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Gewässer-Symposien LUNG Mecklenburg-Vorpommern

Jährliches Symposium zur Gewässergüte der Fließ-, Stand- und Küstengewässer mit folgenden Schwerpunkten: 1995: Sonderuntersuchungen im Rahmen der Gewässerüberwachung 1996: Ergebnisse der Gewässerüberwachung in Mecklenburg-Vorpommern 1995 1997: Problemstoffe in Gewässern Mecklenburg-Vorpommerns 1998: Natürliche und anthropogene Stoffe in aquatischen Systemen 1999: a) Biological Investigations of Coastal and Inland Waters in Europe b) Eutrophierung und Schadstoffe - Gibt es Anzeichen einer Verbesserung ? 2000: Aktuelle Ergebnisse der Gewässerüberwachung in Mecklenburg-Vorpommern 2001: Perspektiven und Grenzen eines biologischen Effektmonitoring als Instrument der Gewässerüberwachung 2002: Qualitätssicherung im analytischen Labor und bei der Probenahme - Strategien und Erfahrungen 2003: Fischzucht und Gewässerschutz 2005: Bodenschutz - Gewässerschutz 2006: Zum Zustand der Küstengewässer M-V 2007: Die Umsetzung der EU-WRRL in M-V 2008: Die Seen in M-V im Fokus der WRRL

Bericht: "Effektmonitoring für Wattenmeerorganismen: Konzepte; Möglichkeiten (2004)"

„Zusammenfassung: Biologisches Effektmonitoring bietet die Möglichkeit, Reaktionen eines biologischen Systems (beispielsweise Veränderungen auf Populationsebene: Abwanderung, Mortalität, Rekrutierung) mit Zustandsvariablen des Systems (Stoffkonzentrationen in unterschiedlichen Umweltmedien wie Wasser oder Sediment) in Verbindung zu bringen (Dosis-Effekt-Analyse). Die ökologisch relevante Konzentration an potentiell schädigend wirkenden Stoffen im Sediment nimmt im Effektmonitoringeine Schlüsselposition ein. Beispielsweise übersteigt die Konzentration an Schwermetallen im Sediment die der freien Wassersäule um drei bis fünf Größenordnungen. Grundlage für die Bewertung der Effekte potentiell toxisch wirksamer Substanzen auf biologischer Ebene sind experimentelle Untersuchungen zu Toxikokinetik, Akkumulationsstrategien und Entgiftungsmechanismen der betroffenen Organismen. Über ökotoxikologische Tests im Labor findet eine Kalibrierung der Organismen hinsichtlich ihrer Reaktionen auf unterschiedlicheKonzentrationen von Stoffen oder Stoffgemischen statt. Dabei werden verschiedene Effektvariablen (Endpunkte) getestet, wie z.B. Mortalität, Fertilität oder Verhaltensänderungen. Aufgrund der Untersuchungen im Labor und im Freiland werden Organismen (Bioindikatoren), die sich für Vergleichsmessungen zur Umweltbewertung besonders eignen, ausgewählt (Kapitel 2: Voraussetzungen für ein Effektmonitoring). Effektmonitoring wird in unterschiedlichen Projektkonzeptionen umgesetzt. Die Bewertung von Reaktionen von Organismen oder Organismengemeinschaften im Freiland auf akute oder chronische toxische Einwirkungen (z.B. Tankerunfälle) oder aufgrund von Kontaminationsgradienten steht bei organismenbasierten Ansätzen im Vordergrund. Beispiele werden aufgezeigt zu Feld- Bioassays mit Muscheln und zur Bewertung der benthischen Lebensgemeinschaft infolge eines Tankerunfalls. Artenzusammensetzung und Ernährungstypen der benthischen Lebensgemeinschaft werden ebenfalls zur Identifizierung von kontaminierten Sedimenten im küstennahen Bereich herangezogen (Abschnitt 3.1: organismenbasierte Ansätze des Effektmonitoring). Projektkonzeptionen mit dem Schwerpunkt Sedimenttoxizität setzen verstärkt auf den Einsatz von ökotoxikologischen Labortests. Ausgehend von gemessenen Stoffkonzentrationen im Sediment werden Bioassays durchgeführt, bzw. die Sedimentdaten mit der Zusammensetzung der benthischen Lebensgemeinschaft oder der Fischpopulationen in Verbindung gebracht. Mittels dieser Projektkonzeptionen führten groß angelegte Untersuchungen in den USA zur Umweltqualitätsbewertung küstennaher Meeresgebiete (Abschnitt 3.2: Effektmonitoring mit Schwerpunkt Sedimenttoxizität). Das Konzept der Sediment-Qualitäts-Triade integriert Ergebnisse aus chemischer Sedimentanalyse, biologischen Beobachtungen im Freiland (benthische Lebensgemeinschaft) und ökotoxikologischen Experimenten (Bioassays im Labor) und führt zu einer ganzheitlichen Umweltbewertung. Der konzeptuelle Rahmen dieses Ansatzes bietet Variationsmöglichkeiten der Untersuchungsmethoden und der Auswertung der Daten und soll Existenz, Ausmaß und Gründe einer Systembeeinträchtigung aufzeigen. Idealerweise wird die Beprobung der Komponenten Sediment, Wasser und Organismen räumlich und zeitlich parallel vorgenommen. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden zusammengeführt und als summarische Indizes, Entscheidungs- Matrizen oder mit Hilfe multivariater Analyse ausgewertet. Fallbeispiele aus den USA und aus Spanien werden vorgestellt (Abschnitt 3.3: Sediment-Qualitäts-Triade). Der räumliche Zusammenhang einer regionalisierten Variablen (z.B. Biomasse einer Tier- oder Pflanzenart) kann mit Hilfe der geostatistischen Strukturanalyse geschätzt und visualisiert werden. Aufgrund der Relevanz für die Auswertung gebietsbezogener Variablen zur Bewertung küstennaher Gebiete wird dieses zukunftsweisende statistische Verfahren detailliert dargestellt und seine Anwendung auf Umweltqualitätsindizes aufgezeigt_CUTABSTRACT_

Ozon - Einhaltung von Zielwerten zum Schutz der Pflanzen

Ozon - Einhaltung von Zielwerten zum Schutz der Pflanzen Bodennahes Ozon kann Pflanzen schädigen. Wirkungsschwellenwerte (Critical Levels) markieren, welche Ozonbelastung nicht überschritten werden darf, um Schäden an Kultur- und Wildpflanzen zu vermeiden. Die Zielwerte zum Schutz der Vegetation nach EU-Richtlinie 2008/50/EG werden in Deutschland vielerorts überschritten. Neue Bewertungsmethoden führen zu einer noch präziseren Risikobewertung. Wirkungen von bodennahem Ozon auf Pflanzen Pflanzen, die zu viel Ozon durch ihre Spaltöffnungen aufnehmen, tragen oft Schäden davon. Als sichtbare Anzeichen treten Verfärbungen und abgestorbene Blattteile auf (siehe Foto „Sichtbare Blattschäden bei Kartoffelpflanzen“). Diese und andere nicht sichtbare Stoffwechselveränderungen in den Pflanzen führen bei Kulturpflanzen zu Ertrags- und Qualitätsverlusten. Bäume werden ebenfalls geschwächt. Experimente belegen langfristig verminderte Zuwachsraten und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber anderen Stressfaktoren (siehe Foto „Zuwachsminderung bei jungen Eichen durch die Einwirkung von Ozon“). Es gibt auch deutliche Hinweise darauf, dass sich bodennahes Ozon auf die biologische Vielfalt und die Ökosystemfunktionen auswirken kann ( Bergmann 2015) . Wie bodennahes Ozon entsteht, erfahren Sie hier . Sichtbare Blattschäden bei Kartoffelpflanzen Quelle: Johann Heinrich / Thünen-Institut Braunschweig Zuwachsminderung bei jungen Eichen durch die Einwirkung von Ozon Quelle: Felicity Hayes Critical Levels für Ozon – Schutzwerte für Pflanzen „Critical Levels“ sind Wirkungsschwellenwerte zum Schutz der Vegetation, die im Internationalen Kooperativprogramm zur Bewertung von Luftverunreinigungen auf die Vegetation ( ICP Vegetation ) im Rahmen der Genfer Luftreinhaltekonvention definiert wurden. Wie hoch das Risiko durch bodennahes Ozon für Pflanzen ist, hängt neben den Ozonkonzentrationen auch vom Witterungsverlauf im entscheidenden Zeitabschnitt ab. Zwei unterschiedliche Herangehensweisen in der Risikobewertung sind zu unterscheiden: ⁠ AOT40 ⁠: Die Abkürzung AOT kommt aus dem Englischen und bedeutet „Accumulation Over a Threshold“ . Bei dieser Methodik werden alle Überschreitungen eines Stundenmittels der Ozonkonzentration von 40 Teilen pro Milliarde (parts per billion, ⁠ ppb ⁠) − das entspricht 80 Mikrogramm pro Kubikmeter während der Tageslichtstunden − über die Zeitspannen mit intensivem Wachstum summiert (Critical Levels als AOT40: siehe Tab. „Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon“). In dieser Zeit reagieren Pflanzen besonders empfindlich auf Ozon. Phytotoxische Ozondosis (⁠ POD ⁠): Eine weiterentwickelte Methodik, die das tatsächliche Risiko wesentlich präziser abbildet, bezieht sich auf den Ozonfluss aus der ⁠ Atmosphäre ⁠ über die Spaltöffnungen in die Pflanzen. Sie berücksichtigt, dass sich die Spaltöffnungen unter bestimmten Witterungsbedingungen schließen und dadurch der Ozonfluss unterbunden ist. Es ist zu erwarten, dass sich dieser Risikoindikator zum Schutz der Pflanzen sowohl international als auch in Deutschland durchsetzen wird (Critical Levels als POD-Werte: siehe Tab. „Critical Levels für Ozon bezogen auf kritische Ozonflüsse in die Pflanzen, standortbezogene Risikobewertung“). Einzelheiten zu diesen und weiteren Methoden der Critical Levels-Berechnung stehen im Kapitel 3 Methodenhandbuchs des International Cooperative Programme zur Modellierung und Kartierung von ⁠ Critical Loads ⁠ und Levels ( ICP Modelling and Mapping Manual ). Tab: Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon (AOT40) Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Tab: Critical Levels für Ozon bezogen auf kritische Ozonflüsse in die Pflanzen ... Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Zielwerte der Europäischen Union zum Schutz der Vegetation Nach der Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Mai 2008 über Luftqualität und saubere Luft für Europa (in deutsches Recht umgesetzt durch die 39. Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz ) gilt als Zielwert für den Schutz der Vegetation nach wie vor der Expositionsindex ⁠ AOT40 ⁠ von 18.000 Mikrogramm pro Kubikmeter und Stunde (µg/m³*h), gemittelt über fünf Jahre. Dieser soll seit 2010 an jeder Station eingehalten werden (siehe Abb. „Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“). Langfristig soll flächendeckend ein niedrigerer Zielwert von 6.000 µg/m³*h zum Schutz der Vegetation eingehalten werden (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“). Dieser langfristige Zielwert entspricht dem Critical Level für Ozon als AOT40 für landwirtschaftliche Nutzpflanzen (Weizen) (siehe Tab. „Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon“). Die Richtlinie 2008/50/EG soll in den nächsten Jahren überarbeitet werden. Es ist anzunehmen, dass dabei auch die Zielwerte und die langfristigen Ziele zum Schutz der Vegetation an den neuesten Stand des Wissens angepasst werden. Die im Dezember 2016 überarbeitete Richtlinie (EU) 2016/2284 über die Reduktion der nationalen Emissionen bestimmter Luftschadstoffe, zur Änderung der Richtlinie 2003/35/EG und zur Aufhebung der Richtlinie 2001/81/EG empfiehlt bereits ozonflussbasierte Indikatoren und Critical Levels zur langfristigen Beobachtung und Bewertung der Wirkungen von bodennahem Ozon auf die Vegetation. Die konkreten Anforderungen für die Umsetzung dieses Wirkungsmonitorings werden in einer internationalen Expertengruppe abgestimmt. Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Tab: Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon (AOT40) Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Entwicklung und Ziele bei der Ozonbelastung Sowohl konzentrationsbasierte als auch flussbasierte Critical Levels für Ozon (ICP Vegetation) werden in Europa und auch in Deutschland großflächig überschritten (vgl. Bender et al. 2015 ). Einige der in diesem Forschungsbericht genannten flussbasierten Critical Levels, die für eine flächenhafte Modellierung und Bewertung herangezogen wurden, sind seither jedoch angepasst worden, sodass inzwischen eine Überprüfung der Aussagen des Berichts notwendig wäre, insbesondere für Grasland). Die Abbildung “Ozon ⁠ AOT40 ⁠-5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“ zeigt die über fünf Jahre gemittelten Werte für alle ländlichen Hintergrundstationen (je nach Jahr 44 bis 75). Die Mittelung über 5 Jahre dient dazu, witterungsbedingte Schwankungen auszugleichen. Die Situation kann an einzelnen Stationen deutlich besser oder schlechter sein als der Durchschnitt der Stationen, wie die Abbildung „Ozon AOT40 - Einhaltung des Zielwertes zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund)“ zeigt. Ziel der Europäischen Union (EU) und Deutschlands ist es, den Zielwert für 2010 und zukünftig auch den langfristigen Zielwert (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“) immer an allen Stationen einzuhalten. Die scheinbar deutliche Senkung der 5-Jahres-Mittelwerte für den Zeitraum 2007 bis 2016 ist vor allem darauf zurückzuführen, dass das Jahr 2006, welches besonders hohe Ozonkonzentrationen aufwies (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“), aus dem Berechnungszeitraum herausfiel. 2018 war erneut ein Jahr mit sehr hoher Ozonbildung. Der erste 5-Jahres-Durchschnittswert, bei dem dieses Jahr einbezogen ist, liegt deshalb wieder deutlich höher, wenn auch unterhalb des Zielwertes. Im Gegensatz zum Zielwert ab 2010 gilt der langfristige Zielwert zum Schutz der Vegetation nach EU-Richtlinie 2008/50/EG für jedes einzelne Jahr. Die AOT40-Jahreswerte lagen von 1995 bis 2023 auch im Mittel der ländlichen Messstationen weit über dem langfristigen Zielwert und zeigten keinen eindeutigen Trend (siehe Abb. “Ozon AOT40 – Mittelwerte für Einzeljahre zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund)“). Den starken Einfluss meteorologischer Verhältnisse auf die Ozonbelastung veranschaulichen vor allem die Werte der Jahre 1995, 2003, 2006 und 2018. In diesen Jahren traten während der ⁠ Vegetationsperiode ⁠ sehr hohe Temperaturen und Strahlungsintensitäten und somit für die Ozonbildung besonders günstige Bedingungen auf. Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40 – Einhaltung des Zielwertes zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund) Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten

Indikator: Eutrophierung von Flüssen durch Phosphor

Indikator: Eutrophierung von Flüssen durch Phosphor Die wichtigsten Fakten An mehr als der Hälfte aller Messstellen an deutschen Flüssen werden zu hohe Phosphor-Konzentrationen gemessen und die ⁠ Gewässergüte ⁠ muss herabgestuft werden. Messstellen mit hohen Konzentrationen sind seit Beginn der 1980er Jahre um rund ein Drittel zurückgegangen. Extreme Belastungen treten nur noch selten auf. Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie ist es, die Phosphor-Orientierungswerte spätestens 2030 in allen Gewässern einzuhalten. Dafür muss die Landwirtschaft ihre Düngepraxis verändern und besonders kleine Kläranlagen die Phosphorelimination an den Stand der Technik anpassen. Welche Bedeutung hat der Indikator? Die Gewässer Deutschlands sind mehrheitlich in keinem guten Zustand (siehe Indikatoren zum ökologischen Zustand der Flüsse , Seen und Meere ). Die Überdüngung der Gewässer (⁠ Eutrophierung ⁠) mit Phosphor ist eines der größten Probleme, weil es ein übermäßiges Wachstum von Algen und Wasserpflanzen auslöst. Sterben diese ab, werden sie von Mikroorganismen zersetzt. Dabei wird viel Sauerstoff verbraucht. Sauerstoffdefizite im Gewässer wirken sich auf Fische und andere aquatische Organismen negativ aus; in Extremsituationen kann es zu Fischsterben führen. Um die Überdüngung zu vermeiden, muss vor allem die Belastung durch Phosphor verringert werden. Wie ist die Entwicklung zu bewerten? Anfang der 1980er Jahre wurden an fast 90 % aller Messstellen überhöhte Phosphorgehalte gemessen. Seit 2018 liegt der Anteil bei knapp 60 %. Betrachtet man die unterschiedlichen Güteklassen, sieht man eine weitere Verbesserung: Insgesamt ist der Anteil der stärker belasteten Gewässer zurückgegangen. Zu dieser Verbesserung haben vor allem die Einführung phosphatfreier Waschmittel und die Phosphatfällung in den größeren Kläranlagen beigetragen. Derzeit bestehen Engpässe bei der Lieferung von Fällmitteln (z.B. Aluminiumsalze), mit denen der Phosphor in Kläranlagen aus dem Abwasser entfernt wird. Stehen diese Chemikalien zur Abwasserreinigung nicht in ausreichender Menge zur Verfügung, hat dies eine Erhöhung der Phosphorkonzentrationen im Gewässer zur Folge. Nach der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-RL 2000/60/EG) müssen alle Gewässer bis 2027 einen guten ökologischen Zustand erreichen. In Deutschland haben fast zwei Drittel der Gewässer hierfür zu hohe Phosphorgehalte. Um die Einträge in Gewässer zu reduzieren, schreibt die neue Düngeverordnung vor, auf Böden mit hohen Phosphorgehalten wenig Gülle oder phosphorhaltige Mineraldünger auszubringen. In eutrophierten Gebieten können die Anforderungen verschärft werden. Ob dies ausreicht, wird ein Wirkungsmonitoring zeigen. Daneben soll die Abwasserverordnung nach einer Anpassung regeln, dass auch kleine Kläranlagen Phosphor nach dem Stand der Technik entfernen. In größeren Anlagen erfolgt dies bereits. Gemäß Ziel 6.1.a der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung sind die Orientierungswerte für Phosphor spätestens im Jahr 2030 einzuhalten. Wie wird der Indikator berechnet? Die Bundesländer übermitteln dem Umweltbundesamt Messwerte von etwa 250 repräsentativen Messstellen. Für die Einordnung in eine Gewässergüteklasse wird der Mittelwert der Phosphor-Konzentration mit der Konzentration verglichen, die für den guten ökologischen Zustand in dem jeweiligen Gewässertyp nicht überschritten werden sollte (OGewV 2016) . Sie liegen je nach ⁠ Fließgewässertyp ⁠ zwischen 0,1 und 0,15 mg/l Phosphor (bei einem Typ 0,3 mg/l) sowie in Übergangsgewässern bei 0,045 mg/l. Der ⁠ Indikator ⁠ entspricht dem Anteil der Messstellen, die diese Orientierungswerte nicht einhalten.

Indikator: Nitrat im Grundwasser

Indikator: Nitrat im Grundwasser Die wichtigsten Fakten Die europäische Nitratrichtlinie, die Grundwasserrichtlinie sowie die deutsche Grundwasser- und Trinkwasserverordnung verpflichten dazu, Überschreitungen des Grenzwertes für Nitrat von 50 Milligramm pro Liter zu verhindern. Seit 2008 wird der Grenzwert jedes Jahr an etwa jeder sechsten Messstelle überschritten. Umfangreiche Änderungen des Düngerechts erlauben seit 2023 die Ausweisung besonders belasteter Gebiete verbunden mit strengeren Bewirtschaftungsauflagen sowie den Aufbau eines nationalen Monitoringprogramms. Der landwirtschaftlich bedingte Eintrag von Nährstoffen ist wesentliche Ursache für hohe Nitratkonzentrationen im Grundwasser. Welche Bedeutung hat der Indikator? In der Landwirtschaft wird Nutzpflanzen Stickstoff durch Dünger zugeführt. Oft wird Dünger jedoch nicht standort- und nutzungsgerecht ausgebracht. Überschüssiger Stickstoff wird ausgewaschen und gelangt als Nitrat ins Grundwasser und andere Gewässer. In Flüssen und Seen führt das zur Überdüngung (siehe Indikatoren „Ökologischer Zustand der Flüsse“ und „Ökologischer Zustand der Seen“ ), im Grundwasser zu Stickstoffanreicherungen und Überschreiten des Nitrat-Grenzwertes. Nitrat kann im menschlichen Körper in Nitrosamine umgewandelt werden. Bei Säuglingen kann es dadurch zu einer Störung des Sauerstofftransports kommen (Methämoglobinämie). Im Trinkwasser wird der Grenzwert zwar nur sehr selten überschritten, allerdings ist es aufwändig und teuer, in den Wasserwerken Nitrat aus dem Rohwasser zu entfernen. Wie ist die Entwicklung zu bewerten? Die europäische Nitratrichtlinie (EU-RL 91/676/ EWG) hat das Ziel, Verunreinigungen des Grundwassers durch landwirtschaftliche Nitrateinträge zu vermeiden. Regierungen müssen Aktionsprogramme entwickeln, um Nitratgehalte über 50 mg/l zu verhindern. Seit 2008 liegt der Anteil der Messstellen, die den Grenzwert überschreiten, zwischen 15 und 19 %. Auch der Anteil der Messstellen mit einem erhöhten Nitrat-Gehalt über 25 mg/l stagniert seit 2008 bei etwa 33–38 %. Seit 2016 ist die Einhaltung des Nitrat-Grenzwertes auch Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung (BReg 2016). Das zentrale Element zur Umsetzung der Nitratrichtlinie ist die Düngeverordnung . Sie definiert „die gute fachliche Praxis der Düngung“ und gibt vor, wie die mit der Düngung verbundenen Risiken zu minimieren sind. Sie ist wesentlicher Bestandteil des deutschen Aktionsprogramms. Im Februar 2020 legte die Bundesregierung einen mit der EU abgestimmten neuen Entwurf vor, dem der Bundesrat am 27. März 2020 zustimmte. Seit 01. Mai 2020 ist die neue Düngeverordnung rechtskräftig. Der Europäische Gerichtshof hatte Deutschland am 21.06.2018 wegen Verletzung der EU-Nitratrichtlinie verurteilt, weil diese nur unzureichend umgesetzt sei und die bisher eingeleiteten Maßnahmen nicht ausgereicht hatten, eine deutliche Reduzierung der Nitratbelastung zu erzielen (Rs. C-543/16) . Deutschland hat daraufhin wiederholt sein Düngerecht, insbesondere die Düngeverordnung (DüV) umfangreich überarbeitet. Diese erlaubt nun belastete Gebiete gesondert auszuweisen und dort strengere Bewirtschaftungsauflagen geltend zu machen. Daneben baut Deutschland seit 2019 ein nationales Monitoringprogramm auf, das jährlich Aussagen über die Nährstoffbelastung und die Wirkung der Maßnahmen der DüV ermöglichen soll. Rechtliche Grundlage für dieses Wirkungsmonitoring soll zukünftig eine neue Monitoringverordnung bilden. Das EU-Vertragsverletzungsverfahren gegen Deutschland wurde am 01.06.2023 eingestellt. In wie weit die nun umgesetzten zusätzlichen Maßnahmen ausreichen, um die Nitratbelastung des Grundwassers zu verringern, werden die Messungen in den kommenden Jahren zeigen. Wie wird der Indikator berechnet? Deutschland muss regelmäßig Daten über den Zustand des Grundwassers an die Europäische Umweltagentur (EUA) übermitteln. Dafür wurden von den Bundesländern repräsentative Messstellen ausgewählt und zum EUA-Grundwassermessnetz zusammengefasst. Die Daten werden über das Umweltbundesamt an die EUA gemeldet. Der ⁠ Indikator ⁠ vergleicht die Messstellen, an denen der Grenzwert überschritten wird, mit der Gesamtzahl der Messstellen. Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel "Grundwasserbeschaffenheit" .

Arzneimittel in der Umwelt: Neues Testsystem für Effektmonitoring

Arzneimittel in der Umwelt: Neues Testsystem für Effektmonitoring Rückstände von Arzneimitteln in Gewässern können die Tier- und Pflanzenwelt schädigen. Ziel eines dreijährigen UBA-geförderten Forschungsprojektes war es, ein schnelles und sicheres Testsystem zu finden, mit dem solche schädlichen Wirkungen vor Ort gemessen und überwacht werden können. Die Ergebnisse des ersten Projektabschnittes liegen nun vor. Eine Studie der Universität Tübingen untersuchte zunächst, welche Arzneimittel der Umwelt besonders schaden und welche Lebewesen sehr empfindlich auf diese reagieren. Darauf aufbauend wollen die Forscher nun zellbasierte Methoden für zwei Wirkstoffe aus der Gruppe der Schmerzmittel und der Gruppe der Blutdrucksenker entwickeln. Diese Stoffe werden sehr häufig in Gewässern gefunden und zeigen in Laborversuchen schädliche Effekte auf Wasserorganismen wie Fische und Wasserflöhe. In Freilandversuchen wollen die Forscher klären, ob ihre Zellsysteme praxistauglich sind und die im Labor gefundenen Effekte auch unter realen Umweltbedingungen vorkommen. Dieses sogenannte Effektmonitoring soll helfen, Umweltrisiken von Arzneimitteln auch nach deren Zulassung zu erkennen und Handlungsbedarf etwa für die Abwasserreinigung abzuleiten.

Lies: „Mit geeigneten Maßnahmen gegen hohe Nährstoffeinträge“

Der 23. Grundwasser-Workshop des Niedersächsischen Landesbetriebes für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) findet in diesem Jahr erstmals in Vechta statt. Eröffnet wurde der Grundwasser-Workshop durch Umweltminister Olaf Lies. Im Fokus der Veranstaltung mit über 200 Fachleuten aus Wasserwirtschaft und Landwirtschaft stehen die bisherigen Erfahrungen bei der Umsetzung von Maßnahmen zum Gewässerschutz und aktuelle Lösungsstrategien zur Verringerung der Nährstoffüberschüsse in der Landwirtschaft. Der Grenzwert für Nitrat von 50 mg pro Liter wird an 38 Prozent der Messstellen des niedersächsischen Nitratmessnetzes, das insbesondere den landwirtschaftlichen Einfluss widerspiegelt, überschritten; ein deutlich höherer Wert als im Bundesdurchschnitt. Daher entwickelt das Niedersächsische Umweltministerium gemeinsam mit dem Landwirtschaftsministerium Umsetzungsstrategien zur Verringerung der Nährstoffbelastung. „Wir wollen gemeinsam mit dem Agrarressort noch in diesem Jahr Länderermächtigungen gemäß § 13 Düngeverordnung zur Ausweisung gefährdeter Gebiete und zu den Mitteilungspflichten der Nährstoffvergleiche und der Düngebedarfsermittlung umsetzen“, sagte Umweltminister Olaf Lies. Die positiven Effekte der durch die Wasserentnahmegebühr finanzierten Gewässerschutzmaßnahmen in den Trinkwassergewinnungsgebieten und der seit 2010 durchgeführten Maßnahmen zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) seien eindeutig nachweisbar. „Klar ist aber auch, dass wir mit diesen Maßnahmen an Grenzen stoßen. Wir brauchen die neue Düngeverordnung, um flächendeckender als bisher eine deutliche Reduzierung der Nährstoffüberschüsse zu erreichen“, so Lies. „Allerdings wollen wir die Landwirtschaft weiterhin als Partner für mehr Umwelt- und Gewässerschutz durch Beratung und freiwillige Maßnahmen unterstützen.“ Es käme darauf an, auch für diese grundlegenden Maßnahmen vergleichbare Indikatoren zwischen Wasserwirtschaft und Landwirtschaft zu vereinbaren, um so den Erfolg bei der Reduzierung der Nährstoffüberschüsse mit „Maß und Zahl“ gegenüber der EU belegen zu können. Durch mehr Transparenz und Effizienz schon bei der Düngung könnten Austräge von Stickstoff und Phosphor in die Gewässer verringert werden. „Der im März 2018 von der Landwirtschaftskammer veröffentlichte Nährstoffbericht 2016/2017 für Niedersachsen zeigt eindeutig, dass weiterhin große Anstrengungen der Landwirtschaft zur Verringerung der Nährstoffüberschüsse erforderlich sind“, betonte Hubertus Schültken vom NLWKN. Dem Bericht zufolge besteht aktuell ein Stickstoffüberschuss von 70.000 Tonnen und ein Einsparpotenzial von 30.000 Tonnen beim Phosphor. Besonders problematisch ist der Überschuss in den viehstarken Regionen im nordwestlichen Niedersachsen. Die dort anfallenden Wirtschaftsdüngermengen können nur zum Teil regional ordnungsgemäß verwertet werden. Auch mit der überregionalen Wirtschaftsdüngerverbringung in Niedersachsen wird das Problem nach Aussage von Experten nicht gelöst. Lösungsansätze zur Verbesserung des landesweiten Wirtschaftsdüngermanagements werden zurzeit in einem gemeinsamen Verbundprojekt des Umwelt- und Landwirtschaftsressorts mit den beteiligten Akteuren erarbeitet. „Die Verständigung auf eine Methodik mit klar definierten Verfahrensabläufen zum umweltschonenden Wirtschaftsdüngermanagement mit dem Ziel, die wasserwirtschaftliche Situation zu verbessern, ist dringend geboten. Hierbei ist jedoch das von der EG-WRRL geforderte Verschlechterungsverbot für die Gewässer strikt einzuhalten“, führte Schültken weiter aus. Mit Blick auf die Berichterstattung an die EU-Kommission unterstrich die Direktorin des NLWKN, Anne Rickmeyer, dass Erfolge bei den ergänzenden Maßnahmen im Trinkwasserschutz und bei der Umsetzung der EG-WRRL durch ein bewährtes und effizientes Wirkungsmonitoring (etwa Bilanzen) belegt werden: „Während Verbesserungen bei den Stickstoffbilanzen kurz- bis mittelfristig erkennbar sind, könnten die positiven Effekte im Grundwasser aufgrund langer Fließzeiten häufig erst mit großer Zeitverzögerung nachgewiesen werden.“ Das Wirkungsmonitoring wird seit vielen Jahren in enger Zusammenarbeit mit den Akteuren im Gewässerschutz erfolgreich umgesetzt. Rickmeyer betonte die Notwendigkeit eines gemeinsamen Wirkungsmonitorings für die grundlegenden und die ergänzenden Maßnahmen, um so die Effekte aller Grundwasserschutzmaßnahmen transparent darzustellen. Für die Zielerreichung gemäß EG-WRRL sind Landwirtschaft und Wasserwirtschaft gemeinsam verantwortlich, so die NLWKN-Direktorin.

Biologisches Effektmonitoring mit Aalmuttern aus Nord- und Ostsee

Gercken, Jens Institut für Angewandte Ökologie Forschungsgesellschaft mbH (2007), FKZ 30102023 Eelpout ( Zoarces viviparus ), also known as viviparous blenny has been proposed by HELCOM and OSPARCOM as a favourite sentinal species for monitoring of the impacts of marine environmental pollution. It has also been selected by the German Environmental Specimen Bank (ESB) as a bioindicator for the presence of potential hazardous substances in coastal waters. The present study investigated the prevalenve of gonadal disorders in eelpout, e.g. intersex and atresia. All gonad samples originated from specimens collected in spring 2006 at sampling areas of the German ESB routine contaminant monitoring. Two samples were taken in May from the German Wadden Sea National Parks (Varel, Büsum), the third sample was collected in June from the Bodden National Park of Western Pomerania at the German Baltic Sea (Darss). Muscle and liver tissue of fish selected for gonad analysis were pooled for future chemical analysis. The testes of male eelpout were examined by light microscopy. Gonads from sampling sites Varel and Büsum showed a less developed gonadal stage than those from the station Darss. The observed difference is in agreement with sampling time, i.e. gonads sampled in May are less developed. Intersex (ovotestis) was recorded in samples from all stations. The prevalence was 15% at Varel (n=47) and 24% at Büsum (n=33). The highest prevalence (43%) was observed at the Baltic station Darss. However, because of the low sample size (n=7) this result should be treated with caution. In general, the degree of intersexuality was low with only few single primary oocytes dispersed in normally developed testis tissue of all fish sampled. There was no substantial difference in severity of intersex between the sampling sites. No other pathological condition was observed in testes. Ovaries from female eelpout were examined using macroscopical and histological methods. The degree of gonadal development did not vary between the North Sea stations but was slightly increased in females from the Darss station sampled at a later date. In all samples the most mature oocytes where in an advanced vitellogenic stage. It was easy to notice by binocular observation that almost all of the ovaries showed signs of follicular and oocyte degeneration. Histological examination revealed typical characteristics of follicular atresia. Most commonly late stages of atresia resulted in severe degeneration/ resorption of the follicle and oocyte. In samples from Varel (n=27) and Büsum (n=22) 100% of the female eelpout were affected by atresia. No minor form of atresia was observed, the degree of atresia was either moderate or severe. The prevalence of atresia at the Baltic sampling site (n=27) was 93% with a slightly lower intensity of degeneration in comparison with the sampling sites in the Wadden Sea. This study is the first evidence of the presence of gonadal disorders in eelpout from the German North Sea. Furthermore, the results are in good agreement with previous field work of the Institute of Applied Ecology Ltd. and confirm the presence of intersex and atresia in male and female eelpout from the German Baltic. Additional monitoring and research are needed to investigate possible causes of the unexpectedly high prevalence of atresia in developing ovaries of female eelpout. Keywords: Germany, Wadden Sea, Baltic Sea, eelpout, intersex, atresia, biological effects monitoring Abschlussbericht Biologisches Effektmonitoring mit Aalmuttern aus Nord- und Ostsee (PDF, 3461 KB)

Histologische Untersuchung der Gonaden von Aalmuttern aus Nord- und Ostsee 2008

Gercken, Jens Institut für Angewandte Ökologie Forschungsgesellschaft mbH (2009), FKZ 30102029 Bei der in den Küstengewässern von Nord- und Ostsee lebenden Aalmutter handelt es sich um eine Fischart, die sich als besonders vorteilhaft für das marine Schadstoff- und biologische Effektmonitoring erwiesen hat. Zum einen erfüllt sie wegen ihrer vergleichsweise hohen Standorttreue eine wichtige Voraussetzung für das biologische Monitoring, zum anderen ist sie u.a. aufgrund ihrer viviparen Fortpflanzung zur Erfassung von reprotoxischen Stress- und Schadstoffeffekten prädestiniert. Die Aalmutter wird bereits seit vielen Jahren von der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) als Bioindikator für die Belastung des marinen Lebensraums mit Schadstoffen verwendet. So werden im Rahmen des jährlich durchgeführten Monitorings Aalmuttern an zwei Stationen im Wattenmeer und einer Station in der Ostsee gefangen, um Proben von Muskulatur und Leber für die aktuelle und retrospektive chemische Analytik von Schadstoffen zu gewinnen (BMU, 2000; Umweltbundesamt, 1996). Im Zusammenhang mit Bestrebungen der UPB, das chemisch analytisch orientierte Schadstoffmonitoring um biologische Effektparameter zu ergänzen, wurden im Jahr 2006 erstmalig die bis dahin nicht weiter verwerteten Gonaden der Aalmutter für eine Studie zum Vorkommen von Entwicklungsstörungen in Hoden bzw. Ovar der Tiere genutzt. Diese Entscheidung fiel vor dem Hintergrund von Befunden aus den Küstengewässern von Mecklenburg-Vorpommern, die gezeigt hatten, dass Aalmuttern in den dortigen Küstengewässern auffallend häufig Gonadenstörungen aufwiesen (IfAÖ, 2007). Als ein Ergebnis der 2006 durchgeführten Studie wurde erstmalig für den deutschen Bereich der Nordsee bei männlichen Aalmuttern ein häufiges Auftreten von weiblichen Eizellen im Hoden (Intersex) nachgewiesen. Bei weiblichen Aalmuttern traten unerwartet häufig deutliche Degenerationen des Ovars (Atresie) auf (Gercken, 2007). Mit der hier vorgelegten Folgeuntersuchung sollten ergänzende und umfassendere Basisdaten zum Vorkommen von Intersex und von Ovar-Degenerationen bei der Aalmutter in den deutschen Küstengewässern gewonnen werden. Die Beprobung der Aalmuttern erfolgte 2008 an vier Stationen in der Nordsee und an zwei Standorten in der Ostsee. Wie bei der 2006 durchgeführten Studie sollte die vorliegende Untersuchung primär das Vorkommen von weiblichen Geschlechtszellen (Oocyten) im Hodengewebe männlicher Aalmuttern und die Häufigkeit von degenerativen Veränderungen im Ovar der Weibchen erfassen. Außerdem wurde ein regionaler Vergleich des durchschnittlichen Reifegrades der männlichen und weiblichen Gonade durchgeführt. Abschlussbericht zu Histologische Untersuchung der Gonaden von Aalmuttern aus Nord- und Ostsee 2008 (PDF, 3456 KB)

BfN Schriften 387 - Monitoring the impacts of biodiversity projects under the International Climate Initiative (IKI): Recognizing and communicating IKI’s contribution to the Strategic Plan for Biodiversity 2011-2020

This study aims to support the development of options for monitoring and communicating the impacts of IKI Focal Area IV projects with relevance to the Strategic Plan for Biodiversity 2011-2020, drawing on the recent and ongoing work on impact monitoring for IKI projects under Focal Areas I-III.

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