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The database "Pharmaceuticals in the Environment" - Update and new analysis

Pharmaceutical residues occur frequently in our environment. As they are used either in human but also in veterinary medicine, they are especially released via wastewater treatment plants, from livestock or production. The residues of pharmaceuticals are a potential risk to the environment and their occurrence raised an increasing concern. In the last years, studies on this potential risk increased. Hence, the exposure of the natural environment is characterized much better. These studies present only data on a respective number of pharmaceuticals in a given sampling area. To organize the huge amount of information caused by the global environmental exposure situation, the German Environment Agency initiated this project to collect all these data within one publicly available database. Within the report, we provide an exemplary evaluation on the global distribution of the active pharmaceuticals substances from the European Watch List (WL) for emerging water pollutants, and the main antibiotic groups. Veröffentlicht in Texte | 67/2019.

Workshop on Ticks and Tick-borne Diseases

The “Workshop on Ticks and Tick-borne Diseases” took place September 30th to October 2nd , 2014 in Berlin  as a joint meeting of the German Society of Medical Entomology and Acarology (DGMEA) and the “Workshop on Tick-borne Diseases” of the National Reference Laboratory for Q Fever of the Friedrich-Loeffler-Institut. This joint meeting was organized by the Umweltbundesamt (⁠ UBA ⁠) - Federal Environment Agency, Section IV 1.4 – Health pests and their control, in close cooperation with the German Society for Medical Entomology and Acarology (DGMEA), the Friedrich-Loeffler-Institut (FLI), National Reference Laboratory for Q Fever and the Freie Universität Berlin – Free University Berlin, Institute for Parasitology and Tropical Veterinary Medicine. Veröffentlicht in Broschüren.

Veterinärmedizin, Tierarzneimittel, Umwelt: Wie kann die Tiermedizin Einträge vermindern?

Diese Broschüre wendet sich an Tierärztinnen und -ärzte. Sie informiert darüber, wie Tierarzneimittel in die Umwelt gelangen, erläutert deren Umweltauswirkungen und zeigt Möglichkeiten auf, wie Umweltaspekte in der täglichen tiermedizinischen Arbeit berücksichtigt werden können. Veröffentlicht in Flyer und Faltblätter.

Aufklärung der Ursachen von Tierarzneimittelfunden im Grundwasser – Untersuchung eintragsgefährdeter Standorte in Norddeutschland

Um die Ursachen der Funde von Antibiotika-Wirkstoffen (Sulfonamide) im oberflächennahen Grundwasser aufzuklären, wurden an elf Standorten mit deutlich erhöhten Viehbesatzdichten in Nordwestdeutschland räumlich und zeitlich hochaufgelöste Untersuchungen durchgeführt. Die Auswahl der Standorte resultierte aus einem worst-case-Ansatz, bei dem unter ungünstigen Standortbedingungen der Eintrag von Antibiotika in das Grundwasser begünstigt wird. Es erfolgten Recherchen zum möglichen Stoffeintrag über organische Wirtschaftsdünger. An fast allen Standorten konnte eine weitgehende Kooperation der Landwirte unter Mithilfe der Landwirtschaftsverbände erreicht werden. Die Landwirte wurden befragt, welche und wie viele organische Wirtschaftsdünger in den letzten fünf Jahren auf die Schläge im Zustrom der Messstellen aufgebracht und welche Arzneimittel im Betrieb eingesetzt worden waren. Flankierend wurden die von Ihnen zur Verfügung gestellten Dünger beprobt und analysiert. Im Gelände wurden temporäre Grundwassermessstellen errichtet, die wiederholt beprobt und mit denen der Grundwasserzustrom zu den stationären Messstellen hochaufgelöst und zuverlässig ermittelt werden konnte. Dabei zeigten sich lokal große räumliche Unterschiede der Antibiotika-Funde in niedrigen Konzentrationen. Bei neun der elf Messstellen mit Funden waren die Konzentrationen zeitlich betrachtet über drei Jahre konstant. Bei allen elf Standorten wird davon ausgegangen, dass der Stoffeintrag der Antibiotika-Wirkstoffe durch die Düngung mit organischen Wirtschaftsdüngern verursacht worden war, auch wenn die Eintragspfade nicht überall komplett nachvollzogen werden konnten. Die an allen elf Standorten gefundenen Wirkstoffe Sulfadiazin und Sulfadimidin werden in Deutschland fast ausschließlich zur Behandlung von Tieren eingesetzt. Außerdem wurde an zwei Standorten wiederholt der Wirkstoff Sulfamethoxazol im Grundwasser in hohen Konzentrationen zwischen 100 und 300 ng/l gefunden. Dieser ⁠ Stoff ⁠ wird in Deutschland in der Humanmedizin in deutlich größeren Mengen als in der Tiermedizin eingesetzt. Dort wurden auch begleitende Wirkstoffe, ⁠ Transformationsprodukte ⁠ und Süßstoffe sowohl in Grundwasser- als auch in Abwasserproben lokal benachbarter Kleinkläranlagen gefunden, die direkt in den Boden emittieren. Daher wird hier von einem zusätzlichen Stoffeintrag über das Abwasser ausgegangen, der durch Modellrechnungen zum Verbleib der Wirkstoffe im Untergrund bestätigt werden konnte. Veröffentlicht in Texte | 54/2016.

Kommunikationsstrategien zur Verminderung von Tierarzneimitteleinträgen aus der Landwirtschaft in die Umwelt

Im Projekt wurden aktuelle Kenntnisse zum Thema Umweltwirkung von Tierarzneimitteln (TAM) sowie Maßnahmen zum umweltbewussten Einsatz und Umgang mit TAM zielgruppengerecht für Personen aus Landwirtschaft und Tiermedizin aufbereitet. Dazu wurden folgende Informationsprodukte geschaffen: zwei Broschüren, Lehr- und Unterrichtsmaterialien und eine Informationsplattform mit über 20 Internetartikeln. Der Abschlussbericht beschreibt die Literaturrecherche zum Forschungsstand, die vorbereitende Kommunikationsanalyse sowie die entwickelte Kommunikationsstrategie, auf deren Basis die Konzepte für Informationsprodukte erstellt und mit den Zielgruppen und thematischen Stakeholdern abgestimmt wurde. Veröffentlicht in Texte | 115/2018.

Gewässer vor antibiotikaresistenten Bakterien schützen

Das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr teilt mit: Die Landesregierung möchte die Belastung von Gewässern mit antibiotikaresistenten Bakterien reduzieren. Anlässlich der Veröffentlichung einer Studie zur Verbreitung von Resistenzen rief Umweltminister Oliver Krischer dazu auf, die Gesundheit von Mensch und Tier sowie die Umwelt im Sinne des One-Health-Ansatzes besser vor Antibiotika-Resistenzen zu schützen: „Antibiotikaresistenzen gefährden unsere Gesundheit und die Umwelt. Entlang der gesamten Wirkkette müssen wir uns daher gemeinsam für einen sorgsamen Umgang mit Antibiotika einsetzen. Der Schutz unserer Gewässer ist dabei ein wichtiger Baustein, denn sie sind wichtige Lebensadern für Natur und Mensch.“ Antibiotika aus der Human- und Tiermedizin können Gewässer belasten und eine Verbreitung von antibiotikaresistenten Bakterien begünstigen. Um einen Überblick über die Verbreitung antibiotikaresistenter Bakterien zu erhalten, hat das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucher-schutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) ein dreijähriges Projekt durchgeführt. Beprobt wurden dabei Abwässer aus Krankenhäusern und aus Betrieben der Fleischwirtschaft, die Zu- und Abläufe von Kläranlagen sowie Fließgewässer in Nordrhein-Westfalen. „Die Ergebnisse der Studie zeigen eindeutig, dass antibiotikaresistente Bakterien in unseren Gewässern weit verbreitet sind“, erklärte Elke Reichert, Präsidentin des LANUV. „Wir sehen bereits heute, dass durch den demografischen Wandel immer mehr Medikamente in unsere Umwelt gelangt sind. Um der Verbreitung von gefährlichen Bakterien in unseren Gewässern zu begegnen, machen Investitionen in weitergehende Klärtechniken daher absolut Sinn. Damit wird am Ende auch der Mensch besser vor resistenten Keimen geschützt“, betonte Elke Reichert. Im Ergebnis zeigte sich, dass Bakterien mit Resistenzen gegenüber drei von vier Antibiotikagruppen (3MRGN; dreifach m ulti r esistente g ram n e-gative Bakterien) in Abwässern aller untersuchten Anlagen gefunden wurden. In Fließgewässern wurden 3MRGN ebenfalls sehr verbreitet gefunden, auch unabhängig von konkreten Abwassereinleitungen. Dem gegenüber wurden Bakterien mit Resistenzen gegen vier Antibiotika-gruppen (4MRGN) vor allem in Krankenhausabwässern sowie den aufnehmenden Kläranlagen und Fließgewässern nachgewiesen. Unter den 4MRGN wurden auch sogenannte „High-Risk-Klone“ gefunden, die leichter übertragen werden und Krankheiten hervorrufen können. Um nach dieser ersten stichprobenartigen Studie ein vollständigeres Bild der Belastungssituation von Abwasser und Fließgewässern in Nordrhein-Westfalen mit Antibiotikaresistenzen zu erhalten, plant das LANUV die Untersuchungen auf weitere Messstellen auszuweiten. Als wirksames Mittel gegen die Verbreitung antibiotikaresistenter Bakterien in Gewässern hat sich laut LANUV eine weitergehende Behandlung des Abwassers mittels UV-Bestrahlung, Durchfließen eines Retentions-bodenfilters oder Membranfiltration erwiesen. Über die Förderrichtlinie „Zukunftsfähige und nachhaltige Abwasserbeseitigung in NRW“ stellt das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr bereits heute Fördergelder für Investitionen in die Abwasserreinigung bereit. „Der Schutz unserer Gewässer ist von oberster Priorität für Mensch, Tier und Umwelt. Um unsere Gewässer noch besser zu schützen, unterstützen wir Investitionen in eine moderne Abwasserreinigung“, so Krischer. Das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr plant weitere Untersuchungen auf Basis der Erkenntnisse aus der LANUV-Studie. Die Ministerien für Umwelt, Naturschutz und Verkehr, für Arbeit, Gesundheit und Soziales sowie für Landwirtschaft- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen eint das gemeinsame Ziel, den Eintrag von Antibiotika und antibiotikaresistenten Bakterien in die Gewässer zu reduzieren sowie deren Verbreitung in der Umwelt möglichst zu minimieren. Eine Sensibilisierung der Ärzteschaft, Landwirtschaft und Gesellschaft in Bezug auf den Einsatz von Antibiotika ist besonders wichtig, ebenso der sorgsame Umgang mit Antibiotika im privaten Bereich. „Reste von Antibiotika gehören weder in die Toilette oder das Waschbecken, sondern in den Restmüll“, erläuterte LANUV-Präsidentin Reichert. Weitere Informationen: zurück

Dosimetrie mit elektronischen Dosimetern in gepulsten Photonen-Strahlungsfeldern, Teil 2 - Vorhaben 3610S20001

Entsprechend der Anforderung der Röntgenverordnung ist an Personen, die sich aus anderen Gründen als zu ihrer Untersuchung oder Therapie in Kontrollbereichen aufhalten, unverzüglich die Personendosis zu messen. Es gibt zahlreiche Personengruppen, bei denen für derartige Messungen ausschließlich oder ergänzend direkt ablesbare Dosimeter eingesetzt werden. In Deutschland werden als direkt ablesbare Dosimeter in fast allen Fällen aktive elektronische Personendosimeter (EPD) verwendet. EPD haben im Vergleich zu den früher verwendeten Stabdosimetern zahlreiche praktische und messtechnische Vorteile. Im Hinblick auf ihre Verwendbarkeit haben EPD gleichwohl ein relevantes Problem. Werden sie Strahlungsfeldern mit einer Dosisleistung von einigen Sievert je Stunde ausgesetzt, so kann je nach Dosimetertyp das Ansprechvermögen, d.h. das Verhältnis zwischen der vom EPD gemessenen und der tatsächlichen Dosis, deutlich verringert sein. Bei Strahlungsfeldern sehr hoher Dosisleistung kann es sogar vorkommen, dass die Dosimeter überhaupt keine Dosis messen. Innerhalb der vorliegenden Arbeit wurden Untersuchungen durchgeführt, um Aussagen zur praktischen Verwendbarkeit von EPD in klinischen Expositionssituationen der Röntgendiagnostik treffen zu können. Hierzu wurde das dosisleistungsabhängige Ansprechvermögen von zwei EPD-Typen, EPD Mk2.3 und DMC2000X untersucht. Weiterhin wurde eine Aufstellung sämtlicher relevanten Expositionssituationen von Personen in der human- und veterinärmedizinischen Röntgendiagnostik erarbeitet und für jede einzelne Situation bewertet, in wieweit das Ansprechvermögen von EPD der Typen EPD Mk2.3, DMC2000X sowie EDM III bei einem Einsatz in der entsprechenden Expositionssituation dosisleistungsabhängig abgesenkt ist. Es zeigte sich, dass mit einer Ausnahme in sämtlichen Expositionssituationen der Human- und Veterinärmedizin die konservativ abgeschätzte, maximal mögliche Dosisleistung am Aufenthaltsort der Personen kleiner oder gleich 1 Sv/h war. Die Konservativität der theoretischen Abschätzung wurde durch Messungen der Dosisleistung am Trageort der EPD überprüft. Die Messungen erfolgten in der klinischen Routine sowie in nachgestellten, extremen Expositionssituationen. Es zeigte sich, dass die theoretische Beschreibung konservativ im Hinblick auf die gemessene Dosisleistung am Trageort der EPD ist. Anhand der messtechnischen Überprüfung des dosisleistungsabhängigen Ansprechvermögens der EPD, der theoretischen Abschätzung der maximalen Dosisleistung am Trageort der EPD sowie deren messtechnischer Überprüfung ist davon auszugehen, dass die untersuchten EPD-Typen in den im Bereich der Röntgendiagnostik als relevant anzusehenden Expositionssituationen ein Ansprechvermögen von mehr als 0,8 haben. Aufgrund dieses Befundes kann geschlussfolgert werden, dass die betrachteten EPD-Typen im Bereich der human- und veterinärmedizinischen Röntgendiagnostik ohne relevante, messtechnische Probleme eingesetzt werden können. //ABSTRACT// The German x-ray regulation “Röntgenverordnung” requires for the personal dose to be measured immediately on every person who is within the control area for reasons other than their diagnostic examination or therapeutic treatment. To comply with this requirement directly readable dose meters are used in numerous situations, serving as sole or as additive dosemeters. In Germany, the predominantly used directly readable dosemeters are electronic personal dosemeters (EPD). Compared to the formerly used pen dosemeters, EPD hold several advantages of practical and metrological nature. Regarding their applicability, however, they show a relevant deficit. When exposed to a radiation field with dose rates of several Sievert per hour (Sv/h) the response, meaning the relation between the displayed and the actual dose, can be significantly reduced. Under conditions of extremely high dose rates no dose might be measured at all. In the presented study, clinical exposure situations in x-ray diagnostics have been examined in order to classify them regarding their suitability for the use of EPD. Therefore, the response of two different dosemeters (EPD Mk2.3 and DMC2000X) was examined as a function of the dose rate. Furthermore, all relevant exposure situations for persons involved in diagnostic X-ray examinations were listed. For each of these situations the dose rate depending reduction of the response of the dosemeters “EPD Mk2.3”, “DMC2000X”, and “EDM III” was evaluated. It could be found that the conservatively estimated maximally possible dose rate at the location of each person was equal to or below 1Sv/h in all exposure situations in human and veterinary medicine with only one exception. To verify the conservatism of the theoretical estimation, measurements of the dose rate have been performed at the location of the EPDs. The measurements were taken in clinical routine as well as in set-up extreme exposure situations. It could be shown that the theoretical description is conservative regarding the measured dose rate at the location of the EPDs. Based on the metrological examination of the dose rate dependent response of the EPDs, as well as the theoretical estimation of the maximum dose rate at the location of the EPD and the experimental verification thereof, one can assume that the examined EPD types show a response of over 0.8 in all relevant exposure situations. It can be concluded that the tested EPD types can be used in human and veterinary medicine x-ray diagnostics without any relevant metrological problems.

Dosisermittlung bei der Anwendung von Röntgenstrahlung in der medizinischen Heilkunde, zahnmedizinischen Heilkunde, Tierheilkunde und bei Grenzkontrollen mit ionisierender Strahlung - Vorhaben 3604S04434

Die Ermittlung der Körperdosis ist gemäß Strahlenschutz- und Röntgenverordnung für Personen erforderlich, die sich in Kontrollbereichen aufhalten. Zu diesem Personenkreis gehören neben den beruflich strahlenexponierten Personen die helfenden Personen in der Human-, Zahn- und Tiermedizin. Ziel des Vorhabens war es u.a., bei typischen Bestrahlungsszenarien bei helfenden Personen rückführbare Dosiswerte in der Messgröße Tiefen-Personendosis, Hp(10), zu ermitteln. Diese Daten sollen als Grundlage für die Entscheidung dienen, ob und wenn ja wie die helfenden Personen in die Strahlenschutzüberwachung einbezogen werden. D.h. ob die Personendosis jeweils pauschal durch Berechnung ermittelt werden soll, ob Dosimeter zu tragen sind oder aber ob auf eine Dosisermittlung verzichtet werden kann. Als Fazit ergibt sich aus diesen Erfahrungen, dass elektronische Dosimeter für die Strahlenschutzüberwachung an Arbeitsplätzen mit gepulster Photonen-Strahlung nur bedingt verwendbar sind. Das gleiche gilt für Messungen im Rahmen von Gutachtertätigkeiten an gepulsten Röntgenanlagen.

Entwicklung einer „Job- Exposure-Matrix“ für Tierärzte zur Abschätzung der Exposition an ionisierender Strahlung bei der Diagnose mit Hilfe von Röntgengeräten in der tierärztlichen Praxis - Vorhaben 3605S04477

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden röntgendiagnostische Untersuchungsmethoden in der Tiermedizin dosimetrisch begleitet. Ziel war es, die Strahlenexposition des medizinischen Fach- und Hilfspersonals bei der Durchführung einer röntgendiagnostischen Untersuchung zu ermitteln und in eine Datenstruktur zu übertragen, so dass zuverlässige Vorhersagen zur Strahlenexposition bei künftiger Durchführung röntgendiagnostischer Untersuchungen möglich sind. Messungen wurden hierzu schwerpunktmäßig in zwei am Forschungsvorhaben beteiligten tiermedizinischen Kliniken der Freien Universität Berlin durchgeführt. Darüber hinaus wurden Messungen bei vier niedergelassenen Tierärzten durchgeführt. Schließlich wurden spezielle Untersuchungssituationen mit Hilfe von Tierkörperphantomen nachgestellt und entsprechend dosimetrisch begleitet. Bei den Messungen, die aufgrund der Abschirmwirkung von Schutzkleidung vor der Schutzkleidung durchgeführt wurden, kamen primär elektronische Personendosimeter, aber auch Thermolumineszenzdosimeter und eine Ionisationskammer zum Einsatz. Die Auswertung der Messungen zeigt, dass die Strahlenexposition des medizinischen Fach- und Hilfspersonals während einer einzelnen röntgendiagnostischen Untersuchung infolge der Streustrahlung der Röntgenstrahlung am Patienten niedrig ist. Allerdings kann die Häufigkeit, mit der solche Untersuchungen durchgeführt werden, zu einer auf ein Jahr betrachteten bedeutenden Exposition auch jenseits der gesetzlichen Grenzwerte führen. Insofern weisen die Messungen auch auf die hohe Bedeutung einer entsprechenden Strahlenschutzbekleidung hin. Die Zusammenstellung der Messdaten in der „Job-Exposure-Matrix“ schließlich erlaubt eine einfache Abschätzung der für eine einzelne röntgendiagnostische Untersuchung zu erwartenden Strahlenexposition für verschiedene an der Untersuchung beteiligte Personen und verschiedene Messpositionen. Zu beachten ist hierbei allerdings, dass die zugrunde liegenden Messdaten nur die Streustrahlung am Tierpatienten berücksichtigen, nicht aber eventuelle Expositionen zum Beispiel der Hände durch die Primärstrahlung des Röntgensystems. Solche Expositionen sind aufgrund der sehr hohen Ortsdosisleistungen mit den gewählten elektronischen Personendosimetern nicht messbar. Generell müssen solche Expositionen durch geeignete Schutzkleidung sowie entsprechende Verhaltensweisen unter allen Umständen vermieden werden.

Kommunikationsstrategien zur Verminderung von Tierarzneimitteleinträgen aus der Landwirtschaft in die Umwelt

Im Projekt wurden aktuelle Kenntnisse zum Thema Umweltwirkung von Tierarzneimitteln (TAM) sowie Maßnahmen zum umweltbewussten Einsatz und Umgang mit TAM zielgruppengerecht für Personen aus Landwirtschaft und Tiermedizin aufbereitet. Dazu wurden folgende Informationsprodukte geschaffen: zwei Broschüren, Lehr- und Unterrichtsmaterialien und eine Informationsplattform mit über 20 Internetartikeln.Der Abschlussbericht beschreibt die Literaturrecherche zum Forschungsstand, die vorbereitende Kommunikationsanalyse sowie die entwickelte Kommunikationsstrategie, auf deren Basis die Konzepte für Informationsprodukte erstellt und mit den Zielgruppen und thematischen Stakeholdern abgestimmt wurde.

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