableitung der Normen sind vereinheitlicht und in einer Leitlinie der gemeinsamen Umsetzungsstrategie der EU zur ⁠ Wasserrahmenrichtlinie ⁠ niedergelegt. Für einige der Stoffe zur Bewertung des chemischen Zustands in Oberflächengewässern treten schon heute keine Überschreitungen der Umweltqualitätsnormen mehr auf. Aber immer wieder bereiten Chemikalien Probleme in den Gewässern. Deshalb wird die Überwachungsliste regelmäßig angepasst. Da es auch teilweise neue Erkenntnisse zum Gewässergefährdungspotenzial gibt, werden auch die Umweltqualitätsnormen regelmäßig überprüft und geändert. Bei Überschreitung der Umweltqualitätsnorm sind durch die Bundesländer Maßnahmen zu ergreifen, um den Eintrag des Stoffes zu reduzieren. Ergebnis der Zustandsbewertung In der Karte „Chemischer Zustand der Oberflächenwasserkörper in Deutschland“ sind alle Gewässer als „nicht gut“ eingestuft. Grund sind die hohen Konzentrationen von Quecksilber und bromierten Flammschutzmitteln (BDE) in Fischen: Die Umweltqualitätsnormen werden überall überschritten und sind ein flächendeckendes Problem. Die ⁠ Umweltqualitätsnorm ⁠ für Quecksilber wurde zum Schutz von Vögeln und Säugetieren, die sich von Fisch ernähren (zum Beispiel Fischadler, Fischotter) abgeleitet. Für die Umweltqualitätsnorm für BDE ist der Schutz der menschlichen Gesundheit maßgeblich. Auch andere Stoffe überschreiten die Umweltqualitätsnormen: Die für Wasserorganismen giftige, stark anreichernde und fortpflanzungsschädigende Perfluoroktansulfonsäure (⁠ PFOS ⁠). ⁠ PFOS ⁠ wurde u.a. in Feuerlöschmitteln genutzt und darf in der EU seit 2012 nicht mehr angewandt werden, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (⁠ PAK ⁠), das als sehr giftig für Wasserorganismen eingestufte Fluoranthen, die langlebigen und giftigen ⁠ Pestizide ⁠ Heptachlor (seit 1992 nicht mehr zugelassen) und Isoproturon (seit 2016 verboten), Cadmium, Nickel und Blei, das nicht mehr zugelassene Antifouling-Mittel Tributylzinn, das in Deutschland für Holzschutz oder Dachplanen verwendet wurde und in anderen Ländern weiterhin genutzt wird, der Weichmacher DEHP, der seit 2006 in der EU nur noch stark eingeschränkt hergestellt und genutzt werden darf. Messstellenbezogene Auswertungen der Stoffe des chemischen Zustands und der Stoffe mit einer nationalen Umweltqualitätsnorm sind den Fachthemenseiten zu entnehmen. Regionale Belastungsgebiete Hohe Konzentrationen einzelner Stoffe mit Überschreiten von Umweltqualitätsnormen (neben Quecksilber und bromierten Flammschutzmitteln) zeigen regionale Belastungsschwerpunkte. So treten erhöhte Konzentrationen von Pflanzenschutzmitteln vor allem in kleineren Gewässern im ländlichen Raum auf. Metalle finden sich besonders in den (Alt-)Bergbaugebieten und andere Chemikalien sind überwiegend in Gewässern in industriellen Ballungsgebieten festzustellen. Minderungsmaßnahmen müssen hierbei an die jeweilige Belastung angepasst und regional differenziert werden.

Schadstoffkonzentrationen in Organismen der Nordsee

In die Küstengewässer über Flüsse oder die Luft eingetragene Schadstoffe reichern sich in Meeresorganismen an. Die umfangreichen Maßnahmen zur Verringerung der Emissionen führten aber bisher nicht immer zur Abnahme der Belastung von Miesmuscheln, Aalmuttern und Silbermöweneiern mit organischen und anorganischen Schadstoffen. Schadstoffe in Nordsee-Organismen Deutschland untersucht mit der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) seit dem Jahr 1986 regelmäßig Schadstoffgehalte in Meerestieren und –pflanzen. Die Proben nehmen Fachleute in den Wattenmeer-Nationalparks. Dort liegen die Probenahme-Gebiete Sylt-Römö-Watt und Meldorfer Bucht in Schleswig-Holstein sowie das Gebiet Jadebusen in Niedersachsen (siehe Karte „Probenahmegebiet Nationalparke/Biosphärenreservate Schleswig-Holsteinisches und Niedersächsisches Wattenmeer“). Die Umweltprobenbank Unter der Leitung des Umweltbundesamtes sammeln Umweltexperten systematisch Proben für die Umweltprobenbank (UPB). Dazu werden Blasentang (Fucus vesiculosus) , Miesmuscheln (Mytilus edulis) Aalmuttern (Zoarces viviparus) und Eier von Silbermöwen (Larus argentatus) gesammelt, charakterisiert, aufgearbeitet und bei minus 150 Grad Celsius (°C) gelagert. Regelmäßig werden dabei die Konzentrationen von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (⁠ PAK ⁠), chlorierten Kohlenwasserstoffen und teilweise auch Methylquecksilber bestimmt. Dazu kommen die Metalle Blei, Cadmium, Kupfer und Quecksilber sowie die beiden Elemente Arsen und Selen. Zu den chlorierten Kohlenwasserstoffen zählen ⁠ DDT ⁠, Vertreter der Gruppe der polychlorierten Biphenyle (⁠ PCB ⁠) und Hexachlorcyclohexan (⁠ HCH ⁠). Mit Hilfe der archivierten Proben lassen sich auch rückblickend Stoffe untersuchen, die zum Zeitpunkt der Probenahme noch unbekannt waren, nicht analytisch bestimmt werden konnten oder für ungefährlich gehalten wurden. Jedoch liegen nicht immer für alle Jahre Proben und Auswertungen vor. Schaubild: Die Umweltprobenbank Quelle: www.bmub.bund.de/themen/gesundheit-chemikalien Schaubild zur vergrößerten Darstellung als PDF Schaubild: Die Silbermöwe Quelle: Fraunhofer IME / Forschungs- und Technologiezentrum Westküste / Universität Kiel / umweltprobenbank.de Schaubild als PDF Hintergrundwerte und Schadstoff-Belastungen Die Anrainerstaaten der Nordsee haben sich im Übereinkommen zum Schutz der Meeresumwelt für den gesamten Nordost-Atlantik (OSPAR Übereinkommen) darauf geeinigt, die Umweltkonzentrationen von gefährlichen Stoffen zu verringern, also von Stoffen, die toxisch und in der Umwelt persistent sind und die dazu neigen, sich in Organismen anzureichern. Langfristig sollen die Konzentrationen von künstlich hergestellten gefährlichen Stoffen gegen Null gehen. Für natürlich vorkommende gefährliche Stoffe wie beispielsweise die Schwermetalle Quecksilber, Cadmium und Blei werden Konzentrationsbereiche angestrebt, die nahe den natürlichen Hintergrundkonzentrationen liegen. Die natürlichen Hintergrundkonzentrationen pro Gramm (g) Miesmuschelfleisch (Trockengewicht) liegen demnach für Blei bei 800 – 1.300 Nanogramm (ng), für Quecksilber bei 50 – 90 ng und für Cadmium bei 600 – 960 ng. Für einige Schadstoffe wurden auch eigene OSPAR Qualitätsnormen (Environmental Assessment Criteria EAC) festgelegt – etwa für die Gruppe der polychlorierte Biphenyle (⁠ PCB ⁠). Es sind die in marinen Organismen der Nordsee am häufigsten gefundenen Schadstoffe. Für sieben einzelne PCB haben die Anrainerstaaten eine gemeinsame OSPAR Qualitätsnorm festgelegt: Kein Gramm Fisch sollte mehr als ein bis zehn Nanogramm (ng) von diesen sieben PCB enthalten, kein Gramm Muschelfleisch (Trockengewicht) mehr als 50 ng. Auch die Europäische Union (EU) ist aktiv. Sie hat zum Schutz der menschlichen Gesundheit Höchstgehalte von Schwermetallen in Lebensmitteln in der „Verordnung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln“ von 2006 und 2008 festgelegt. Ein Gramm frisches Muschelfleisch darf danach bis zu 0,5 Mikrogramm (µg) Quecksilber, 1,5 µg Blei und ein Mikrogramm (µg) Cadmium enthalten. Mit der Richtlinie über Umweltqualitätsnormen (UQN) von 2013 hat die EU zudem eine verbindliche Höchstgrenze für Quecksilber in Fischen erlassen: Danach darf ein Gramm Fischfleisch nicht mehr als 20 ng Quecksilber enthalten. Tipps zum Weiterlesen: Agreement on CEMP Assessment Criteria for the QSR 2010 Agreement number: 2009-2 Schwermetalle in Miesmuscheln Das für die Umweltprobenbank untersuchte Miesmuschelfleisch aus dem Jadebusen und dem Sylt-Römö-Watt enthielt in den Jahren 1988 bis 2018 stets deutlich weniger Blei, Cadmium und Quecksilber, als nach EU Vorgaben für Lebensmittel zulässig. Erfreulich ist zudem, dass die Schwermetallgehalte im gleichen Zeitraum meist langsam abnahmen. Anfang der 1990er Jahre waren Miesmuscheln aus dem Jadebusen höher mit Blei, Cadmium und Quecksilber belastet als Miesmuscheln aus dem Sylt-Römö-Watt. In den letzten zwanzig Jahren verringerten sich diese Unterschiede, da die Belastung der Muscheln aus dem Jadebusen stärker abnahm als die der Muscheln aus dem Sylt-Römö-Watt. Die deutlichste Abnahme war für Blei festzustellen: Von 1985 bis 2018 sank der Bleigehalt in Miesmuscheln des Jadebusen um mehr als 30 %. Für Quecksilber zeigt sich ein ähnliches Bild: im Miesmuschelfleisch aus dem Jadebusen sinkt die Belastung deutlich, im Sylt-Römö-Watt sind die Werte im selben Zeitraum nahezu konstant. Die Cadmium- und Bleigehalte der Miesmuscheln von Eckwarderhörne liegen oftmals oberhalb, die von Königshafen weitgehend innerhalb des Hintergrundbereiches. Die Quecksilbergehalte in Miesmuscheln der beiden Probenahmeflächen haben sich seit den 1990er Jahren vermindert, liegen aber immer noch deutlich oberhalb der Hintergrundkonzentrationen (siehe Abb. „Blei in Miesmuscheln“, Abb. „Cadmium in Miesmuscheln“ und Abb. „Quecksilber in Miesmuscheln“). Blei in Miesmuscheln Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Cadmium in Miesmuscheln Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Quecksilber in Miesmuscheln Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Quecksilber in Aalmuttern und Silbermöweneiern Die Quecksilbergehalte im Muskelfleisch von Aalmuttern aus dem Jadebusen und der Meldorfer Bucht überschreiten die EU-⁠ Umweltqualitätsnorm ⁠ (UQN) für Fische im gesamten Beobachtungszeitraum deutlich (siehe Abb. „Quecksilber in Aalmuttermuskulatur“). Für Vogeleier hat die EU zwar keine UQN festgelegt. Wie hoch Silbermöweneier mit Quecksilber belastet sind, ist dennoch interessant: Diese Belastung spiegelt die lokale Schadstoffkontamination wider, da das Schwermetall während der Eibildung über die Nahrung aufgenommen wird. Silbermöweneier auf der Insel Trischen im schleswig-holsteinischen Wattenmeer waren seit 1988 etwa zwanzig Jahre lang oftmals mehr als doppelt so stark mit Quecksilber belastet wie Eier von der Insel Mellum im niedersächsischen Wattenmeer (siehe Abb. „Quecksilber in Silbermöweneiern“). Eine Erklärung könnte sein, dass die Elbe früher mehr Quecksilber in die Nordsee eingetragen hat als Jade und Weser. Demnach haben sich die Quecksilbergehalte in Möweneiern von Trischen zwischen den späten 1980er Jahren und der Jahrtausendwende deutlich verringert, weil die Belastung der Elbe durch Betriebsschließungen nach 1989 in Ostdeutschland abgenommen hat. In den letzten Jahren haben sich die Quecksilberwerte der Möweneier von Trischen weitgehend stabilisiert. Dagegen hat sich die Belastung der Möwen von Mellum zwischen 1986 und 2019 nicht wesentlich verändert. Die Quecksilbergehalte schwanken zwar zwischen den Jahren, es ist aber kein eindeutiger Trend zu erkennen. Quecksilber in Aalmuttermuskulatur Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Quecksilber in Silbermöweneiern Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Arsen in Silbermöweneiern Eier von Silbermöwen von der Insel Trischen waren bis Mitte der 1990er Jahre etwas stärker mit Arsen belastet als Möweneier von Mellum. Ein Grund könnten Einträge über die Elbe sein, die arsenkontaminierte Sedimente aus der Bergbauregion Erzgebirge und Belastungen aus den Industriebetrieben um den Hamburger Hafen mit sich trägt. Nach der Jahrtausendwende scheinen sich die Arsenkonzentrationen in Möweneiern beider Standorte anzugleichen. Auf Trischen schwanken die Konzentrationen zwischen den Jahren und sind besonders hoch in Jahren nach den Elbehochwassern (2002, 2006, 2013), wenn die Elbe viel kontaminiertes Sediment transportiert. Auf Mellum zeichnet sich dagegen eine Zunahme der Arsenbelastung ab: Allein zwischen 2005 und 2019 verdoppelten sich die Arsengehalte in Silbermöweneiern (siehe Abb. „Arsen in Silbermöweneiern“). Organische Schadstoffe in Aalmuttern Mit der Umweltprobenbank wird auch die räumliche und zeitliche Verteilung organischer Schadstoffe untersucht. Einige Ergebnisse aus der Untersuchung von Aalmuttern: Der Gehalt an fünf polychlorierten Biphenylen (⁠ PCB ⁠) in Aalmuttern aus dem Jadebusen schwankte im Beobachtungszeitraum 1994 bis 2017, nimmt aber tendenziell ab. Die Abnahme zeigt sich stärker in der Meldorfer Bucht, in der mit Ausnahme von PCB153 eine mindestens 50%ige Abnahme zu beobachten war (siehe Abb. „PCB in Aalmuttermuskulatur“). Aalmuttern aus der Meldorfer Bucht sind deutlich stärker mit dem ⁠ Insektizid ⁠ Dichlordiphenyltrichlorethan (⁠ DDT ⁠) und seinen Abbauprodukten ⁠ DDE ⁠ und DDD belastet als Fische aus dem Jadebusen (siehe Abb. „DDT und ⁠ Metabolite ⁠ in Aalmuttermuskulatur“). Die Meldorfer Bucht liegt im Einflussbereich der Elbe, die noch Altlasten aus der ehemaligen DDR mit sich trägt. Denn während DDT in der BRD bereits 1972 verboten wurde, wurde es in der DDR bis 1984 intensiv genutzt. Seit Anfang der 1990er Jahre hat die DDD Belastung von Fischen an beiden Nordsee-Standorten um mehr als 60 % abgenommen. Auch das Insektizid ⁠ Lindan ⁠ (γ-⁠ HCH ⁠) wurde in der DDR länger verwendet: erst 1990 wurde es verboten, in der BRD dagegen schon 1977. Dies und die Produktion von Lindan in Bitterfeld nahe der Elbe haben ihre Spuren hinterlassen. Noch heute sind Aalmuttern aus der Meldorfer Bucht stärker belastet als Fische aus dem Jadebusen. Besonders die Konzentrationen der Lindan-⁠ Nebenprodukte ⁠ α- und β-HCH sind um ein Vielfaches höher. An beiden Standorten hat die Belastung seit Anfang der 1990er Jahre um mehr als 95 % abgenommen (siehe Abb. “Hexachlorcyclohexan (HCH) in Aalmuttermuskulatur“). PCB in Aalmuttermuskulatur Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten DDT und Metabolite in Aalmuttermuskulatur Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Hexachlorcyclohexan (HCH) in Aalmuttermuskulatur Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Organische Zinnverbindungen Organische Zinnverbindungen beeinträchtigen die Fortpflanzungsfähigkeit von Schnecken und Austern. Seit 1989 ist Tributylzinn (TBT) daher in Deutschland in Antifouling-Anstrichen von Schiffen unter einer Länge von 25 m verboten. 1990 folgte das europaweite Verbot, das 2003 auf Organozinnverbindungen in Antifouling-Anstrichen für alle Schiffstypen ausgedehnt wurde. Mit Hilfe archivierter Aalmutter- und Miesmuschelproben aus der Umweltprobenbank konnte gezeigt werden, dass die TBT Belastung zwischen Mitte der 1980er und Ende der 1990er Jahre relativ konstant waren. Da in Meeresregionen hauptsächlich große Schiffe verkehren, zeigten die seit 1989/1990 geltenden Verbote von TBT für kleinere Schiffe offenbar keine Wirkung. Erst nachdem 2003 das generelle Verbot von Organozinnverbindungen in Kraft trat, nahmen die TBT-Gehalte in Miesmuscheln und Aalmuttern deutlich ab (siehe Abb. „Tributylzinn in Miesmuscheln“). Die ⁠ OSPAR ⁠ Kommission hat eine Qualitätsnorm für TBT in Miesmuscheln von zwölf Mikrogramm pro Kilogramm Trockengewicht (µg/kg TG) festgelegt. Zwischen 1986 und 2006 überstiegen die TBT-Gehalte in Miesmuscheln beider Probenahmeflächen diesen Indikatorwert um ein Vielfaches. Seitdem ist die Belastung der Muscheln stark gesunken und liegt seit 2008/2009 unterhalb der Qualitätsnorm. Prioritäre gefährliche Stoffe in Aalmuttern Prioritäre gefährliche Stoffe stellen ein erhebliches Risiko für die aquatische Umwelt dar. Für neun dieser Stoffe, die sich stark in Organismen anreichern, hat die Europäische Union Umweltqualitätsnormen (UQN) für Fische abgeleitet (EU Richtlinie 2013/39/EU), die nicht überschritten werden sollen um fischfressende Räuber und den Menschen nicht zu gefährden. Dazu gehören ⁠ Dioxine ⁠ und dioxinähnliche Stoffe, Quecksilber, die bromierten Flammschutzmittel Polybromierte Diphenylether (⁠ PBDE ⁠) und Hexabromcyclododekane (⁠ HBCDD ⁠), die ⁠ Pflanzenschutzmittel ⁠ Dicofol, Hexachlorbenzol (⁠ HCB ⁠), Hexachlorbutadiol (⁠ HCBD ⁠) und Heptachlor und Heptachlorepoxid und das perfluorierte Tensid Perfluoroktansulfat (⁠ PFOS ⁠), das unter anderem im Gewebeschutz eingesetzt wird. Aalmuttern von beiden Nordsee Probenahmeflächen sind meist nur gering mit diesen Stoffen belasten. Im Jahr 2015 lagen die Muskelkonzentrationen der meisten Stoffe unterhalb der jeweiligen UQN (siehe Abb. „Dioxine und dioxinähnliche Stoffe in Aalmuttermuskulatur“, Abb. „Perfluoroctansulfonat (⁠ PFOS ⁠) in Aalmuttermuskulatur“ und Abb. „Hexabromcyclododecane (HBCDD) in Aalmuttermuskulatur“). Bei Heptachlor und seinem Abbauprodukt Heptachlorepoxid reicht allerdings die Genauigkeit der chemischen Analytik noch nicht aus, um eine Überschreitung der UQN nachzuweisen. Nur für Quecksilber und PBDE sieht es anders aus. PBDE wurden bis in die 1990er Jahre als Flammschutzmittel eingesetzt. Seit 2004 sind sie europaweit verboten. Obwohl die Konzentrationen in Fischen seitdem stark abgenommen haben, waren die Konzentrationen in Aalmuttermuskulatur im Jahr 2017 an beiden Nordsee-Standorten noch deutlich höher als die UQN (siehe Abb. „Polybromierte Diphenylether (PBDE) in Aalmuttermuskulatur“). Dioxine und dioxinähnliche Stoffe in Aalmuttermuskulatur Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Perfluoroctansulfonat (PFOS) in Aalmuttermuskulatur Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Hexabromcyclododecane (HBCDD) in Aalmuttermuskulatur Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Polybromierte Diphenylether (PBDE) in Aalmuttermuskulatur Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Prioritäre gefährliche Stoffe in Silbermöweneiern Silbermöweneier von der Nordsee weisen hohe Gehalte an Dioxinen und dioxinähnlichen Stoffen auf und überschritten den für Hühnereier geltenden Lebensmittelhöchstwert von sechs Piktogramm pro Gramm Fett um das 5 bis 130-fache. Eier von der schleswig-holsteinischen Insel Trischen waren bis Anfang des Jahrtausends deutlich stärker belastet als Eier von der niedersächsischen Insel Mellum. Grund hierfür könnten Einträge aus der Elbe sein, sowohl von den Industrien der ehemaligen DDR als auch aus dem Hamburger Raum. Der starke Belastungsrückgang zwischen den späten 1980erJahren und der Jahrtausendwende könnte demnach mit Betriebsschließungen nach 1989 in Ostdeutschland zusammenhängen (siehe Abb. „Dioxine und dioxinähnliche Stoffe in Silbermöweneiern“). Auch die Konzentrationen von polybromierten Diphenylethern in Silbermöweneiern sind in den letzten Jahren stark gesunken: seit 1995 um knapp 80 % auf Mellum und haben sich auf Trischen mehr als halbiert (siehe Abb. „Polybromierte Diphenylether (⁠ PBDE ⁠) in Silbermöweneiern“). Das zeigt die Wirksamkeit von Regulierungsmaßnahmen: Seit den 1990er Jahren werden diese Flammschutzmittel in Deutschland nicht mehr produziert, seit 2003 gilt ein europaweites Verbot. Die Belastung von Silbermöweneiern beider Nordsee-Standorte mit Perfluoroctansulfonat (⁠ PFOS ⁠), das unter anderem für Imprägnierungen entwickelt wurde, hat seit Anfang des Jahrtausends stark abgenommen (siehe Abb. „Perfluoroctansulfonat (⁠ PFOS ⁠) in Silbermöweneiern“). Grund hierfür dürften der freiwillige Verzicht auf PFOS im Jahr 2001 und die seit 2006 geltende europaweite Anwendungsbeschränkung sein, der zufolge PFOS nur noch in wenigen industrielle Anwendungen erlaubt ist (beispielsweise in photographischen Beschichtungen, Metallbeschichtungen und Löschschäumen, die bereits auf dem Markt sind). Allerdings steigt die Belastung der Möweneier mit Ersatzstoffen wie der ebenfalls kritisch diskutierten Perfluordecansäure (PFDA) stark an: Seit Ende der 1980 Jahre um mehr als 450 % auf Mellum und mehr als 200 % auf Trischen (siehe Abb. „Perfluordecansäure (PFDA) in Silbermöweneiern in Silbermöweneiern“). Dioxine und dioxinähnliche Stoffe in Silbermöweneiern Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Polybromierte Diphenylether (PBDE) in Silbermöweneiern Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Perfluoroctansulfonat (PFOS) in Silbermöweneiern Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Perfluordecansäure (PFDA) in Silbermöweneiern Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten

Schadstoffkonzentrationen in Organismen der Ostsee

In die Küstengewässer der Ostsee über Luft oder Flüsse eingetragene Schadstoffe reichern sich in Meeresorganismen an. Die Maßnahmen, um diese Schadstofffrachten zu senken, führten bislang nur in einigen Fällen zur Abnahme der Belastung von Miesmuscheln, Aalmuttern und Silbermöweneiern mit organischen und anorganischen Schadstoffen. Schadstoffe in Ostsee-Organismen Deutschland untersucht mit der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) seit Anfang der 1990er Jahre regelmäßig Schadstoffgehalte in Meerestieren und-pflanzen aus dem Nationalpark Vorpommersche Boddenlandschaft (siehe Karte „Probenahmegebiet Nationalpark Vorpommersche Boddenlandschaft“). Die Umweltprobenbank Unter der Leitung des Umweltbundesamtes sammeln Umweltexperten systematisch Proben für die Umweltprobenbank (UPB). Dazu werden seit Anfang der 1990er Jahre Eier von Silbermöwen (Larus argentatus) auf der Insel Heuwiese und Miesmuscheln (Mytilus edulis) und Aalmuttern (Zoarces viviparus) in der Ostsee vor Darßer Ort gesammelt, charakterisiert, aufgearbeitet und bei minus 150 Grad Celsius (°C) gelagert. Regelmäßig werden dabei die Konzentrationen von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (⁠ PAK ⁠), chlorierten Kohlenwasserstoffen und teilweise auch von Methylquecksilber bestimmt. Dazu kommen die Metalle Blei, Cadmium, Kupfer und Quecksilber sowie die beiden Elemente Arsen und Selen. Zu den chlorierten Kohlenwasserstoffen zählen Dichlordiphenyltrichlorethan (⁠ DDT ⁠), Vertreter der Gruppe der polychlorierten Biphenyle (⁠ PCB ⁠) und Hexachlorcyclohexan (⁠ HCH ⁠). Mit Hilfe der archivierten Proben lassen sich auch rückblickend Stoffe untersuchen, die zum Zeitpunkt der Probenahme noch unbekannt waren, nicht analytisch bestimmt werden konnten oder für ungefährlich gehalten wurden. Jedoch liegen nicht immer für alle Jahre Proben und Auswertungen vor. Schaubild: Die Umweltprobenbank Quelle: www.bmub.bund.de/themen/gesundheit-chemikalien Schaubild zur vergrößerten Darstellung als PDF Schaubild: Die Silbermöwe Quelle: Fraunhofer IME / Forschungs- und Technologiezentrum Westküste / Universität Kiel / umweltprobenbank.de Schaubild als PDF Hintergrundwerte und Schadstoff-Belastungen Die Helsinki-Kommission (HELCOM), in der die Anrainerstaaten der Ostsee gemeinsam für den Schutz der Ostsee arbeiten, hat im Juni 2016 Obergrenzen für eine Reihe von Stoffen veröffentlicht, die zur Erlangung eines guten Umweltzustandes nicht überschritten werden sollten. In küstennahen Gewässern darf ein Gramm (g) Miesmuschelfleisch (Trockengewicht) bis zu 1,3 Mikrogramm (µg) Blei und bis zu 0,96 µg Cadmium enthalten (HELCOM, 2016) . Auch die Europäische Union (EU) ist aktiv. Sie hat zum Schutz der menschlichen Gesundheit etwa Höchstgehalte von Schwermetallen in Lebensmitteln in der „ Verordnung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln “ von 2006 und 2008 festgelegt. Ein Gramm frisches Muschelfleisch darf danach bis zu 0,5 µg Quecksilber, 1,5 µg Blei und 1 µg Cadmium enthalten. Die EU hat zudem im Jahr 2013 mit der Richtlinie über Umweltqualitätsnormen (UQN) auch eine verbindliche Höchstgrenze für Quecksilber in Fischen erlassen: Danach darf ein Gramm (g) Fischfleisch nicht mehr als 20 Nanogramm (ng) Quecksilber enthalten. Schwermetalle in Miesmuscheln und Aalmuttern Die Schwermetallbelastung von Fischen und Muscheln aus der Ostsee vor Darßer Ort hat im Beobachtungszeitraum abgenommen. Teilweise liegen die Konzentrationen aber noch über den Grenzwerten. Einige Beispiele: Miesmuscheln von der Ostseeküste vor Darßer Ort haben auch 2018 noch Cadmiumgehalte, die leicht über dem HELCOM Grenzwert von 0,96 Mikrogramm pro Gramm (µg/g) Trockenmasse liegen. Seit 1992 ist die Belastung aber um mehr als 60 % gesunken (siehe Abb. „Cadmium in Miesmuscheln“). Die Bleigehalte von Miesmuschel von Darßer Ort haben seit 1992 um die Hälfte abgenommen (siehe Abb. „Blei in Miesmuscheln“) und gelten heute als unbedenklich für den menschlichen Verzehr. Auch für Quecksilber scheint sich eine leichte Verbesserung abzuzeichnen. Seit Anfang der 1990er Jahre hat die Quecksilberkonzentration in Muscheln um mehr als 30 % abgenommen. Bei Fischen sind die Quecksilbergehalte dagegen nicht zurückgegangen. Im gesamten Beobachtungszeitraum 1994 bis 2019 lagen die Quecksilberkonzentrationen in der Muskulatur von Aalmuttern über der Europäische Union – ⁠ Umweltqualitätsnorm ⁠ (EU-UQN) von 20 Nanogramm (ng/g) (siehe Abb. „Quecksilber in Aalmuttermuskulatur“). Cadmium in Miesmuscheln (Darßer Ort) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Blei in Miesmuscheln (Darßer Ort) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Quecksilber in Aalmuttermuskulatur (Darßer Ort) Gehalt an Quec Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Gehalt an Quec Schwermetalle in Eiern von Silbermöwen Die Quecksilbergehalte in Silbermöweneiern von der Ostseeinsel Heuwiese im Kubitzer Bodden sind deutlich höher als die von Aalmuttern und Miesmuscheln. Das liegt daran, dass sich Quecksilber in der Nahrungskette anreichert. Raubfische oder fischfressende Vögel sind daher stärker mit Quecksilber belastet. Die Quecksilbergehalte in Eiern von Silbermöwen aus dem Kubitzer Bodden zeigen im Untersuchungszeitraum starke Schwankungen. Zwischen 2001-2013 sind die Konzentrationen um mehr als 60 % gestiegen, während sich seitdem eine Abnahme verzeichnet (siehe Abb. „Quecksilber in Silbermöweneiern“). Auch die Arsenbelastung der Möweneier ist im Zeitraum zwischen 2001-2013 gestiegen (+39 %) und zeigt seitdem ähnlich zu Quecksilber eine Abnahme im Untersuchungsgebiet (siehe Abb. „Arsen in Silbermöweneiern“). Im Gegensatz dazu zeigen Arsengehalte in Miesmuscheln seit der Jahrtausendwende eine kontinuierliche Zunahme um mehr als 70 % und in Aalmuttern um mehr als 30 %. Quecksilber in Silbermöweneiern (Heuwiese) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Arsen in Silbermöweneiern (Heuwiese) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Organische Schadstoffe in Aalmuttern Im deutschen Ostseegebiet prägen vor allem diffuse Einträge aus der Landwirtschaft und punktförmige Einträge aus Altlastenquellen die Belastung durch organische Schadstoffe. Einige Beispiele: Aalmuttern aus dem Probenahmegebiet bei Darßer Ort waren lange hoch mit dem ⁠ Insektizid ⁠ Dichlordiphenyltrichlorethan (⁠ DDT ⁠) und dessen Abbauprodukten kontaminiert. Auffällig war, dass neben den Abbauprodukten DDD und ⁠ DDE ⁠ auch vergleichsweise hohe Anteile der Ausgangsverbindung DDT nachgewiesen werden konnten (siehe Abb. „DDT und ⁠ Metabolite ⁠ in Aalmuttermuskulatur“). Das lässt vermuten, dass dieses Insektizid trotz Stoffverbot im ⁠ Einzugsgebiet ⁠ der Ostsee noch verwendet wurde. Die Belastungen sind seit Anfang der 1990er Jahre um mehr als 90 % zurückgegangen. Auch die Konzentrationen des Insektizids ⁠ Lindan ⁠ (γ-⁠ HCH ⁠) und seiner ⁠ Nebenprodukte ⁠ α- und β-HCH in Aalmuttern sind seit Anfang der 1990er Jahre stark gesunken. Die hohen Anteile an α- und β-HCH deuten auf Reste einer produktionsbedingten Kontamination oder auf Altlasten hin, zum Beispiel aus der Region Bitterfeld, wo früher ein bedeutender Produktionsstandort von Lindan war. Lindan wird in der BRD seit 1984 und in der ehemaligen DDR seit 1989 nicht mehr hergestellt. Die landwirtschaftliche Anwendung ist seit 2002 europaweit verboten. Entsprechend ist die Umweltbelastung zurückgegangen: Die Gehalte an α und γ-HCH sanken in den Aalmutter-Proben der Ostsee zwischen 1994 und 2017 um mehr als 100 %, die β-HCH-Gehalte um mehr als 90 % (siehe Abb. „Hexachlorcyclohexan (HCH) in Aalmuttermuskulatur“). Diese Ergebnisse zeigen anschaulich die frühere Bedeutung der Agrarchemikalien DDT und Lindan im Bereich der ehemaligen DDR und Polens. DDT und Metabolite in Aalmuttermuskulatur (Darßer Ort) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Hexachlorcyclohexan (HCH) in Aalmuttermuskulatur (Darßer Ort) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Organische Zinnverbindungen in Miesmuscheln Seit Anfang der 1980er Jahre ist bekannt, dass organische Zinnverbindungen die Fortpflanzungsfähigkeit von Schnecken und Austern beeinträchtigen. Seit 1989 ist Tributylzinn (TBT) daher in Deutschland in Antifoulinganstrichen von Schiffen unter einer Länge von 25 m verboten. 1990 folgte das entsprechende europaweite Verbot , das 2003 auf Organozinnverbindungen in Antifouling-Anstrichen für alle Schiffstypen ausgedehnt wurde. In den 1990er Jahre war allerdings noch keine ausreichend empfindliche analytische Methode verfügbar, um TBT in Organismen zu bestimmen. Mit Hilfe von archivierten Miesmuschelproben aus der Umweltprobenbank konnte gezeigt werden, dass die TBT -Konzentrationen in Miesmuscheln von Darßer Ort bis zur Jahrtausendwende weit oberhalb des Grenzwertes von zwölf Nanogramm pro Gramm Trockengewicht lagen, den die HELCOM für TBT empfiehlt. Da in Meeresregionen hauptsächlich große Schiffe verkehren, zeigten die seit 1989/1990 geltenden Verbote von TBT für kleinere Schiffe offenbar keine Wirkung. Erst nachdem 2003 das generelle Verbot von Organozinnverbindungen in Kraft trat, nahmen die TBT-Gehalte in Miesmuscheln deutlich ab und liegen seit 2011 unterhalb des Grenzwertes (siehe Abb. „Tributylzinn in Miesmuscheln“). Prioritäre gefährliche Stoffe in Aalmuttern Prioritäre gefährliche Stoffe stellen ein erhebliches Risiko für die aquatische Umwelt darstellen. Für neun dieser Stoffe, die sich stark in Organismen anreichern, hat die Europäische Union Umweltqualitätsnormen (UQN) für Fische abgeleitet (EU Richtlinie 2013/39/EU), die nicht überschritten werden sollen um fischfressende Räuber und den Menschen nicht zu gefährden. Dazu gehören ⁠ Dioxine ⁠ und dioxinähnliche Stoffe, Quecksilber, die bromierten Flammschutzmittel ⁠ PBDE ⁠ und ⁠ HBCDD ⁠, die ⁠ Pflanzenschutzmittel ⁠ Dicofol, ⁠ HCB ⁠, ⁠ HCBD ⁠ und Heptachlor und Heptachlorepoxid und das perfluorierte Tensid ⁠ PFOS ⁠, das unter anderem im Gewebeschutz eingesetzt wird. Aalmuttern von der Ostsee vor Darßer Ort sind meist nur gering mit den prioritären gefährlichen Stoffen belastet. Im Jahr 2017 lagen die Muskelkonzentrationen der meisten Stoffe unterhalb der jeweiligen UQN (siehe Abb. „Dioxine und dioxinähnliche Stoffe in Aalmuttermuskulatur, Abb. „Perfluoroctansulfonat (⁠ PFOS ⁠) in Aalmuttermuskulatur“ und Abb. „Hexabromcyclododecane (HBCDD) in Aalmuttermuskulatur“). Bei Heptachlor und seinem Abbauprodukt Heptachlorepoxid reicht allerdings die Genauigkeit der chemischen Analytik noch nicht aus, um eine Überschreitung der UQN nachzuweisen. Nur für Quecksilber und PBDE sieht es anders aus. PBDE wurden bis in die 1990er Jahre in Flammschutzmitteln eingesetzt. Seit 2004 sind sie europaweit verboten. Obwohl die Belastung seitdem stark abgenommen hat, waren die Konzentrationen von Quecksilber in Aalmuttern aus der Ostsee auch im Jahr 2019 noch etwa 1,5 Mal höher als die UQN, während die Konzentrationen von PBDE 2017 noch etwa 3,5 Mal höher als die UQN lagen (siehe Abb. „Polybromierte Diphenylether (PBDE) in Aalmuttermuskulatur“). Dioxine und dioxinähnliche Stoffe in Aalmuttermuskulatur (Darßer Ort) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Perfluoroctansulfonat (PFOS) in Aalmuttermuskulatur (Darßer Ort) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Hexabromcyclododecane (HBCDD) in Aalmuttermuskulatur (Darßer Ort) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Polybromierte Diphenylether (PBDE) in Aalmuttermuskulatur (Darßer Ort) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Prioritäre gefährliche Stoffe in Silbermöweneiern Silbermöweneier von der Ostsee-Insel Heuwiese weisen hohe Gehalte an Dioxinen und dioxinähnlichen Stoffen auf und überschritten den für Hühnereier geltenden Lebensmittelhöchstwert von sechs Piktogramm pro Gramm Fett um das 14 - 73-fache. Seit Anfang der 1990er Jahre ist die Belastung aber um mehr als 40 % gesunken. Ein Grund könnten Betriebsschließungen in der ehemaligen DDR nach 1989 sein (siehe Abb. „Dioxine und dioxinähnliche Stoffe in Silbermöweneiern“). Auch die Konzentrationen von polybromierten Diphenylethern (⁠ PBDE ⁠) in Silbermöweneiern sind stark gesunken: seit 1994 um etwa 85 %. Das zeigt die Wirksamkeit von Regulierungsmaßnahmen: Seit den 1990er Jahren werden diese Flammschutzmittel in Deutschland nicht mehr produziert, seit 2003 gilt ein europaweites Verbot (siehe Abb. „Polybromierte Diphenylether (PBDE) in Silbermöweneiern“). Dagegen sind die Konzentrationen von Perfluoroctansulfonat (⁠ PFOS ⁠) in Silbermöweneiern von Heuwiese bis Anfang des Jahrtausends zunächst gestiegen. Erst nachdem 2008 die europaweite Anwendungsbeschränkung für ⁠ PFOS ⁠ in Kraft getreten ist, hat die Ei-Belastung nachhaltig abgenommen (siehe Abb. „Perfluoroctansulfonat (PFOS) in Silbermöweneiern“). Dioxine und dioxinähnliche Stoffe in Silbermöweneiern (Heuwiese) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Polybromierte Diphenylether (PBDE) in Silbermöweneiern (Heuwiese) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Perfluoroctansulfonat (PFOS) in Silbermöweneiern (Heuwiese) Quelle: Umweltbundesamt / Umweltprobenbank des Bundes Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten

Veröffentlichungen zum Themenbereich Gewässergüte

2005 2005 * Hinsichtlich von Gewässeruntersuchungen auf Schadstoffe (Schwermetalle und organische Problemstoffe) sind bisher folgende Berichte erschienen: Zur Bioverfügbarkeit von Schwermetallen am Beispiel ausgesuchter Gewässer in Niedersachsen , Oberirdische Gewässer Band 24 , NLWKN, 19 S., 5,00 € + Versand Nähere Information zu Schwermetalle und Organische Stoffe im Sediment im Interntebeitrag unter diesen Link Lindanbelastung im niedersächsischen Küstenbereich rückläufig (2005), NLWKN-Internet, D.Steffen Nähere Information zu Lindan im Internetbeitrag unter diesem Link * Zur Bioverfügbarkeit von Schwermetallen am Beispiel ausgesuchter Gewässer in Niedersachsen Band 24 2004 2004 * Korngrößenabhängigkeit der Verteilung ausgesuchter schwerflüchtiger organischer Substanzen in Flusssedimenten und Schlussfolgerungen für die Sedimentanalytik Oberirdische Gewässer, Bericht 22/2004 , von O. Opel, 60 S., 7,50 € Von der Universität Lüneburg wurden in Zusammenarbeit mit dem Niedersächsischen Landesamt für Ökologie ( jetzt NLWKN) an ausgesuchten Messstellen Sedimentuntersuchungen auf PAK, PCB und OCP durchgeführt. Dabei stand im Vordergrund zu erforschen, ob die Untersuchung in einer bestimmten Sedimentkornfraktion ("Monitoringparameter") bezüglich der genannten organischen Parameter - ähnlich wie bei den Schwermetallen (die Feinkornfraktion hat sich u.a. bei Trendbetrachtungen bewährt) - von Vorteil gegenüber der herkömmlichen Untersuchung in der Gesamtsedimentprobe ist. Der Autor gibt eine entsprechende Empfehlung und definiert u.a. einen speziellen "Korngrößeneffektindex". * Korngrößenabhängigkeit der Verteilung ausgesuchter schwerflüchtiger organischer Substanzen in Flusssedimenten und Schlussfolgerungen für die Sedimentanalytik Bericht 22/2004 * Synthetische Komplexbildner Oberirdische Gewässer, Bericht 21/2004 , D. Steffen, 15 S., 5,- € Vom Niedersächsischen Landesamt für Ökologie sind im Jahr 2003 Untersuchungen in der Weser/Hemeln und Aller/Verden auf synthetische Komplexbildner durchgeführt worden. In Anlehnung an das Qualitätsüberwachungsprogramm Weser wurden insgesamt sowohl 14-Tagesmischproben als auch ergänzend Einzelproben entnommen und auf EDTA, NTA, DTPA, CDTA, EGTA und DPTA analysiert. Neben einer Bewertung der Befunde wurden insbesondere die Methodiken zur Ermittlung der Jahres-Frachten von EDTA und NTA miteinander verglichen. * Synthetische Komplexbildner Bericht 21/2004 2003 2003 * Flächendeckendes Biomonitoring zur Triphenylzinnproblematik Oberirdische Gewässer, Bericht 20/2003 , von D. Steffen, H. Wunsch, M. Kämmereit, J. Kuballa, 16 S., 5,- € Im Hinblick auf die Triphenylzinnproblematik sind im Jahr 2001 (und teilweise 2002) vom NLÖ (Dezernate "Hydrologie der oberirdischen Gewässer" und "Binnenfischerei, fischereikundlicher Dienst") in Zusammenarbeit mit den GALAB Laboratories Untersuchungen von Triphenylzinn (TPT) in aus niedersächsischen Gewässern stammenden Rotaugen (auf der Basis des Messnetzes der EG-Wasserrahmenrichtlinie) durchgeführt worden. Dabei stand die Beantwortung der Frage im Vordergrund, ob sich Belastungsschwerpunkte in Niedersachsen identifizieren lassen und diese dann möglicherweise einen Hinweis auf den Eintragspfad von TPT in die Oberflächengewässer geben können. Zu diesem Thema wird auch auf die bereits innerhalb dieser Schriftenreihe erschienenen Berichte 14/2001 "Zinnorganische Verbindungen im Bioindikator Fisch" und 15/2002 "Triphenylzinn in Gewässern Niedersachsens" verwiesen. * Flächendeckendes Biomonitoring zur Triphenylzinnproblematik Bericht 20/2003 * Pestizide in niedersächsischen Fließgewässern - Auswertung von NLÖ-Daten der Jahre 1994 - 2001 Oberirdische Gewässer, Bericht 19/2003 , von R. Schäfer, 48 S., 7,50 € In Zusammenarbeit mit der Universität Lüneburg wurden von R. Schäfer NLÖ-Pestiziddaten niedersächsischer Fließgewässer aus insgesamt acht Untersuchungsjahren zusammengestellt und bewertet. Für die größeren niedersächsischen Fließgewässer Elbe, Weser, Ems und Aller, sind zudem Frachten formuliert worden. Dieser Bericht beinhaltet eine Bewertung der Befunde nach unterschiedlichen Kriterien, er enthält Trendaussagen, gibt Empfehlungen über mögliche Reduktionsmaßnahmen und weist auf mögliche alternative Methoden hinsichtlich des Gewässermonitorings hin. Zudem wird vom Autor auf die verschiedenen Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung eingegangen. * Pestizide in niedersächsischen Fließgewässern - Auswertung von NLÖ-Daten der Jahre 1994 - 2001 Bericht 19/2003 * Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe in Schwebstoffen und Sedimenten niedersächsischer Fließgewässer (1995 - 2000) Oberirdische Gewässer, Bericht 17/2003 , von G. Pelzer, D. Steffen und G. Lach, 33 S. einschl. CD (84 S.) ; 7,50 € In dieser Arbeit werden die Ergebnisse der Schwebstoff- und Sedimentuntersuchungen aus den Jahren 1995 bis 2000 vorgestellt und bewertet. Es wird vor allem der Frage nachgegangen, inwieweit aufgrund des Monitorings Rückschlüsse auf konkrete Eintragsquellen möglich sind, um eventuell gezielte Eingriffe zur Emissionsminderung formulieren zu können. Für diese Betrachtungen wurde u.a. die Clusteranalyse eingesetzt. Daneben ist aber auch die generelle Tendenz in der Entwicklung der PAK-Frachten, also der Einträge in die Nordsee, von Interesse. * Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe in Schwebstoffen und Sedimenten niedersächsischer Fließgewässer (1995 - 2000) 17/2003 2002 2002 * Triphenylzinn in Gewässern Niedersachsens - Betrachtung der Kompartimente Wasser, Schwebstoff, Sediment und aquatische Organismen - sowie ein Vergleich zu Butylzinnverbindungen, Oberirdische Gewässer, Bericht 15/2002 , von D. Steffen, 173 S., 10,00 € In dieser Publikation wird das Umweltverhalten der stark toxisch und endokrin wirksamen Triphenylzinnverbindungen (TPT), die bisher wenig beachtet wurden, detailliert dargestellt und bewertet, sowie. mit denen des Tributylzinns (TBT) verglichen. Der Schwerpunkt liegt in der Untersuchung von aquatischen Organismen, wie z.B. Muscheln, Schnecken und Fischen (z.B. Rotaugen und Aalen), so dass eine Aussage u.a. über das Bioakkumulations- bzw. Biomagnifikationsverhalten dieser Substanzen gemacht werden kann. Dabei zeigt sich, dass insbesondere die Lebern der Rotaugen teilweise sehr stark mit TPT angereichert sind. * Triphenylzinn in Gewässern Niedersachsens - Betrachtung der Kompartimente Wasser, Schwebstoff, Sediment und aquatische Organismen - sowie ein Vergleich zu Butylzinnverbindungen, Bericht 15/2002 2001 2001 * Zinnorganische Verbindungen im Bioindikator Fisch, Oberirdische Gewässer, Bericht 14/2001 , von D. Steffen, H. Wunsch, M. Kämmereit, J. Kuballa, 19 S., 7,50 € Untersuchungen haben ergeben, dass Schifffahrtssraßen und insbesondere Häfen deutlich mit Tributylzinn (TBT) belastet sind. Dieser Bericht geht der Frage nach, wie sich dies auf die höheren Lebewesen des aquatischen Systems (Fische) auswirkt. Neben TBT wurde in die in den Jahren 1998 bis 2000 durchgeführten Untersuchungen auch Triphenylzinn (TPT) einbezogen. * Zinnorganische Verbindungen im Bioindikator Fisch, 14/2001 2000 2000 * Schwermetallfrachten der Aller und deren Auswirkung auf die Weser - Bilanzierung auf der Basis von Schwebstoffuntersuchungen des Jahres 1999, Oberirdische Gewässer, Bericht 11/2000 , von D. Steffen, 22 S., 2,50 € Die Aller wird hinsichtlich ihrer Belastung mit Schwermetallen deutlich durch die Harzgewässer Oker und Innerste beeinflußt. Im Jahr 1999 sind umfangreiche Schwebstoff-Untersuchungen durchgeführt worden, um den Einfluß der Aller auf die Weser unter den verschiedenen Abflussbedingungen quantifizieren zu können. * Schwermetallfrachten der Aller und deren Auswirkung auf die Weser - Bilanzierung auf der Basis von Schwebstoffuntersuchungen des Jahres 1999, Bericht 11/2000 * Phthalate und Triclosan in Sedimenten und Schwebstoffen niedersächsischer Gewässer, Oberirdische Gewässer 10/2000 , von D. Steffen und G. Lach, 24 S., 2,50 € Es wird aufgezeigt, welche Belastung die niedersächsischen Gewässer mit Phthalaten (Weichmacher in Kunststoffen) und Triclosan (Desinfektionsmittel) aufweisen. Zudem werden entsprechende partikulär gebundene Stofffrachten der Weser und Aller angegeben. * Phthalate und Triclosan in Sedimenten und Schwebstoffen niedersächsischer Gewässer, 10/2000 * Eine systematische Darstellung der Auswertung aller Messwerte zur Gewässergüte wird alle fünf Jahre veröffentlicht im: Gewässergütebericht 2000 , 40 S., inklusive 10 Übersichtskarten im Maßstab 1:1.000.000, 1 Gewässergütekarte, 1 Strukturgütekarte, 1 Messstellenkarte der Fließgewässer in Niedersachsen und 1 CD-ROM mit allen Messwerten, Grafiken, Karten und Erläuterungen, 7,50 € * Gewässergüte Gewässergütebericht 2000 1998 1998 * Alle wichtigen Grundsätze und Hinweise zur Durchführung der GÜN-Gewässergüte-Messungen einschließlich des Messstellen-Verzeichnisses und der Parameterliste sind zusammengefasst in folgenden Publikationen: * Gewässerüberwachungssystem Niedersachsen (GÜN ): Gütemeßnetz Fließgewässer, Meßnetzkonzeption (1998), NLÖ, 25 S., 5,00 € * Gewässerüberwachungssystem Niedersachsen (GÜN) : Gütemeßnetz Fließgewässer, Meßstrategie (1998), NLÖ, 25 S., 2,50 € * GÜN-Gewässergüte-Messungen * Gewässerüberwachungssystem Niedersachsen (GÜN * Gewässerüberwachungssystem Niedersachsen (GÜN) * Trendbetrachtung über die Belastung von Gewässersedimenten mit Schwermetallen im Zeitraum von 1986 - 1996, Oberirdische Gewässer, Bericht 7/1998 , von D. Steffen und D. Rischbieter, 88 S., 5,- € Diese Publikation geht der Frage nach, welcher Trend sich hinsichtlich der Belastung unserer Gewässer (Binnenbereich) mit Schwermetallen innerhalb des Zeitraumes von 1986 bis 1996 abzeichnet. * Trendbetrachtung über die Belastung von Gewässersedimenten mit Schwermetallen im Zeitraum von 1986 - 1996, Bericht 7/1998 1997 1997 * Orientierende Untersuchungen von Gewässersedimenten auf Nitro- / Polymoschusverbindungen und die Flammschutzmittel TCEP und TCPP, Oberirdische Gewässer, Bericht 3/1997 , von G. Lach und D. Steffen, 13 S., 2,50 € Neben den Nitromoschusverbindungen (siehe Bericht 1/96) werden Untersuchungsbefunde von Polymoschusverbindungen, einer weiteren Gruppe synthetischer Moschusverbindungen, und Flammschutzmittel (trialkylierte Phosphorsäureester) aus den Jahren 1995 und 1996 präsentiert * Orientierende Untersuchungen von Gewässersedimenten auf Nitro- / Polymoschusverbindungen und die Flammschutzmittel TCEP und TCPP, Bericht 3/1997 * Schadstoffuntersuchungen im Seston von Weser und Aller - Probengewinnung mittels einer stationären Durchlaufzentrifuge, Oberirdische Gewässer, Bericht 2/1997 , von D. Steffen, 78 S., 5,- € Durchlaufzentrifugen ermöglichen eine nahezu quantitative Erfassung von Schwebstoffen, so dass unter bestimmten Bedingungen die Berechnung von partikulär gebundenen Schadstofffrachten möglich ist. Der Bericht beinhaltet Untersuchungsbefunde von Schwermetallen und organischen Substanzen aus den Jahren 1994 bis 1996. * Schadstoffuntersuchungen im Seston von Weser und Aller - Probengewinnung mittels einer stationären Durchlaufzentrifuge, 2/1997 1996 1996 * Pflanzenschutzmittel und Nitromoschusverbindungen in ausgewählten niedersächsischen Fließgewässern, Oberirdische Gewässer, Bericht 1/1996 , von D. Steffen, 13 S., 2,50 € In diesem Bericht werden Pflanzenschutzmittel-Daten (Wasser und Sediment) aus den Jahren 1994 und 1995 präsentiert. Darüber hinaus wird ein Überblick über die Belastung von Sedimenten mit Nitromoschusverbindungen (synthetische Duftstoffe) gegeben. * Pflanzenschutzmittel und Nitromoschusverbindungen in ausgewählten niedersächsischen Fließgewässern, Bericht 1/1996 1994 1994 * Die Belastung der niedersächsischen Fließgewässer mit Schwermetallen und organischen Problemstoffen - Sedimentuntersuchungen im Zeitraum von 1986 bis 1992, Gewässerschutz, von D. Steffen, 107 S., 12,50 € Diese Publikation enthält Sediment-Untersuchungsbefunde über Schwermetalle, Organochlorpestizide, PCB, chlorierte Phenole und chlorierte Benzole, polychlorierte Dibenzodioxine und polychlorierte Dibenzofurane, polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe und zinn- und quecksilberorganische Verbindungen. Zudem wird ein Klassifizierungsmodell für ausgewählte Schadstoffe vorgestellt. (Die Veröffentlichung ist leider vergriffen! Bei Bedarf kann jedoch 1 Exemplar beim Autor ausgeliehen werden) * Die Belastung der niedersächsischen Fließgewässer mit Schwermetallen und organischen Problemstoffen - Sedimentuntersuchungen im Zeitraum von 1986 bis 1992, 1989 1989 * Die Belastung der niedersächsischen Flußsedimente mit Schwermetallen und: Bor in Fließgewässern, u.a. in Mitteilungen aus dem Niedersächsischen Landesamt für Wasserwirtschaft, Heft 8 , von D. Steffen, 19 und 7 S., 7,50 € Dieser Bericht beinhaltet Schwermetalluntersuchungsbefunde (<2000 µm und <20 µm-Feinkornfraktion) aus den Jahren 1986 und 1987. Zudem sind in dieser Publikation die Konzentrationen von Bor im Wasser (1986 und 1987) aufgeführt, die als Indikator für die Anwesenheit von Waschmittelrückständen im Binnenbereich zu sehen sind. * Die Belastung der niedersächsischen Flußsedimente mit Schwermetallen Bor in Fließgewässern, Heft 8 1986 1986 * Stoff-Frachten der Ems am Tidewehr Herbrum 1984, Mitteilungen aus dem Niedersächsischen Landesamt für Wasserwirtschaft, Heft 3 , von D. Steffen, 16 S., 7,50 € Im Jahr 1984 sind an der Gütemessstation Herbrum auf der Basis von Einzel- und 4-Wochen-Mischproben Jahresfrachten für Nährstoffe, Schwermetalle und Salzparameter ermittelt und miteinander verglichen worden. * Stoff-Frachten der Ems am Tidewehr Herbrum 1984, Heft 3 1984 1984 * Sedimentuntersuchungen auf Schwermetalle an der niedersächsischen Küste, Mitteilungen aus dem Niedersächsischen Wasseruntersuchungsamt, Heft 10 , von W. Jäppelt und D. Steffen, 20 S., 7,50 € Dieser Bericht spiegelt die Belastungssituation des niedersächsischen Küstenbereiches mit Schwermetallen der Untersuchungsjahre 1982 und 1883 wider. Zudem wird auf den Aspekt der Untersuchung sowohl in der Gesamtprobe (<2000 µm) als auch in der <20 µm-Feinkornfraktion eingegangen. * Sedimentuntersuchungen auf Schwermetalle an der niedersächsischen Küste, Heft 10 Weitere Veröffentlichungen zum Thema Gewässergüte finden sie im kostenlosen Download hier! Flussgebietsgemeinschaft Weser

An interlaboratory comparison on whole water samples

The European Water Framework Directive 2000/60/EC requires monitoring of organic priority pollutants in so-called whole water samples, i.e. in aqueous non-filtered samples that contain natural colloidal and suspended particulate matter. Colloids and suspended particles in the liquid phase constitute a challenge for sample homogeneity and stability. Within the joint research project ENV08 "Traceable measurements for monitoring critical pollutants under the European Water Framework Directive 2000/60/ECŁ, whole water test materials were developed by spiking defined amounts of aqueous slurries of ultra-finely milled contaminated soil or sediment and aqueous solutions of humic acid into a natural mineral water matrix. This paper presents the results of an European-wide interlaboratory comparison (ILC) using this type of test materials. Target analytes were tributyltin, polybrominated diphenyl ethers and polycyclic aromatic hydrocarbons in the ng/L concentration range. Results of the ILC indicate that the produced materials are sufficiently homogeneous and stable to serve as samples for, e.g. proficiency testing or method validation. To our knowledge, this is the first time that ready-to-use water materials with a defined amount of suspended particulate and colloidal matter have been applied as test samples in an interlaboratory exercise. These samples meet the requirements of the European Water Framework Directive. Previous proficiency testing schemes mainly employed filtered water samples fortified with a spike of the target analyte in a water-miscible organic solvent. <BR>Quelle: www.scopus.com

Determination of tributyltin in whole water matrices under the European Water Framework Directive

Monitoring of water quality is important to control water pollution. Contamination of the aquatic system has a large effect on human health and the environment. Under the European Water Framework Directive (WFD) 2000/60/EC and the related directive on environmental quality standards (EQS) in the field of water policy 2008/105/EC, the need for sensitive reference methods was highlighted. Since tributyltin (TBT) is one of the WFD listed priority substances a method was developed which is capable to qualify and quantify the pollutant at the required low WFD EQS of 0.2 ng L-1 in whole water bodies, i.e. in non-filtered water samples with dissolved organic carbon and suspended particulate matter. Therefore special attention was paid on the interaction of TBT with the suspended particulate matter and humic substances to obtain a complete representation of the pollution in surface waters. Different water samples were investigated varying the content of organic dissolved and suspended matter. Quantification was performed using species-specific isotope dilution (SSID) and gas chromatography with inductively coupled plasma mass spectrometry (GC-ICP-MS). Different sample treatment strategies were evaluated and compared. The process of internal standard addition was investigated and optimized, hence the equilibrium between internal standards and matrix is of primary importance to perform accurate SSID. Samples spiked at EQS level were analyzed with a recovery between 95 and 105 %. Additionally real surface water samples were investigated and the TBT concentration for the whole water body was determined and compared with conventional routine analysis method.Quelle: http://www.sciencedirect.com

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