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Retrospective Monitoring of Organotin Compounds in Marine Biota from 1985 to 1999: Results from the German Environmental Specimen Bank

Rüdel, Heinz; Lepper, Peter; Steinhanses, Jürgen; Schröter-Kermani, Christa Environmental Science & Technology 37 (2003), 9, 1731-1738 In archived samples from the German Environmental Specimen Bank, organotin compounds including tributyltin (TBT) and triphenyltin (TPT) as well as their degradation products were quantified. Biota samples from North Sea and Baltic Sea areas were analyzed by gas chromatography/atomic emission detection-coupling after extraction and Grignard or ethylborate derivatization. TBT and TPT were detected in nearly all samples. A decrease of TPT contamination was observed in bladder wrack, common mussels, and eelpout muscle tissues in the period 1985-1999. In this period, TPT concentrations in North Sea mussels decreased from 98 to 7 ng/g (as organotin cation concentration in wet tissue). Concentrations of TBT remained relatively constant with 17 ± 3 ng/g for mussels from a site with nearby marine traffic and 8 ± 2 ng/g for a more remote area. The results reflect that TBT is still used an a biocide in antifouling paints whereas the use of TPT as a co-toxicant in such preparations had been ceased in the 1980s. The fact that the use of TBT in antifouling paints was banned in 1991 for small boats within the European Community seems not to have resulted in a decrease of TBT levels in marine biota. doi: 10.1021/es026059i

Wasserstände und Fließgeschwindigkeiten der Jährlichkeit 100 für ausgewählte Gewässer in Freiburg i. Br.

Der Datensatz enthält die - Maximale Wasserstände der Jährlichkeit 100 in Herdern Nord, Herdern Glasbach, Hochdorf, Benzhausen - Maximale Fließgeschwindigkeiten der Jährlichkeit 100 in Herdern Nord, Herdern Glasbach, Hochdorf, Benzhausen Der Datensatz entstammt aus dem Projekt I4C, des Leistungszentrums Nachhaltigkeit, der Universität Freiburg und weiteren Projektpartnern und wird nicht regelmäßig aktualisiert. Es handelt sich um Ergebnisse eines Forschungsprojektes ohne rechtliche oder planerische Überprüfung. Die Berechnung der Daten erfolgte 2023 - eine Aktualisierung ist nicht geplant. Die Daten sind OpenData - Namensnennung: "Professur für Hydrologie, Universität Freiburg". Gebiets-Eingangsdaten (Rasterdaten in einer Auflösung von 2*2 m²): Digitales Geländemodell mit Gebäuden, Landnutzung, Versiegelungsgrad, Bodeneigenschaften (nFK, LK, PWP, ks), Leitfähigkeit Hydrogeologie, Mittlerer Grundwasserflurabstand, Gewässernetz. Ereignis-Gebiets-Eingangsdaten (Rasterdaten in einer Auflösung von 2*2 m²): Für die Szenarien: Bodenfeuchte für verschiedene Unterschreitungswahrscheinlichkeiten im Sommerhalbjahr, Anfangsbetonte Modell-Niederschlags-Summen verschiedener Jährlichkeiten und Dauerstufen. Für das Ereignis: Niederschlag vom 25.06.2016, Bodenfeuchte zu Beginn des Niederschlags vom 25.06.2016. Modellierung: Abflussbildung mit dem Modell RoGeR in 5-Minuten-Auflösung. Hydraulische Modellierung mit auf Basis der 5-Minuten-Oberfllächen-Abflüsse aus RoGeR mit den Modell Ro_Dyn. Ergebnisse (Rasterdaten in einer Auflösung von 2*2 m²): Für die Szenarien: Maximale zu erwartende Wasserstände und Fleißgeschwindigkeiten mit einem statistischen Wiederkehr-Intervall von 100 Jahren für jede2*2 m²-Rasterzelle. Für das Ereignis: Maximale für das Ereignis modellierten Wasserstände und Fleißgeschwindigkeiten für jede2*2 m²-Rasterzelle.

Modellierungsdaten durchschnittlicher sommerlicher Hitzestress für Freiburg i. Br.

Modellierungsdaten zur mittleren Anzahl an Stunden mit Hitzestress pro Jahr (Mittelwert der Jahre 2019-2022). Hitzestress wird hierbei mit dem Universal Thermal Climate Index (UTCI) dargestellt und 26°C UTCI als Grenzwert genutzt. Der UTCI kombiniert Daten der Lufttemperatur, -feuchte, Windgeschwindigkeit und Strahlung zu einem Werte der "gefühlten" Temperatur. Alle Variablen des UTCI wurden mit Hilfe von KI auf unterschiedlichen räumlichen Auflösungen berechnet und gegen ein Messnetz validiert. Mehr Informationen zu den Modellen und Daten unter https://doi.org/10.5194/gmd-17-1667-2024. Die Berechnung der Daten erfolgte 2024 - eine Aktualisierung ist nicht geplant. Die Daten sind OpenData - Namensnennung: "Professur für Meteorologie, Universität Freiburg".

Steroid hormones in the aquatic environment - insights from new analytical methods for corticosteroids and progestogens

Endokrin aktive Substanzen wie Steroidhormone stehen vermehrt im Interesse der Umweltwissenschaften, da endokrine Effekte in Wasserorganismen bereits bei sehr niedrigen Umweltkonzentrationen beschrieben sind. Allerdings ist die Datenlage über das Vorkommen und das Verhalten von Steroidhormonen in der Umwelt sehr lückenhaft. In dieser Studie wurde das Vorkommen von ca. 60 Steroiden im Kläranlagenablauf und in Oberflächengewässern untersucht. Des Weiteren wurde das Verhalten und die Bioabbaubarkeit von Corticosteroiden und Progestagenen, die beide hohe Verschreibungszahlen und ein hohes endokrines Potential aufweisen, während einer Aktivschlammbehandlung betrachtet. Zu diesem Zweck wurde eine Analysenmethode für die simultane Bestimmung von Mineralcorticoiden, Glukokortikoiden und Progestagenen in wässrigen Proben entwickelt. Mit Hilfe dieser Methode konnten drei Mineralcorticoide, 23 Glukokortikoide und 10 Progestagene in den analysierten Proben nachgewiesen werden. Viele der Substanzen wurden zum ersten Mal in der Umwelt, insbesondere in Deutschland und der EU, nachgewiesen. Die Abbaustudien wurden so konzipiert, dass diese einen strukturabhängigen Vergleich der Abbaubarkeit und der Transformationsprozesse unter standardisierten aeroben Bedingungen ermöglichten. Halbwertzeiten reichten von <0,5 Stunden bis >14 Tagen, was die große Bandbreite in der Stabilität innerhalb der untersuchten Steroide verdeutlicht. Die entstandenen Transformationsprodukte wurden mittels LC-HRMS identifiziert und entsprechende Abbauwege postuliert. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden Zusammenhänge zwischen der Stabilität der Substanzen und deren Molekülstruktur ausgearbeitet. Viele der neu identifizierten Transformationsprodukte waren persistent und manche von ihnen konnten im Kläranlagenablauf und in Oberflächengewässern nachgewiesen werden. Daher sollten Transformationsprodukte in zukünftige Umweltstudien mit einbezogen werden. Quelle: Forschungsbericht

Processed seismic data of Cruise BGR18 2018 (PS115/1)

The expedition PS155/1 started on August 5th, 2018 in Tromsø (Norway) and ended in Longyearbyen (Spitsbergen) on September 3rd, 2018. In the course of BGR’s GREENMATE project the geological development of the European North Atlantic and the northern and north eastern Greenland shelf was analyzed using various marine geophysical methods (seismics, magnetics, gravity, heatflow measurements) and geological sampling (gravity corer, box corer, multi-corer, dredge). Sampling of marine Shelf sediments was undertaken in close correspondence with co-users from Geomar (add-on project ECHONEG), aiming to reconstruct Holocene paleo environmental and climatic evolution. Using the ship’s helicopters, marine sampling was complemented by onshore sampling operations to extract geological material at selected near coastal locations. Other scientific project groups used the cruise PS115.1 as an opportunity to quantify marine mammals and sea birds and their statistical distribution in our research area as part of the long-term project (add-on project Birds& Mammals) and to gather additional meteorological data via radiosondes (add-on Project YOPP). Against all expectations, outstanding ice conditions along the northern coast of Greenland enabled us to carry out reflection seismic surveys north of 84°N at the southern tip of Morris Jesup Rise with a 3 km long streamer. Structural data of this particular region of North Greenland is of special importance for BGR’s project GREENMATE for reconstructing the continental margin evolution. A 100 km long refraction seismic profile was measured to complement the reflection seismic data. After completing this, scientific work was concentrated on the northeastern Greenland shelf area between 76°N and 82.5°N. Over the time of the cruise a total of 2500 km of reflection seismic profiles (2250 km measured with 3km streamer length) and 100 km of refraction seismic profile (using nine ocean bottom seismometers) were measured, accompanied by gravity and magnetic surveys and seven heat flow measurement stations. Along the shelf and deep-sea area 21 geological sampling sites were chosen, with all together one dredge (around 200 kg of sample), 16 gravity cores (total core length 65 m), 12 box corers and 6 multi-corer stations. Onshore sediment sampling was done at 11 sampling sites. Beside sediment sampling hard rock from near coastal outcrops was collected in a total amount of 250 kg that will be used for age dating. The entire science program was carried out under consideration of the highest ecological standards to protect marine mammals and to meet all environmental requirements of the permitting authorities. In addition to external marine mammal observers (MMO) various acoustic monitoring systems and AWI’s on board infrared detection system AIMMS monitored any activity of marine mammals in the ships perimeter, especially during seismic operations.

Online-Vorlesung zu Klimawandel und seinen Folgen

Erstmals beschäftigt sich eine frei zugängliche deutsche Online-Vorlesung mit dem Klimawandel und seinen Folgen. Entwickelt wurde sie gemeinsam vom WWF Deutschland und dem Deutschen Klima-Konsortium (DKK). Der interdisziplinäre Massive Open Online Course (MOOC) „Klimawandel und seine Folgen“ startet am 9.November 2015 auf der MOOC-Plattform Iversity online. Der gesamte Kurs dauert fünf Wochen. Als erstes deutschsprachiges Angebot dieser Art möchte der Kurs übersichtlich, verständlich und fundiert das Verständnis für das Klimasystem fördern. Die Vorlesung wird von der Robert-Bosch-Stiftung geförderte und ist kostenlos zugänglich. Sie richtet sich vor allem an Studierende und Lehrkräfte. Geboten werden kurze Vorträge namhafter Klimawissenschaftler. Für den Kurs konnten unter anderem Mojib Latif vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, Jochem Marotzke vom Max-Planck-Institut für Meteorologie Hamburg, Michael Schulz vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen, Hermann Lotze-Campen vom PotsdamInstitut für Klimafolgenforschung, und Anita Engels, Sprecherin eines Klimaforschungs-Exzellenzclusters an der Universität Hamburg, gewonnen werden. Außerdem tragen Dr. Christiane Textor, Leiterin der deutschen IPCC-Koordinierungsstelle in Bonn, Dr. Paul Becker, Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes in Offenbach, und viele andere mit ihren jeweiligen Spezialgebieten dazu bei, dass alle Facetten des Klimawandels und des menschlichen Umgangs damit zur Sprache kommen.

Studie: Pestizide können Amphibien gefährden

Der Kontakt mit Pflanzenschutzmittel kann für Frösche tödlich sein. Eine im Auftrag des Umweltbundesamtes durchgeführte Studie des Instituts für Umweltwissenschaften Landau an der Universität Koblenz-Landau hat aufgedeckt, dass schon der Einsatz der empfohlenen Produktmenge bei Grasfröschen (Rana temporaria) zu Sterblichkeitsraten von 20 bis 100 Prozent führt. Die Gefahr besteht für alle sieben getesteten Mittel – ob Fungizid, Herbizid oder Insektizid. Sie sind jedoch trotzdem zugelassen, da das entsprechende Verfahren bislang mögliche Auswirkungen auf Amphibien (Lurche) nicht untersucht. Die Studie wurde am 24. Januar 2013 in der Fachzeitschrift „Scientific Reports (Nature)“ veröffentlicht.

Part II. A temporal study of PFOS and its precursors in human plasma from two German cities 1982 - 2009

Yeung, Leo Wai-Yin; Robinson, Shona; Koschorreck, Jan; Mabury, Scott Andrew Environmental Science & Technology 47 (2013), 8, 3875–3882 A total of 420 human plasma from two cities (Halle and Münster, Germany) collected between 1982 and 2009, were analyzed for a suite of PFSAs (C4, C6, C8, C10) and selected PFOS precursors (MeFOSAA, EtFOSAA, FOSAA, di-SAmPAP). Among these target analytes, only di-SAmPAP was used in consumer products. PFSAs (C6 and C8), MeFOSAA, EtFOSAA, and FOSAA were detected in over 95% of the samples (<0.0011 - 116.0 ng/mL), PFDS was detected in approximately 40% of the samples (<0.005 - 0.0998 ng/mL), and SAmPAP was detected in 17% of the samples (<0.005 - 0.0137 ng/mL). Significant positive correlations were found between PFOS and PFHxS, MeFOSAA, EtFOSAA, and FOSAA. Temporal trends of decreasing concentration were identified for PFOS, MeFOSAA, EtFOSAA, and FOSAA, but not for PFHxS. Di-SAmPAP, a common food-contact paper surfactant and expected PFOS precursor, was detected infrequently (25% in samples prior to 2000) in samples before 2006. Population halving times of PFOS, MeFOSAA, EtFOSAA, and FOSAA were estimated. The observed reduction of these chemicals over time in human plasma is presumably related to the phase-out of POSF-based products beginning in 2000. The detection of di-SAmPAP in human sera is significant because this chemical is expected to be metabolized or degraded to PFOS in humans and the environment. Our detection of di-SAmPAP is the first confirmation of human exposure to this commercially available product which is a plausible source of PFOS in humans. doi:10.1021/es4004153 Zur Veröffentlichung Teil I: Part I. A temporal study of PFCAs and its precursors in human plasma from two German cities 1982 - 2009

Pestizide können Amphibien gefährden

Handlungsbedarf bei Pflanzenschutzmitteln Amphibien sind die weltweit am stärksten gefährdeten Wirbeltiere. Auch in Deutschland steht mehr als die Hälfte der Frösche, Kröten und Molche auf der Roten Liste der gefährdeten Tierarten. Ergebnisse eines aktuellen Forschungsvorhabens im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) deuten darauf hin, dass der Einsatz von Pestiziden in der Landwirtschaft mitverantwortlich für den Rückzug der Amphibien ist. In Versuchen eines Forschungskonsortiums führten Pflanzenschutzmittel schon in anwendungsüblichen Mengen bei Grasfröschen zu Sterblichkeitsraten von 20 bis 100 Prozent. „Amphibien nutzen landwirtschaftliche Flächen als Lebensraum und überqueren sie auf ihren Wanderungen zu den Laichgewässern, “ sagt UBA-Präsident Jochen Flasbarth. „Die Studie zeigt Handlungsbedarf auf. Das Umweltbundesamt hält es für erforderlich, den Schutz der Amphibien in der Produktzulassung, aber auch in der landwirtschaftlichen Praxis stärker zu berücksichtigen.“ ⁠ Pflanzenschutzmittel ⁠ werden in der EU erst nach umfangreichen Untersuchungen zu ihrer Umweltverträglichkeit zugelassen. In Deutschland ist das ⁠ UBA ⁠ für die Bewertung des Umweltrisikos zuständig. Wenn dabei unvertretbare Risiken für den Naturhaushalt festgestellt werden, sind die Pflanzenschutzmittel nach europäischem Recht nicht zulassungsfähig. Eine Risikobewertung für Amphibien ist bislang nicht Bestandteil des auf europäischer Ebene festgelegten Bewertungsrahmens. Auf ihren Wanderungen von einem Lebensraum zum anderen können Amphibienarten aber landwirtschaftliche Flächen durchqueren. Einige der Arten halten sich auch außerhalb der Wanderungszeiten auf Äckern und Wiesen auf. Dort können sie während oder nach der Ausbringung mit Pflanzenschutzmitteln in Kontakt kommen. Das UBA ließ deshalb prüfen, ob die Zulassungsbewertungen von Pflanzenschutzmitteln die Schutzbedürftigkeit von Amphibien ausreichend berücksichtigen. Die nun veröffentlichten Forschungsergebnisse weisen auf ein Gefährdungspotenzial für Amphibien durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln hin. Bei Versuchen wurden zur Simulation des Pflanzenschutzmitteleinsatzes Grasfrösche ( Rana temporaria ) mit sieben verschiedenen Präparaten übersprüht. Sechs der getesteten Produkte führten zum Tod von 40-100 Prozent der Frösche. Akut toxisch wirkte bei dreien der Produkte bereits der Kontakt mit nur einem Zehntel der zugelassenen Aufwandmengen - er tötete 40 Prozent der Tiere innerhalb von sieben Tagen. Auf welche Mechanismen die beobachtete tödliche Wirkung der ⁠ Pestizide ⁠ auf Frösche zurückzuführen ist, konnte allerdings noch nicht geklärt werden. Die Stärke der Wirkung scheint auch von Lösemitteln abzuhängen, die Pestizidprodukten beigemischt werden. Diese wirken entweder selbst toxisch oder begünstigen das Eindringen der Wirkstoffe in den Körper. Die Risikobewertung bei Wildtieren hat sich durch Erkenntnisse der Forschung in der Vergangenheit bereits sehr stark weiter entwickelt und konnte besser an die tatsächlichen Gegebenheiten in der Landschaft angepasst werden. Für die Gruppe der Amphibien steht dies noch aus. Die Ergebnisse der Studie, die im Rahmen eines Forschungsprojektes zu den Auswirkungen von Pestiziden auf die biologische Vielfalt entstand, zeigen, wie wichtig es ist, dass der Pflanzenschutzmitteleinsatz weiter reduziert wird und in der Landschaft ausreichend Rückzugsräume zur Verfügung stehen. Jochen Flasbarth: „Aufgrund dieser Ergebnisse empfiehlt das UBA eine Überarbeitung der EU-Leitfäden zur Risikobewertung von Pestiziden. Neben einer Änderung der Zulassungspraxis ist es wichtig, Lebensräume stärker zu vernetzen und Gewässerschutzstreifen in der Agrarlandschaft anzulegen.“ Günstig würde sich auch die Ausweitung des ökologischen Landbaus auswirken, da die Biolandwirtschaft ganz auf den Einsatz chemisch-synthetischer Pestizide verzichtet. Diese Ziele verfolgt auch die vom EU-Landwirtschaftskommissar angestoßene Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik. Eine ambitionierte Umsetzung der Vorschläge aus Brüssel trägt somit auch zum Erhalt der Amphibien bei. Die Studie: „Terrestrial pesticide exposure of amphibians: An underestimated cause of global decline? “ - wurde in einen Forschungskonsortium um Dr. Carsten Brühl vom Institut für Umweltwissenschaften an der Universität Koblenz-Landau erstellt.

Changes of fish growth in German rivers

Teubner, Diana; Klein, Roland; Paulus, Martin; Wesch, Charlotte Current Opinion in Environmental Science & Health 11 (Oktober 2019), 59-64 Long-term monitoring data of the German Environmental Specimen Bank show that bream in German rivers grow much better now than 20–27 years ago. Based on measured values, the increment of bream with a defined age is 72–423% for weight and 15–62% for length. This article provides a review on potential drivers of fish growth in German rivers. Based on the outcomes of this review, we hypothesise decreased fish density caused by re-oligotrophication supported by improved chemical water quality and neobiota as the process behind this issue. However, only long-term monitoring studies make it possible to determine such changes in wildlife populations. doi: 10.1016/j.coesh.2019.06.004

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