Als ultrafeine Partikel werden Teilchen mit Durchmessern kleiner als 100 nm bezeichnet. Die ultrafeinen Partikel entstehen in Verbrennungsprozessen, die unter Sauerstoffmangel stattfinden. Hierbei sind u.a. der Straßenverkehr mit seinen unzähligen instationären Verbrennungen, Industrieprozesse und Hausbrand zu nennen. Partikel dieses Größenbereichs können sehr spezielle chemische oder physikalische Wechselbeziehungen mit der Umgebung eingehen. Man beobachtet bei ultrafeinen Partikeln vorwiegend Diffusion, wogegen sich größere Teilchen eher durch Anlagerung bzw. Sedimentation auszeichnen (Limbach, 2005). In der Europäischen Union gilt seit Januar 2005 ein Grenzwert für Feinstaub, d.h. für Partikel kleiner als 10ìm (PM10), vorgeschrieben. Für ultrafeine Partikel gibt es in Europa bisher keine eigenen Grenzwerte. In einem bis dahin einmaligen Projekt wurde die Entwicklung der Belastung mit ultrafeinen Partikeln in Erfurt über zehn Jahre quantitativ bestimmt. Dabei wurde ein deutlicher Anstieg festgestellt (Krug, 2005). Die Korngrößen des Ultrafeinstaubs können das menschliche Respirationssystem erreichen. Man spricht daher vom inhalierbaren Anteil des Feinstaubs. Partikel kleiner als 100 nm werden als noch gefährlicher eingestuft, da sie lungengängig sind. Wegen ihrer geringen Größe können einzelne ultrafeine Partikel ein Lungenepithel durchqueren. Ein Weitertransport zu Leber, Knochenmark oder Herz ist möglich. Die Ultrafeinpartikel können sich in der Lunge bis zu mehreren Monaten ablagern bzw. verbleiben (WHO,1997). Es sind einige Verfahren entwickelt worden, um die PAK-Belastung auf Menschen zu erfassen und ihre Auswirkungen zu beschreiben. Dabei wurde Benzo(a)Pyren oft als Indikator für die Präsenz von karzinogenen PAK in der Umwelt genutzt. Verbreitet ist zum Beispiel die Bestimmung von PAK in Blut oder Urin und die Untersuchung der Auswirkungen von PAK auf den Metabolismus in Organen wie Niere und Leber (Larsen, 1995). Die Exposition durch NPAK erfolgt hauptsächlich über die Luft. Es gibt bislang wenige Studien, welche die Langzeitwirkung der inhalativen Aufnahme untersuchen. Darüber hinaus gelten auch die Metaboliten der NPAK als kanzerogen (Uhl, 2007). Laut WHO gibt es erheblichen Forschungsbedarf hinsichtlich der Exposition der Menschen und der Wirkungen von NPAK auf die menschliche Gesundheit (IPCS 2003). Obwohl die NPAK nur einen Bruchteil (1 bis 10Prozent) der PAK ausmachen (Nielsen, 1984), ist spezielle Aufmerksamkeit wegen ihrer hohen biologischen Aktivität notwendig. Zahlreiche NPAK wirkten in Tierversuchen deutlich mutagen und kanzerogen (Fiedler et.al, 1990). Über ihr Verhalten und ihre Anreicherung in Boden und Staub ist bis jetzt noch sehr wenig bekannt. Ebenso wenig wie über deren Metabolismus und Akkumulation in biologischem Gewebe (Fiedler et al., 1991, Fieder und Mücke 1990). (...)
Der Klimawandel ist weltweit ein heiß diskutiertes Thema und es besteht Übereinstimmung, dass Maßnahmen gesetzt werden müssen um die Erderwärmung einzudämmen. In dieser Diskussion hört man häufig von der 'Kuh als Klimakiller'. Ziel dieses Projektes ist, durch exakte Messungen des Gasstoffwechsels den tatsächlichen Beitrag von Milchkühen zur globalen Erwärmung abzuschätzen und aus den gewonnenen Erkenntnissen Strategien zur Reduktion des Ausstoßes von Methan (und anderen relevanten Gasen) zu entwickeln. Zur Umsetzung dieses Projektes sollen von allen sich derzeit am Forschungsbetrieb der HBLFA-Raumberg-Gumpenstein befindlichen Milchkühe zumindest einmal Messungen in einer Respirationskammer durchgeführt werden. Bei diesen Messungen werden neben der Methanproduktion (CH4) auch die Erzeugung von Kohlendioxid (CO2), Ammoniak (NH3) und Lachgas (N2O) sowie der Verbrauch an Sauerstoff (O2) durch die Kühe erhoben. Dadurch sollen zuverlässige Aussagen zur von Milchkühen produzierten Menge an klima- und umweltrelevanten Gasen ermöglicht werden. Da derzeit an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein unterschiedliche Genotypen/Rassen gehalten und unterschiedliche Fütterungssysteme angewandt werden, sollen Aussagen für verschiedene landwirtschaftliche Produktionssysteme ermöglicht werden. Der ursprüngliche Zweck von Respirationskammern lag darin, den Energiestoffwechsel der Tiere zu untersuchen. Durch diese Methode können die Energieverluste in Form von Methan festgestellt werden und die Menge an produziertem CO2 gibt darüber hinaus Auskunft über die produzierte Wärmemenge des Tieres. In Kombination mit Futtermittel-, Kot- und Harnuntersuchungen kann somit der gesamte Energiestoffwechsel abgebildet und alle Energieverluste ermittelt werden. Mit dieser Methode kann auf experimentelle Weise sehr genau jene Energiemenge ermittelt werden, die dem Tier für die Erhaltung der Körperfunktionen und die Erbringung von Leistungen zur Verfügung steht (Metabolische Energie (ME) = Bruttoenergie (GE) - Kotenergie (FE) - Harnenergie (UE) - Methanenergie (CH4) - Wärmeverluste (H)). Wird zusätzlich noch die erbrachte Leistung der Kuh herangezogen, kann eine Bilanzierung des Energiestoffwechsels der Kuh durchgeführt werden. Durch die Bestimmung der Stickstoff-Gehalte (Eiweiß-Gehalte) in Futtermittel, Milch, Kot und Harn können auch Berechnungen zum Proteinstoffwechsel der Tiere erfolgen. Die gewonnenen Daten aus der Stoffwechselbilanzierung sollen anschließend zur Überprüfung der aktuellen Energie- und Proteinbedarfsempfehlungen herangezogen werden. Die Ergebnisse dieses Projekts sollen abschließend in Form mehrerer Publikationen und Vorträge veröffentlicht werden und als Grundlage für Beratungswerkzeuge verwendet werden. So ist in weiterer Folge auch eine Implementierung der Daten in das Ökobilanzierungsprogramm der HBLFA Raumberg-Gumpenstein angedacht.
Erfassung von Uran-235 und Thorium mittels beta-verzoegerter und instrumenteller Neutronenaktivierungsanalyse und y-Spektroskopie. Isotopenverhaeltnis Uran 235/Uran 238 dient als Indikator, ob die Quelle natuerlichen oder industriellen Ursprungs ist. Durchfuehrung solcher Untersuchungen im Urin strahlenexponierter Personen.
Die Umweltprobenbank des Bundes bildet ein zentrales Element der Umweltbeobachtung in Deutschland. Seit mehr als 30 Jahren liefert sie dem Bundesministerium für Umwelt. Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) eine wichtige wissenschaftliche Grundlage. um Maßnahmen im Umwelt- und Naturschutz ergreifen und deren Erfolg kontrollieren zu können. Die Umweltprobenbank ist eine permanente Einrichtung des BMU und arbeitet unter der Ägide des Umweltbundesamtes (UBA). Die Arbeitsgruppe Umweltprobenbank des Bundes - Humanproben des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik (IBMT) sammelt im Auftrag des UBA seit Januar 2012 jährlich an vier Standorten in der Bundesrepublik (Münster, Halle, Ulm, Greifswald) Blut- und Urinproben von jeweils 120 freiwilligen Probandinnen und Probanden für die Umweltprobenbank des Bundes. Jährlich gewinnt das Fraunhofer IBMT somit bis zu 13 200 Einzelproben, die für die Untersuchung der Belastung des Menschen durch Umweltschadstoffe eingesetzt werden können. Ein Teil der Proben wird im Anschluss an die Probenahme auf klinische Parameter (wie z. B. den Cholesteringehalt) hin analysiert. Eine analytische Erstcharakterisierung im Hinblick auf chemische Belastungen wird vom Institut und der Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin (IPASUM) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg durchgeführt. Der Großteil der jährlich gesammelten Proben wird jedoch vom Fraunhofer IBMT für eine spätere retrospektiven Analyse auf umweltrelevante Chemikalien und Verbindungen in kryokonservierter Form unbefristet und veränderungsfrei in der Umweltprobenbank gelagert. Die Humanproben der Umweltprobenbank des Bundes erlauben einen Überblick über die umweltbedingte Schadstoffbelastung des Menschen. Die wiederholte Untersuchung von vergleichbaren Personengruppen in regelmäßigen Zeitabständen ermöglicht die langfristige Verfolgung von Schadstofftrends, die von grundlegender Bedeutung für die Entwicklung von gesetzlichen Maßnahmen und deren Erfolgskontrolle sind. Mit der zeitlich unbefristeten Kryokonservierung der gesammelten Proben und den damit gegebenen veränderungsfreien Bedingungen wird zudem die Voraussetzung geschaffen, auch zu späteren Zeitpunkten rückblickende Untersuchungen durchzuführen oder Untersuchungen mit neueren und möglicherweise sensibleren Messtechniken zu wiederholen. Somit lassen sich auch noch nach Jahrzehnten retrospektiv Substanzen nachweisen, die zum Zeitpunkt der Einlagerung der Proben noch nicht bekannt oder analysierbar waren bzw. bislang nicht für bedeutsam gehalten wurden.
Zusatzstoffe, die dem Mischfutter zur Optimierung des Stoffwechsels und der Leistung von Nutztieren sowie zur Verbesserung der Gesundheit in geringen Konzentrationen zugefügt werden, sind durch ein hohes Wirkungspotential gekennzeichnet und stellen somit große Anforderungen an die Arbeitsgenauigkeit der Produktionsanlagen für Vormischungen und Mischfutter. Die Einführung neuer, teils mit der Entwicklung alternativer Zusatzstoffformulierungen verbundener Herstellungsprozesse schränkt das langjährig zur Untersuchung und Beurteilung der Arbeitsgenauigkeit herangezogene Verfahren, bei dem die Verteilung und Verschleppung von Zusatzstoffen durch einen festdispersen organischen Farbindikator simuliert wird, bezüglich der Anwendung auf eine wachsende Anzahl von Anlagenbereichen ein. Mit dem vorliegenden Vorhaben waren für Herstellungsverfahren unter Einbeziehung hydrothermisch beanspruchender Prozessschritte sowie flüssiger und granulierter Zusatzstoffformulierungen geeignete Indikatorformulierungen und Standardverfahren zur Beurteilung der Arbeitsgenauigkeit zu entwickeln. Die als Resultat theoretischer Vorüberlegungen und experimenteller Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Von den zugelassenen organischen Farbindikatoren weisen ausschließlich die Fuchsonimoniumfarbstoffe Methylviolett und Patentblau V die für Arbeitsgenauigkeitsuntersuchungen benötigte Empfindlichkeit der photometrischen Absorption auf. - Abgesehen von wenigen Unterschieden (die Absorptionsbestimmung von Patentblau V wird durch Futterkalk in erheblichem Maß beeinträchtigt) lassen sich beide Farbstoffe in gleicher Weise und mit vergleichbaren Resultaten zur Indikation nutzen. - Entgegen ursprünglicher Annahmen sind sie auch zur Untersuchung von Verfahren unter Einbeziehung hydrothermisch beanspruchender Prozesse zu verwenden. Da sie jedoch in Abhängigkeit von der Beanspruchungsintensität in minderer Konzentration nachweisbar sind, muss der konzentrationsverringernde Effekt in die Kalibrierung einbezogen werden. - Aufgrund der weniger aufwendigen Probenvorbereitung und Analytik und der höheren Empfindlichkeit ist die unter Verwendung von Methylviolett entwickelte Standardmethode Verfahren vorzuziehen, die anorganische Salze zur Indikation nutzen. - In flüssigen Formulierungen (hydrophil, lipophil) auf Futtermatrices gesprühte Farbindikatoren werden durch adsorptive Effekte anteilig der Extraktion entzogen. Farbstoffbesprühte, zu Indikationszwecken herangezogene granulierte Komponenten erzwingen daher 2 eine erweiterte Probenvorbereitung. Für die Untersuchung indikatorbesprühter Futtermatrices müssen diese Effekte in die Kalibrierung einbezogen werden, um eine angemessene Sollwertbilanz durchführen zu können. - Neben den für die Beurteilung der Arbeitsgenauigkeit heranzuziehenden statistischen Parametern ermöglicht die Untersuchung indikatorbesprühter kompaktierter Futtermatrices die Ermittlung abriebbedingter Verluste aufgesprühter Zusatzstoffe.
BSE-Forschung im Rahmen des Forschungsverbundes Forprion. Im Zusammenhang mit dem Auftreten der ersten BSE-Fälle in Bayern wurden von der Bayerischen Staatsregierung Ende 2000 zusätzliche Maßnahmen zur Bekämpfung der Prionenkrankheiten beschlossen. Dazu wurde Anfang 2001 der Bayerische Forschungsverbund Prionen (FORPRION) gegründet.()siehe auch www.abayfor.de/forprion) Ziel von FORPRION ist die Erforschung der Grundlagen der Prionenkrankheiten und anwendungsorientierter Fragestellungen in diesem Bereich. Durch die Ergebnisse sollen Fortschritte in der Pathogenese, Diagnostik, Therapie und dem Verbraucherschutz erzielt werden. Die Laufzeit des Forschungsverbundes wurde auf mindestens 5 Jahre festgelegt. Am Beispiel BSE wird deutlich, wie Krankheiten beim Tier auch zur Gefahr für den Menschen werden können. Nach wie vor sind im Bereich der Prionenforschung viele Fragen ungeklärt und werden auf internationaler Ebene diskutiert. Risikovorsorge und Forschung müssen daher weiterhin konsequent und im engen Zusammenwirken aller Fachdisziplinen betrieben werden. BSE Genetik C: Analyse der genetischen Variabilität im Prnp, weiterer Kandidatengene und genetischer Identitätsmarker mit einem Hochdurchsatzverfahren. Analyse der genetischen Faktoren bei Rindern für BSE und Suche nach Identitätsmarkern. MALDI- TOF-, (Matrix-assisted-laser-desorption-ionisation time-of-flight), Massenspektrometrie ist eine hervorragende Methode zur Analyse von DNA-Polymorphismen. In Zusammenarbeit mit Prof. Martin Förster, LMU München, und Prof. Hans-Rudolf Fries, TU München, die im Prion-Protein-Gen und weiteren Kandidatengenen nach DNA Polymorphismen suchen, werden die gefundenen Polymorphismen mittels MALDI TOF Massenspektrometrie in größeren Gruppen von gesunden und für BSE positiv getesteten bzw. erkrankten Tieren analysiert.
Zielsetzung: Seit Jahren sind Feldhasenbestände europaweit rückläufig. Langfristiges pathologisches Monitoring brachte Hinweise auf Fremdpartikel in Mesenteriallymphknoten und Störung der Darmflora mit Ausbildung einer Enteritis. Eine Erklärung hierfür ausschließlich durch diverse Pathogene war nicht möglich. Daraus entstehende Fragen über Belastung des Feldhasen in unterschiedlichen Regionen mit Mikroplastik bzw. toxikologischen organischen Schadstoffen sollen untersucht werden. Hierfür sollen in einer ersten Studie nach pathologischer Bearbeitung und Probennahme eine non-target LC-MS/MS auf endogene Substanzen, Industriechemikalien, Pestizide und Pharmazeutika durchgeführt werden. Eine Metallanalytik wird mittels ICP-MS durchgeführt, ebenso eine chemische Charakterisierung von organischen Partikeln (größer als 5 Mikro m) mittels FT-IR Spektroskopie & Imaging. Als Probenmaterial hierfür werden von frischtoten Feldhasen aus verschiedenen Populationen Blut, Urin, Kot, Dünndarm und Darmlymphknoten entnommen in speziell gereinigte Glasgefäßen verbracht und bis zur weiteren Untersuchung tiefgefroren. Der pathohistologische Fokus liegt auf dem Ausschluss von Darmpathogenen und morphologischen Veränderungen im Verdauungstrakt. Ziel der Studie ist es eine mögliche Belastung von Feldhasen durch 'Umwelttoxine' bzw. Mikroplastik zu erheben, mögliche geografische Unterschiede, ebenso wie Auswirkungen auf die jeweiligen Populationen zu evaluieren. Bedeutung des Projekts für die Praxis: Das Projekt soll dazu beitragen, Hinweise auf Umweltbelastung von Feldhasen als 'Bioindikator' zu erhärten/zu widerlegen und eine der Ursachen für den europaweiten Rückgang dieser Spezies zu evaluieren.
1. Kurzfassung a) Human-Biomonitoring liefert als Expositions-Monitoring wissenschaftlich fundierte Daten zur stofflichen Belastung der Bevölkerung. Welche Stoffe vorrangig gemessen und bewertet werden sollen, weil die Bevölkerung möglicherweise vermehrt exponiert ist oder weil eine besondere Gesundheitsrelevanz besteht, wird durch einen Expertenkreis aus Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des BfR, der BAuA, des UBA, des BMUB, der Industrie und der akademischen Forschung festgestellt. Im Rahmen einer seit 2010 bestehenden Kooperation zwischen BMUB und dem Verband der Chemischen Industrie (VCI) wurde darüber hinaus vereinbart, dass in einem Zeitraum von 10 Jahren für bis zu fünfzig gemeinsam ausgewählte Stoffe oder Stoffgruppen geeignete selektive und sensitive Nachweismethoden in humanen Körperflüssigkeiten entwickelt und im Anschluss in entsprechenden Untersuchungen zur Anwendung gebracht werden. Für die Bewertung und toxikologische Einordnung einer Stoffkonzentration im Urin oder Blut des Menschen bedarf es der Festlegung von toxikologisch begründeten Beurteilungswerten. Die HBM-Kommission leitet diese sog. HBM-Werte auf der Grundlage von geeigneten Stoffdossiers ab, die den Kommissionsmitgliedern zur Verfügung gestellt werden. b) Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen Stoffdossiers für ausgewählte Stoffe der BMUB-VCI-Kooperation sowie ausgewählte perfluorierte Chemikalien (PFC) erstellt und Vorschläge für toxikologisch begründete Beurteilungswerte einer inneren Belastung mit dem jeweiligen Stoff gemacht werden. (Deutsch)
Durchführung von Respirationsmessungen in Respirationskammern mit Hilfe der Methode der indirekten Kalorimetrie - Bestimmung der Methan-, Kohlendioxid-, Lachgas- und Ammoniakproduktion von Milchkühen verschiedener Genotypen - Bestimmung des Sauerstoff-Verbrauchs von Milchkühen verschiedener Genotypen - Untersuchung des Einflusses des Kraftfutterniveaus auf Gasemissionen von Milchkühen - Vergleich von TMR- und Grünfutter-Fütterung (Simulation der Weide) hinsichtlich Gasemissionen von Milchkühen - Berechnung von Energie- und Proteinbilanzen der Milchkühe anhand der Daten der Respirationsmessungen sowie von Futtermittel-, Milch-, Kot- und Harnanalysen - Statistische Auswertung der Ergebnisse - Publikation der Ergebnisse in internationalen Journals sowie nationalen und internationalen Fachzeitschriften - Vorträge bei mehreren nationalen und internationalen Tagungen.
Ende 2014 startete die Hauptphase der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen, GerES V, in Kooperation mit dem RKI. Am 21. Januar 2015 begann die Feldphase von GerES V (FKZ 3714622001). Im Rahmen von GerES V werden Blut- und Urinproben von 3-17 jährigen Kindern und Jugendlichen, die bevölkerungsrepräsentativ in 167 Orten ausgewählt wurden, analysiert. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der Eltern bzw. Kinder und Jugendlichen liefern die Analysen der Blut- und Urinproben wesentliche Informationen zur Belastung mit zahlreichen Substanzen. In diesem Teilvorhaben 2015/1 HBM-Metallanalytik-I sollen die Blut- und Urinproben auf verschiedene Schwermetalle und Metalle analysiert werden. Bei einigen (Schwer-)Metallen (Arsen, Blei, Cadmium, Nickel und Quecksilber) ist 10 Jahre nach dem Kinder-Umwelt-Survey eine aktuelle Bestandsaufnahme notwendig, bzw. für die 15-17 Jährigen eine erstmalige Querschnittanalyse in Deutschland. Für andere (Schwer-)Metalle (Antimon, Chrom) erfolgt für alle untersuchten Altersgruppen eine erstmalige repräsentative Analyse für Deutschland.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 57 |
| Land | 9 |
| Wissenschaft | 24 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 57 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 5 |
| Offen | 57 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 62 |
| Englisch | 7 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 4 |
| Keine | 42 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 18 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 48 |
| Lebewesen und Lebensräume | 59 |
| Luft | 48 |
| Mensch und Umwelt | 62 |
| Wasser | 49 |
| Weitere | 62 |