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Medienübergreifende Umweltanalyse - am Beispiel der Stoffgruppe der Weichmacher

Eine wichtige Maßnahme zur Vorsorge und Risikominimierung stellt im Rahmen der EU-Chemikalienpolitik die Substitution von Schadstoffen durch weniger gefährliche Alternativen dar. Weichmacher sind Industriechemikalien mit hohen Produktionsmengen, die ubiquitär nachweisbar sind. Aufgrund seiner endokrinen Wirkung steht der ehemals dominante Weichmacher DEHP seit Beginn der 2000er Jahre unter Substitutionsdruck. Neuere Untersuchungen des Umweltbundesamtes zeigen, dass Unternehmen DEHP durch andere Phthalat- und Non-Phthalat-Weichmacher substituieren. Manche der Ersatzstoffe stehen im Verdacht, persistent, bioakkumulativ und toxisch zu sein oder endokrine Wirkungen, d.h. Wirkungen auf das Hormonsystem zu zeigen. Weichmacher gelangen durch kommunale Abwässer und diffuse Eintragsquellen in die Umwelt. Angesichts der vielfältigen und teilweise sehr großflächigen Verwendung weichmacherhaltiger Produkte im Außenbereich, z.B. Kabelummantelungen, Geomembranen und Fahrzeugbauteile, sind terrestrische Matrices für Weichmacher ein relevanter Aufnahmepfad. Trotz ihrer bekannten gefährlichen Eigenschaften, beispielsweise als endokrine Disruptoren, dürfen Weichmacher über Ausnahmeregelungen weiterhin in der Landwirtschaft und anderen Verwendungen in der Umwelt eingesetzt werden. Ziel dieses Vorhabens ist die Verbesserung der sehr lückenhaften Datenlage zu Belastungen durch DEHP-Substitute in der terrestrischen Umwelt. Ein wesentlicher Teilaspekt ist die Erfassung einer nassen Deposition der alternativen Weichmacher. Es soll weiterhin die Fragestellung geklärt werden, welchen Beitrag Böden zur Gewässerbelastung mit Weichmachern liefern. Das Vorhaben erfolgt in Zusammenarbeit mit der Umweltprobenbank des Bundes. Es sollen terrestrische Proben der Umweltprobenbank (Böden, Blätter, Nahrungsnetze), Proben vom Luftmessnetz des Umweltbundesamtes und von anderen Umweltbeobachtungsprogrammen untersucht werden.

Betrieb der Umweltprobenbank des Bundes - Teilbank Umweltproben - ab dem 1.1.2000

Die Umweltprobenbank des Bundes hat die Aufgabe, ökologisch repräsentative Umweltproben sowie Human-Organproben zu sammeln, auf umweltrelevante Stoffe zu analysieren und veränderungsfrei einzulagern. Auf diese Belegproben kann zu einem späteren Zeitpunkt aus gegebenem Anlass für retrospektive Untersuchungen und prospektive Aussagen über die Entwicklung der Umweltsituation (Trendermittlung) zurückgegriffen werden. Die Konzeption sowie laufende Ergebnisse und die freigegebenen Datenbestände sind laufend über die Homepage des Umweltbundesamtes zugänglich.

Umweltprobenbank Nr. 7739: Kupfer / einjährige Triebe / Warndt 1, Fuchsborn

Anzahl der Proben: 31 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Warndt 1, Fuchsborn Geschlossener Mischwaldbestand

Umweltprobenbank Nr. 7732: Kupfer / einjährige Triebe / Gries oberhalb Schloss

Anzahl der Proben: 13 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Gries oberhalb Schloss Alpines Hochtal mit einem Schuttkörper aus Dolomitgestein.

Umweltprobenbank Nr. 7733: Kupfer / einjährige Triebe / Hochlagenplateau

Anzahl der Proben: 22 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Hochlagenplateau Vom Fichten-Hochlagenwald zur Sukzessionsfläche

Umweltprobenbank Nr. 7735: Kupfer / einjährige Triebe / Oberes Ilseeinzugsgebiet (Fichte)

Anzahl der Proben: 24 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Oberes Ilseeinzugsgebiet (Fichte) Fichtenbestand im Wassereinzugsgebiet Obere Ilse

Umweltprobenbank Nr. 7730: Kupfer / einjährige Triebe / Dübener Heide Mitte

Anzahl der Proben: 33 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Dübener Heide Mitte Bedeutendstes Wald- und Erholungsgebiet für den Ballungsraum Halle/Leipzig

Umweltprobenbank des Bundes (German Environmental Specimen Bank)

Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) mit ihren Bereichen Bank für Umweltproben und Bank für Humanproben ist eine Daueraufgabe des Bundes unter der Gesamtverantwortung des Bundesumweltministeriums sowie der administrativen und fachlichen Koordinierung des Umweltbundesamtes. Es werden für die Bank für Umweltproben regelmäßig Tier- und Pflanzenproben aus repräsentativen Ökosystemen (marin, limnisch und terrestrisch) Deutschlands und darüber hinaus für die Bank für Humanproben im Rahmen einer Echtzeitanalyse Blut-, Urin-, Speichel- und Haarproben studentischer Kollektive gewonnen. Vor ihrer Einlagerung werden die Proben auf eine Vielzahl an umweltrelevanten Stoffen und Verbindungen (z.B. Schwermetalle, CKW und PAH) analysiert. Der eigentliche Wert der Umweltprobenbank besteht jedoch in der Archivierung der Proben. Sie werden chemisch veränderungsfrei (über Flüssigstickstoff) gelagert und somit können auch rückblickend Stoffe untersucht werden, die zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung noch nicht bekannt oder analysierbar waren oder für nicht bedeutsam gehalten wurden. Alle im Betrieb der Umweltprobenbank anfallenden Daten und Informationen werden mit einem Datenbankmanagementsystem verwaltet und aufbereitet. Hierbei handelt es sich insbesondere um die biometrischen und analytischen Daten, das Schlüsselsystem der UPB, die Probenahmepläne, die Standardarbeitsanweisungen (SOP) zu Probenahme, Transport, Aufbereitung, Lagerung und Analytik und die Lagerbestandsdaten. Mit einem Geo-Informationssystem werden die Karten der Probenahmegebiete erstellt, mit denen perspektivisch eine Verknüpfung der analytischen Ergebnisse mit den biometrischen Daten sowie weiteren geoökologischen Daten (z.B. Daten der Flächennutzung, der Bodenökologie, der Klimatologie) erfolgen soll. Ausführliche Informationen und eine umfassende Datenrecherche sind unter www.umweltprobenbank.de abrufbar.

Trends von Trifluoressigsäure in Bäumen von 1985 bis 2022

<p>Trifluoressigsäure ist ein persistenter und sehr mobiler Stoff, dessen Gehalte in Laub- und Nadelbäumen in den letzten 25 Jahren stark angestiegen sind. Eine aktuelle Studie untersucht diese Entwicklung anhand von archivierten Blättern und Nadeln der Umweltprobenbank des Bundes.</p><p><strong>Methodik und Probenahme</strong></p><p>Die Untersuchung bezog sich auf Trifluoracetat (TFA), das ist das Anion der Trifluoressigsäure. Gemessen wurden Blattproben von Rotbuche und Pyramidenpappel sowie Nadelproben von Waldkiefer und Gemeiner Fichte der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umweltprobenbank-des-bundes">Umweltprobenbank des Bundes</a>. Die Proben stammen aus verschiedenen Probenahmegebieten in Deutschland. Sie wurden im Zeitraum von 1985 bis 2022 entnommen.</p><p>Die Analyse erfolgte mittels Ionenchromatographie gekoppelt mit der Tandem-Massenspektrometrie, wobei Proben mit niedrigen TFA-Gehalten zur Validierung der Messmethode dienten.</p><p><strong>Ergebnisse</strong></p><p>Die TFA-Gehalte in den Blatt- und Nadelproben zeigen einen deutlichen Anstieg über die Jahre:</p><p>Bei den Blattproben konnte festgestellt werden, dass die Proben derselben Baumart in einem ähnlichen Konzentrationsbereich liegen, obwohl sie aus unterschiedlich belasteten Biotopen stammen.</p><p><strong>Statistische Signifikanz</strong></p><p>Für beide Standorte der Pyramidenpappel, drei Standorte der Rotbuche und die Nadelbaumarten konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden. <br>Relevanz und Ausblick.</p><p><p>Die Ergebnisse weisen auf einen deutlichen Anstieg der atmosphärischen TFA-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a>⁠ innerhalb der letzten Jahrzehnte in Deutschland hin. Sie sind in die Diskussionen zur<strong> ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>⁠-Beschränkung</strong> im Rahmen der europäischen Chemikalienverordnung ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a>⁠ eingeflossen und sollen dazu beitragen, Kälte- und Treibmittel mit PFAS-Bildungspotential zu verbieten.</p></p><p>Die Ergebnisse weisen auf einen deutlichen Anstieg der atmosphärischen TFA-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a>⁠ innerhalb der letzten Jahrzehnte in Deutschland hin. Sie sind in die Diskussionen zur<strong> ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>⁠-Beschränkung</strong> im Rahmen der europäischen Chemikalienverordnung ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a>⁠ eingeflossen und sollen dazu beitragen, Kälte- und Treibmittel mit PFAS-Bildungspotential zu verbieten.</p><p>&nbsp;</p><p><strong>Zeitliche Entwicklung der Trifluoracetat-Gehalte in Blättern der Rotbuche für untersuchte Probenahmegebiete. Duplikate sind als arithmetische Mittelwerte der Einzelwerte dargestellt.</strong></p><p></p><p>Quelle: TZW Karlsruhe</p><p>&nbsp;</p><p><strong>Zeitliche Entwicklung der TFA-Gehalte in Nadeln der Waldkiefer und der Gemeinen Fichte. Duplikate sind als arithmetische Mittelwerte der Einzelwerte dargestellt. Ergebnisse der Proben der Gemeinen Fichte aus dem Nationalpark Harz dienen dem Vergleich verschiedener Probenahmestandorte und wurden dem ersten Bericht (Freeling und Scheurer, 2021) entnommen.</strong></p><p></p><p>Quelle: TZW Karlsruhe</p><p>&nbsp;</p>

EU Partnerschaft für die Risikobewertung von Chemikalien (PARC) Aligned Studies - Feldarbeit für den Deutschen Beitrag

Ein wichtiges Ziel der europäische Initiative PARC ist, die Datenlage zum Humanbiomonitoring in der EU anzugleichen und die gesundheitlichen Folgen der Schadstoffbelastung besser zu verstehen. Neben der Zusammenführung von vorhandenen Daten müssen, unter Anwendung einheitlicher, qualitätsgesicherter Vorgaben und Arbeitsanweisungen, aktuelle, vergleichbare Proben gesammelt und untersucht werden. Nur so können Informationen zum sicheren Chemikalienmanagement gewonnen und die Gesundheit der Europäer und die Integrität ihrer Umwelt effektiv geschützt werden. Der deutsche Eigenanteil zu den europäischen Untersuchungen kann aufgrund des hochspezifischen Aufbaus nicht allein durch die zwei großen deutschen Humanbiomonitoring-Instrumente (die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit (GerES) und die Umweltprobenbank des Bundes (UPB)) erfüllt werden. Um die für den europäischen Ansatz notwendigen Voraussetzungen erfüllen zu können, werden in diesem Vorhaben Humanbiomonitoring-Proben (Urin, Blut, Haare) einer Stichprobe von 300 Kindern (6-11 Jahre) und 300 Jugendlichen (12-17 Jahre) aus Deutschland qualitätsgesichert nach den in PARC abgestimmten Vorgaben akquiriert und eingelagert. Somit stehen sie für eine Untersuchung der spezifischen Chemikalienbelastung zur Verfügung. Außerdem werden ausführliche Befragungen mit den Teilnehmenden durchgeführt um mögliche Belastungspfade und -quellen zu ermitteln. Die so einheitlich für Europa generierten Daten und Auswertungen werden langfristig der besseren Kontrolle und Unterstützung der Chemikalienregulierung in Europa dienen. In diesem Vorhaben sind die für die Feldarbeit erforderlichen Vorbereitungen z.B. Routenplan, Ethikantrag und Datenschutzkonzept sowie Übersetzung und Programmierung der Fragebögen, die Durchführung der Feldarbeit und das Datenmanagement enthalten.

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