Grundwasserbelastung durch Rüstungsaltlast-Emissionen Nachweis von Arsenkampfstoffen und weiteren kampfmittelspezifischen Rückst?nden

Die Ergebnisse der Untersuchung von Wasserproben aus dem Einflu?ereich der Rüstungsaltlast „Dethlinger Teich“ bei Munster/Niedersachsen werden dargestellt und bewertet. Von mehr als 50 untersuchten spezifischen Substanzen wurden Arsenkampfstoffe als Hauptkontaminanten erkannt. Im Rahmen der Gef?hrdungsabsch?tzung wird hier erstmals eine Analysenmethode zur Unterscheidung zwischen anorganisch und organisch gebundenem Arsen vorgestellt. Groundwater analyses in the area of the former munitions depository (World War II) „Dethlinger Teich“ near Munster/Niedersachsen were evaluated. Results from 50 different chemical substances showed that arsenic compounds are the main contaminating chemicals. A new method has been developed to distinguish between morganically- and organically bound compounds. This differentiation is required for risk assessment and evaluation. Also, the relationship of chemical structure and physiological effects in organo arsenic compounds is described.     

Chemisch-analytische Untersuchung von Arsenkampfstoffen und ihren Metaboliten

Zusammenfassung  Arsenkampfstoffe sind in der Umwelt persistent und kontaminieren bis heute Boden und Grundwasser. In diesem Beitrag werden die chemischen Reaktionen der Arsenkamptstoffe Diphenylarsinchlorid (CLARK I), Phenylarsindichlorid (PFIFFIKUS), Ethylarsindichlorid (DICK) sowie von Chlorvinylarsinverbindungen (LEWISITE) dargestellt. Die M?glichkeiten der chemisch-analytischen Erfassung dieser chemischen Kampfstoffe als Originalsubstanzen und als Thiol-Derivate werden pr?sentiert.      

Aufnahmepfade von POPs in Biota

Zusammenfassung  POPs (persistente organische Schadstoffe), die an aquatischen Sedimenten binden, k?nnen zurück in Nahrungsnetze gelangen und so zu einem Risiko für aquatische Organismen werden. Dabei kann die Bioakkumulation solcher Substanzen in endobenthischen, sedimentfressenden Invertebraten (z.B. aquatische Oligochaeten) eine gro?e Rolle spielen. Diese Würmer dienen vielen benthivoren Fischen als Nahrung. Letztere nehmen über diesen Weg sedimentgebundene Chemikalien auf und k?nnen hierbei deutlich h?here K?rperkonzentrationen (body residues) erreichen als durch die Anreicherung aus der Wasserphase. Die angereicherten Rückst?nde k?nnen im weiteren Verlauf der Nahrungskette an Glieder h?herer trophischer Ebenen weitergegeben werden. Zur standardisierten Bestimmung der Bioakkumulation und — magnifikation wurde eine einfache, zwei trophische Stufen umfassende Labornahrungskette etabliert. Diese bestand aus dem endobenthischen Oligochaeten Tubifex tubifex und dem Dreistachligen Stichling (Gasterosteus aculeatus) als Pr?dator. Die Experimente wurden mit ¹⁴C-markiertem Hexachlorbenzol in dotiertem künstlichem Sediment und rekonstituiertem Wasser durchgeführt. Um den Einfluss benthischer Beuteorganismen zu quantifizieren, wurden die Fische gegenüber dotiertem Wasser bzw. Sediment (Biokonzentration), vorexponierten Würmern (Biomagnifikation) und Kombinationen dieser Aufnahmepfade exponiert. HCB wurde entlang der Labornahrungskette deutlich angereichert. Es konnte gezeigt werden, dass die Exposition gegenüber der Kombination s?mtlicher Aufnahmepfade zu deutlich h?herer Anreicherung in den Fischen führte als im Falle einzelner Expositionspfade. Der Vergleich der Einzelergebnisse lie? den Schluss zu, dass neben dem freien Wasserk?rper die kontaminierte Nahrung der Hauptaufnahmeweg für den Fisch war. Bei der Bewertung von POPs wie HCB hinsichtlich Biomagnifikation und ‘secondary poisoning’ sollten daher Nahrung und Sediment als Expositionspfade unter Verwendung von Nahrungsketten-modellen und/oder Labortests st?rker berücksichtigt werden. Reter Spr?rlein war bis Januar 2000 als Ingenieur für Umweltverfahrenstechnik bei der ECT Oekotoxikologie GmbH besch?ftigt und für die HPLC-analytische Aufarbeitung der experimentellen Proben verantwortlich.     

Priorisierung von bioziden Wirkstoffen aufgrund der potenziellen Gef?hrdung schweizerischer Oberfl?chengew?sser

Zusammenfassung   Hintergrund, Ziel und Fragestellungen Biozide Wirkstoffe k?nnen als Mikroverunreinigungen in Gew?ssern auftreten. Die heute in der Schweiz eingesetzten Biozide sollten daher in Bezug auf deren Umweltrisiko beurteilt und priorisiert werden. Folgende Fragestellungen standen im Vordergrund: Welche bioziden Wirkstoffe werden für welche Zwecke und in welchen Mengen verwendet? Gibt es Eintr?ge in das Abwasser und in die Oberfl?chengew?sser? Was sind Umweltverhalten und ?kotoxikologische Auswirkungen der Biozide? Wie kann eine Priorisierung der zahlreichen Wirkstoffe erfolgen? Welche Biozide sollten für weitergehende Abkl?rungen vorgeschlagen werden? Methoden Für die zur Diskussion stehende Problematik wurden Herstellerfirmen, Vekaufsorganisationen, Anwender und Umweltexperten als zentrale Akteure identifiziert und befragt. Dabei wurden chemische Identit?ten, Produktzusammensetzungen, Einsatzmengen, Produktarten sowie Art und Ort der Anwendungen ermittelt. Die entsprechenden Informationen wurden in einer Datenbank mit Angaben zu 1760 Produkten mit insgesamt 277 unterschiedlichen Wirkstoffen erfasst. Für die Priorit?tensetzung wurde ein mehrstufiges Priorisierungsverfahren bezüglich der Gew?ssergef?hrdung durch Biozide entwickelt. Dabei wurden m?gliche Umweltemissionen sowie Angaben über Umweltverhalten und ?kotoxikologische Eigenschaften berücksichtigt. Ergebnisse In der Europ?ischen Union wurden 372 Substanzen als biozide Wirkstoffe notifiziert. Für die Schweiz konnte der Einsatz von 277 Substanzen ermittelt werden, die in einer Gesamtmenge von etwa 7500 Tonnen pro Jahr verbraucht werden. Mehr als 95 % des Gesamtverbrauchs bzw. der Gesamtemission basieren auf ca. 30 Wirkstoffen, von denen sieben Substanzen biologisch schnell abbaubar sind. Eine Expertengruppe w?hlte 22 Substanzen bzw. Substanzgruppen als Kandidaten für eine weitergehende Beurteilung aus. Es zeigte sich, dass zahlreiche dieser Substanzen stark ?kotoxisch für aquatische Organismen sind und bei den heute eingesetzten Mengen eine Umweltgef?hrdung bewirken k?nnten. Diskussion Obwohl in der Schweiz gegen 300 biozide Wirkstoffe zur Anwendung kommen, werden nur etwa 35 Substanzen in relevanten Mengen verbraucht und emittiert (mehr als 15 t/a Verbrauch bzw. mehr als 5 t/a Emission pro Substanz). Für 22 dieser Wirkstoffe besteht aufgrund der schlechten Abbaubarkeit potenziell ein Risiko für eine Umweltgef?hrdung in Oberfl?chengew?ssern. Diese Substanzen werden in der Schweiz insgesamt in vergleichbaren Mengen wie die Pestizide eingesetzt. Empfehlungen und Ausblick Im Hinblick auf die – im Vergleich zu den prim?r landwirtschaftlich eingesetzten Pestiziden – sehr schlechte Datenlage sind für die Biozide n?here Abkl?rungen zu Einsatz, Umweltverhalten und ?kotoxizit?t der priorit?ren Substanzen anzustreben. Für die Anwendung der Biozide sollten Handlungsempfehlungen erarbeitet werden, die sich an der Best Practice für die spezifischen Produktarten orientieren.      

Schwermetalle in Regenwürmern Baden-Württembergs Teil 2: ?kotoxikologische Bewertung des Bodens

Methoden  

Zur Bewertung der gemessenen Schwermetallbelastungen des Bodens wurden sog. Risiko-Kennlinien für die Metalle Blei, Cadmium, Kupfer, Nickel und Zink entwickelt, die eine einheitliche Charakterisierung von Bodengehalten im Hinblick auf ihre Wirkung auf den Regenwurm sowie auf naturr?umliche Gegebenheiten erm?glichen. Die Mobilit?t der Metalle, die für die biologische Wirkung entscheidender ist als der Gesamtgehalt im Boden, wurde bei der Bewertung berücksichtigt.     

Schwermetallbelastung von Dreissena polymorpha in Donau und Drau und ihre Bedeutung als Bioindikator

Zusammenfassung  Ziel und Absicht. Das Hauptinteresse der Untersuchung galt dem Vergleich der Schwermetallbelastung von Dreissena polymorpha mit jener im Wasser und im Sediment. Damit sollte ein Beitrag zu der kontrovers geführten Diskussion über die Rolle von D. polymorpha als Bioindikator geleister werden. Methoden. In der vorliegenden Arbeit wurden die Konzentrationen von Zink, Kupfer, Cadmium und Blei im Gesamtweichk?rper und in ausgew?hlten Organsystemen von D. polymorpha aus der Donau und der Drau mittels Atomabsorptionsspektrophotometrie (AAS) analysiert und miteinander verglichen. Ergebnisse und Schlu?folgerungen. Die Schwermetallkonzentrationen in den Gesamtweichk?rpern und den Organsystemen von D. polymorpha aus der Drau waren durchgehend h?her als jene von Muscheln aus der Donau. Für Zink und Cadmium lagen die Werte in den Muscheln aus der Drau auch deutlich über jenen, wie sie für Muscheln aus unbelasteten Gew?ssern in Deutschland und den Niederlanden angegeben wurden. Innerhalb der untersuchten Organsysteme wurden Unterschiede festgestellt. Zink und Kupfer wurden haupts?chlich in den Kiemen beziehungsweise im Gewebe von Fu? und Byssusdrüse angereichert, Cadmium und Blei hingegen im Gewebe der Mitteldarmdrüse. Die Schwermetallkonzentrationen im Sediment und in D. polymorpha waren um ein Vielfaches h?her als jene des Wassers. W?hrend zwischen den Konzentrationen im Wasser und jenen in den Muscheln kein Zusammenhang festgesteilt werden konnte, stimmten im Gegensatz dazu die Schwermetallbelastungen bei Sediment und Muscheln auffallend gut überein. Empfehlungen und Ausblick. Aufgrund der erzielten Ergebnisse wird angeregt, in zukünftigen Untersuchungen ein besonderes Augenmerk auf die Verh?ltnisse im Sediment zu richten. Erst durch eine ausreichende Kenntnis der damit in Verbindung stehenden Gegebenheiten ist eine umfassende Bewertung von D. polymorpha als Bioindikator m?glich. OnlineFirst: 30. August 2004     

Untersuchungen zur Aufnahme von HCB und Pyren durch den KompostwurmEisenia fetida und ausgew?hlte Regenwurmwildarten

Zusammenfassung  Ziel der beschriebenen Untersuchungen war die praktische überprüfung eines Methodenentwurfs zur Erfassung der Bioakkumulation von Umweltchemikalien mitEisenia fetida, der Eignung vonE. fetida als Modellorganismus und des OECD-Kunstbodens als Standardsubstrat. Als Testorganismen wurden aus eigener Zucht der KompostwurmEisenia fetida und nach FeldentnahmeAllolobophora caliginosa, Allolobophora chlorotica, Allolobophora longa undLumbricus rubellus eingesetzt. Testb?den waren der OECD-Kunstboden und ein Boden vom Versuchsfeld der BBA in Berlin-Dahlem. Beiden B?den wurden die Testsubstanzen Hexachlorbenzol und Pyren in einer Konzentration von 10 mg/kg Bodentrockengewicht zugemischt. Die Expositionszeit der Regenwürmer betrug 4 Wochen bei w?chentlicher Bestimmung der Konzentrationen der Testsubstanzen in den Würmern und B?den. Die fürE. fetida sowie die Wildarten errechneten Anreicherungsfaktoren (AF) beliefen sich bei HCB in Abh?ngigkeit des verwendeten Bodens auf Werte zwischen 10 und 17 und bei Pyren auf Werte zwischen 0,9 und 1,7. Durch Umrechnung der Bodenkonzentrationen auf Gehalte in der Wasserphase und Ableitung der entsprechenden Anreicherungsfaktoren kann ein Vergleich mit BCF-Werten, die aus QSAR’S anderer Regenwurmarten und Fischen berechnet wurden, hergestellt werden. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass der Regenwurmtest mitE. fetida (OECD 1984, ISO 1998) für die Untersuchung der Bioakkumulation geeignet ist. OnlineFirst: 31. 05. 2002     

Immissionsbelastungen im Umfeld des Flughafens München

Zusammenfassung  Die Immissionsbelastung im ?stlichen Umland des neuen Münchner Flughafens wurde im Zeitraum von 1992 bis 1995 mit Hilfe einer Reihe unterschiedlicher Messmethoden untersucht. Für die wirkungsbezogene Erfassung von Umwelteinflüssen wurden Bioindikatoren zur Bestimmung der PAK-Belastung und zur Quantifizierung der Photooxidantienbelastung eingesetzt. Darüber hinaus wurde der PAK-Gehalt des Oberbodens bestimmt. Die aktuelle Luftbelastungssituation wurde w?hrend photochemisch aktiver Wetterlagen im Sommer im Rahmen von 7 Intensivmesskampagnen untersucht. Die Bodenbelastung mit PAK liegt im Bereich der für l?ndliche Regionen typischen Hintergrundwerte mit den h?chsten Konzentrationen in der N?he stark befahrener Stra?en und weist keinen zeitlichen Trend auf. Auch der aktuelle PAK-Eintrag liegt an allen Standorten in einem für l?ndliche Regionen in Bayern typischen Bereich. Als Hauptemittent wird im Sommer der Kfz-Verkehr identifiziert, w?hrend die deutlich erh?hte Belastung im Winter auf den Hausbrand zurückgeführt werden kann. Die Photooxidantien-belastung zeigt im Flughafenumland keine ausgepr?gten Unterschiede, sie ist an den durch Stra?enverkehr beeinflussten Standorten jedoch am geringsten. Die Konzentrationen leicht flüchtiger Kohlenwasserstoffe sind an einer verkehrsreichen Stra?enkreuzung in Erding deutlich h?her als im l?ndlichen Flughafenumland. Sie zeigen ausgepr?gte Tagesg?nge, die u.a. auf den luftchemischen Abbau zurückzuführen sind. Die Hydroperoxide als sekund?re Luftschadstoffe weisen einen gegens?tzlichen Verlauf auf, der dem des Ozons mit nachmitt?glichem Maximum ?hnelt. Online-First: 23. August 2000     

Aufnahme von Cyanid in Pflanzen

Zusammenfassung  Cyanide entstehen bei der Pyrolyse von Kohle, und bei der Gasreinigung wird Blaus?ure als Berliner Blau gef?llt. Diese Abf?lle sind heute h?ufig Bestandteil von innerst?dtischen Altlasten. Cyanwasserstoff HCN (Blaus?ure) ist ein schnell wirksames und starkes Gift; eisenkomplexierte Cyanide im Boden sind jedoch weit weniger giftig. Die Phytotoxizit?t von freiem Cyanid wurde für Korbweiden (Sálix viminális) mit dem Baum-Transpirationstest bestimmt. Der EC₁₀ liegt für t=72 h bei 0,76 mg KCN (0,3 mg CN) je Liter, der EC₅₀ bei 4,47 mg/l KCN. Langfristig sind 5 mg/l KCN t?dlich. Balsampappeln (Pópulus trichocárpa) k?nnen in bis zu 2500 mg/l Ferroferricyanid (Berliner Blau) überleben, wenn auch mit Wachstumsst?rungen. Weiden überlebten in einem Gaswerksboden mit bis zu 452 mg/kg Gesamt-CN. Aus der N?hrl?sung wurde mehr freies CN aufgenommen als aus dem Boden. M?glicherweise wird auch komplexiertes Cyanid in die Bl?tter verlagert. In Erlenmeyern mit Pflanzen wurde freies Cyanid bei sublethaler Dosis rasch aus der N?hrl?sung eliminiert. Die Bepflanzung mit geeigneter Vegetation k?nnte eine L?sung für viele cyanid-kontaminierte Gaswerks- und Minengel?nde sein. OnlineFirst: 09. 01. 2001     

Analyse von Quecksilber in Seeadlerfedern aus Mecklenburg-Vorpommern mit Hilfe der Hamburger Protonenmikrosonde

Zusammenfassung  Mit der Hamburger Protonenmikrosonde untersuchen wir den Quecksilbergehalt in Seeadlerfedern, die in Mecklenburg-Vorpommern über Jahrzehnte gesammelt wurden. Anhand der Fundorte und Funddaten ist es m?glich, ein zeitliches und regional differenziertes Bild der Quecksilberbelastung, die vorwiegend durch Hg-halrige Saargutbeizen in der Landwirtschaft verursacht wurden, zu erstellen. Wir vergleichen die gefundenen Konzentrationen mit der ‘geogenen’ Grundbelastung, die an Federproben des vorigen Jahrhunderts von Museumstieren ermittelt wurde.      

Umweltrelevanz von Diphenylamin — Ein Stoff der 3. EU-Altstoffpriorit?tenliste

Zusammenfassung  Diphenylamin (DPA), das einfachste, rein aromatische sekund?re Amin, ist ein Stoff der dritten Altstoffpriorit?tenliste priorit?tenliste der Europ?ischen Union (EU). Es wurde der Bundesrepublik Deutschland zugewiesen, die von diesem Stoff ausgehenden Umweltrisiken zu erfassen und zu bewerten. DPA wird als Stabilisator in Nitrocellulose-haltigen Explosivstoffen und Treibladungspulvern eingeserzt, au?erdem als Stabilisator in der Parfümerie und als Antioxidationsmittel in der Gummi- und Elastomer-Industrie. DPA wird auch vielfach genutzt, um ?pfel und Birnen nach der Ernte vor vorzeitigem Altern bzw. Verfall zu bewahren. Ferner ist es Ausgangsverbindung zahlreicher Derivate, welche u.a. in der Produktion von Farben, Pharmazeutika und Fotografiechemikalien Anwendung finden. Anfang der 80er Jahre wurden weltweit sch?tzungsweise ca. 40.000 t DPA pro Jahr produziert (in Deutschland ca. 10% davon). Die Chemikalie wird noch heute weltweit von der chemischen Industrie hergestellt. Neuere Publikationen zeigen, da? DPA bereits im Boden und im Grundwasser (in ppb- bis ppm-Konzentrationen) nachgewiesen werden konnte. Einige ?kotoxikologische Ver?ffentlichungen demonstrierten die Gef?hrlichkeit verschiedener DPA-Derivate gegenüber der aquatischen Umwelt und auch gegenüber Bakterien und Tieren. Studien bezüglich der biologischen Abbaubarkeit von DPA und Derivaten sind sehr sp?rlich vorhanden. Aus diesem Grund sind weiterführende Forschungsarbeiten notwendig, um das volle Ausma\ der Umweltgef?hrdung für mit DPA und DPA-Derivaten kontaminierte Bereiche zu bestimmen, und um entsprechende (biologische) Sanierungsverfahren einzuleiten. Dieser übersichtsbeitrag fa\t die zug?ngliche Literatur zusammen, welche die Umweltrelevanz von DPA aufzeigt. Er kann m?glicherweise die deutschen Beh?rden bzw. Gutachter bei der Bewertung von Risiken dieses Altstoffes der EU-Priorit?tenliste unterstützen.      

Ableitung ?kotoxikologisch begründeter Bodenqualit?tskriterien am Beispiel Arsen

Zusammenfassung Hintergrund  Im Rahmen von Mess- und Monitoringprogammen werden Stoffkonzentrationen in B?den gemessen. Diese Daten müssen auch in Hinblick auf die Auswirkungen auf terrestrische Bioz?nosen beurteilt werden. Ma?st?be zur Beurteilung gab es bisher jedoch nicht. Diese Lücke wurde nun durch die Vorlage eines Konzepts zur Ableitung von ?kotoxikologisch begründeten Bodenqualit?tskriterien (BQK) und dessen Anwendung für umweltrelevante Stoffe geschlossen. Schwerpunkte  Das Konzept wurde für Arsen angewendet. Hier ist der Ableitungsprozess im Detail beschrieben, von der Ethebung der Wirkungsdaten für mikrobiologische Prozesse, Pflanzen und Bodeninvertebraten bis hin zu einem Vorschlag eines BQK für Arsen. Methoden  Der konzeptionelle Ansatz für die Ableitung von BQK wurde, nach Auswertung von nationalen und internationalen Konzepten zur Bewertung von Substanzen auf terrestrische Lebensgemeinschaften, erarbeitet. Für die Bewerttung von Arsen wurden alle relevanten biotischen Prozesse und Trophieebenen berücksichtigt. Desweiteren wurden Bodeneigenschaften, die einen modifizierenden Einfluss auf die Toxizit?t von Arsen auf Biota haben, aus den vorliegenden Studien erfasst. Ergebnisse  Die Bewertung der Wirkungen von Arsen für terrestrische Lebenegemeinschaften zeigt, dass ?kotoxikologische Wirkungswerte im Bereich der Hintergrundwerte für B?den liegen k?nnen. Indes sind Studien, in denen der Einflus von Bodeneigenschaften wie Boden-pH, Bodentextur untersucht wurde, nur in sehr geringer Anzahl vorhanden. Daher warde das ?kotoxikologische Bodenqualit?tskriterium für Arsen, mit 5 mg/kg Boden TG, an Hintergrundwerten für sandige B?den orientiert (“Worst-Case”). Ein Vergleich der Ergebnisse mit ?kotoxikologisch begründeten Bodenqualit?tswerten aus Kanada, D?nemark, den Niederlanden und den Vereinigten Staaten zeigt, dass Werte für Arsen im Mittel bei nahezu 16 mg/kg Boden TG mit einer Spannweite von 5 bis 34 mg/kg liegen. Die Unterschiede zwischen den Werten sind ma?geblich durch die unterschiedlichen konzeptionellen Ans?tze zur Ableitung der Bodenqualit?tswerte begründet. Schlussfolgerungen und Ausblick  Hinsichtlich direkter Wirkungen von Stoffen in B?den wird das erarbeitete Konzept für die Ableitung von BQK zum Schutz terrestrischer Lebengemeinschaften als geeignet angesehen. Daher soll es für weitere umweltrelevante Stoffe angewendet werden. Ebenso, ist die Bewertung der indirekten Wirkungen von Bodenschadstoffen auf V?gel und S?ugetiere, die sich von Bodeninvertebraten ern?hren, notwendig. Auch sollen, neben Ausgleichsfaktoren zum Risikoausgleich, statistischprobabilistische Verfahren in Betracht gezogen werden. Online-First: 8. Mai 2000     

GIS-gestützte Analysen zur m?glichen Gef?hrdung von Naturschutzgebieten durch den Anbau gentechnisch ver?nderter Kulturpflanzen

Zusammenfassung   Hintergrund, Ziel und Zweck Der kommerzielle Einsatz von gentechnisch ver?nderten Kulturpflanzen (GVP) wurde bislang fokussiert auf Fragen zur Koexistenz mit der konventionellen und ?kologischen Landwirtschaft sowie auf m?gliche Beeintr?chtigungen der menschlichen Gesundheit. Gro?r?umige Untersuchungen zu m?glichen direkten, indirekten und langfristigen Wirkungen auf natürliche ?kosysteme fehlen dagegen bisher. Besonders der Wahrung der Integrit?t von Naturschutzgebieten kommt hierbei eine besondere Rolle zu. Nach § 23 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) dienen Naturschutzgebiete dem besonderen Schutz von Natur und Landschaft, indem dort existierende Biotope wild lebender Arten erhalten, entwickelt und wiederhergestellt werden sollen. Der § 34a BNatSchG setzt die Nutzung von gentechnisch ver?nderte Organismen (GVO) mit Projekten gleich, welche im Falle von Gebieten gemeinschaftlicher Bedeutung (Flora-Fauna-Habitate, FFH) oder europ?ischer Vogelschutzgebiete auf ihre Vertr?glichkeit mit dem Schutzzweck zu überprüfen sind. Vor diesem Hintergrund wurde in dem vom Bundesamt für Naturschutz (BfN) gef?rderten Projekt „Abstandregelungen beim Anbau gentechnisch ver?nderter Pflanzen in der N?he von Schutzgebieten“ untersucht, inwiefern Schutzgebiete von den Auswirkungen des Anbaus gentechnisch ver?nderter Pflanzen betroffen w?ren und welche Ma?nahmen die Auswirkungen eines GVP-Anbaus mindern oder verhindern k?nnten. Im Mittelpunkt der hier vorgestellten Arbeit wird beispielhaft gezeigt, wie sich die Einführung unterschiedlicher Abstandregelungen zum Schutz der Artendiversit?t in Naturschutzgebieten auf den potenziellen Anbau von herbizidresistentem Raps (HR-Raps) und insektizidresistentem Mais (B. t.-Mais) in Nachbarschaft von Schutzgebieten fl?chenhaft auswirken würde. Zum anderen wird eine Methodik vorgestellt, die es erm?glicht, die in Deutschland eingerichteten Naturschutzgebiete in Gruppen unterschiedlicher Gef?hrdung durch einen GVP-Anbau einzuteilen, um daraus repr?sentative Schutzgebiete für eine Modellierung der GVP-Ausbreitung zu bestimmen und so den Aufwand für eine Absch?tzung der ?kologischen Folgen eines GVP-Anbaus zu reduzieren. Material und Methoden In Deutschland gab es nach Angaben des Bundesamtes für Naturschutz (Stand: 2003) etwa 7.400 Naturschutzgebiete (NSG), die einen Anteil von 3 % der Landesfl?che einnahmen. In einem geografischen Informationssystem (GIS) wurden die Schutzgebietsgeometrien mit Landnutzungsdaten aus „CORINE Landcover“ und Regionalstatistiken zur Anbaufl?che von Raps und Mais sowie einer ?kologischen Raumgliederung Deutschlands zusammengeführt. In einem ersten Schritt wurde untersucht, wie viel Agrarnutzungsfl?che bei unterschiedlichen Sicherheitsabst?nden um die NSG bundesweit und je Bundesland für einen Anbau von B. t.-Mais bzw. HR-Raps noch zur Verfügung st?nde. In einem zweiten Schritt wurden die NSG mithilfe komplexer GIS-Analysen zu Schutzgebietstypen aggregiert, die die Variationen in der Anbaudichte von Raps oder Mais in Nachbarschaft zu den Schutzgebieten sowie deren unterschiedliche Geometrie und deren landschafts?kologische Situation widerspiegeln. Dafür wurde zun?chst ein Geometriefaktor (GF) berechnet, der den Umfang eines NSG in Beziehung zu seiner Fl?che als Ma? für die relative Kontaktzone und Eindringtiefe der Wirkungen von GVP, z. B. über den Pollenflug, setzt. Die Intensit?t der GVO-Wirkungen wurde mithilfe eines Anbaudichtefaktors (AF) ausgedrückt, der auf Basis von kreisbezogenen Agrarstatistiken den Anteil der kulturartenspezifischen Nutzung innerhalb einer Zone von 4.000 m (Rapsanbau) bzw. 800 m (Maisanbau) um das NSG beschreibt. Ergebnisse Bereits bei einer Sicherheitszone von 500 m um die NSG verblieben nach den durchgeführten Berechnungen noch über 94 % der Agrarfl?chen in Deutschland für einen Anbau von GVP, bei 1.000 m Sicherheitsabstand noch etwa 88 %, bei 4.000 m dagegen nur noch etwa die H?lfte. Die Kombination von GF und AF ergaben für jede Kulturart nach Aufteilung in jeweils drei Perzentilklassen neun Modellraumklassen (MRK), die die Variation von Gebietsgeometrie und Anbaudichte in der Umgebung des NSG widerspiegeln. Am meisten gef?hrdet waren demnach solche NSG, die eine gro?e Kontaktfl?che (+ GF) und eine hohe Anbaudichte (+ AF) in ihrer Umgebung aufwiesen. NSG mit dieser Konstellation hatten einen Anteil von 7 % und nahmen eine Fl?che von 0,4 % aller NSG ein. Die Verschneidung mit der ?kologischen Raumgliederung ergab, dass mehr als ein Drittel dieser NSG in Raumklasse 62 vorkamen. Alle NSG, in deren Umgebung die h?chsten AF zu finden waren, machten jeweils bei beiden Kulturarten zusammen etwa 60 % aller NSG aus. Diskussion Der technische Ablauf der Klassenbildung erfolgte nach einem Regel basierten hierarchischen System und wurde durch Implementierung eigener GIS-Prozeduren teilautomatisiert, sodass zus?tzliche Auswertungen mit anderen GV-Pflanzen, anderen Schutzgebietstypen oder anderen Abstandsweiten ohne erheblichen Arbeitsaufwand m?glich sind. Die mithilfe von GIS-Operationen und h?ufigkeitsstatistischen Methoden berechneten Schutzgebietskategorien halfen dabei, die Folgen eines GVP-Anbaus hinsichtlich einer m?glichen Gef?hrdung von Schutzgebieten in der Anbaupraxis abzusch?tzen. Schlussfolgerungen Die Festlegung von Sicherheitsabst?nden um Schutzgebiete sollte in Abh?ngigkeit von den Ausbreitungsmechanismen und den spezifischen Wirkungen der jeweiligen Kulturart auf Nicht-Zielorganismen sowie von den jeweils vorkommenden Schutzgütern erfolgen. Besonders GV-Raps birgt aufgrund von Wildpopulationen und aufgrund seiner Kreuzungspartner ein Risiko für ein Einwandern in Schutzgebiete, selbst bei der Einrichtung von Sicherheitszonen, insbesondere wenn dort oder in den Schutzgebieten selbst konventioneller Raps angebaut wird. Dies gilt umso mehr, solange es nicht gelingt, das Saatgut frei von Verunreinigungen mit gentechnisch ver?ndertem Saatgut zu halten. Empfehlungen und Ausblick Zur Konkretisierung und Umsetzung von Ma?nahmen für die Reduzierung von Auswirkungen eines GVP-Anbaus auf Schutzgebiete bedarf es eines politischen und gesellschaftlichen Diskurses zur Abw?gung, welche der Ver?nderungen der Schutzgüter toleriert werden k?nnen, bevor es zu einem kommerziellen Anbau von GVP kommt. Hierfür sind wissenschaftliche Studien notwendig, die auf empirischer und modelltheoretischer Grundlage die Ausbreitungsreichweite von gentechnisch ver?nderten Pollen und die Verbreitung und Wirkung von in die Umwelt eingetragenen Transgenen und freigesetzten Toxinen absch?tzen. Die überwachung der GVP-Anbaufl?chen sollte im Rahmen des nach EU-Richtlinie 2001/18/EC zur Freisetzung von GVO geforderten fallspezifischen und allgemeinen Monitorings erfolgen. Die für die Planung eines Monitorings sowie für die Analyse und Bewertung der Umweltwirkungen notwendigen Informationen sowie die Monitoringdaten selbst sollten in einem webbasierten Geoinformationssystem (WebGIS) integriert und ausgewertet werden. Otto Fr?nzle zum 75. Geburtstag gewidmet     

Ermittlung von Desorptionskinetiken hydrophober organischer Schadstoffe aus Sedimenten mittels Passivsammlern*

Passivsammler k?nnen als mildes Extraktionsverfahren zur Absch?tzung der biologischen Zug?nglichkeit von Schadstoffen eingesetzt werden. In den Versuchen wurde die Einsatzm?glichkeit eines kostengünstigen Siliconelastomers als Passivsammler zur Abbildung von Desorptionskinetiken aus natürlichem, mit hydrophoben organischen Schadstoffen (HOC) versetztem Mittelgebirgsflusssediment erprobt.     

Teil V: Das Umweltinformationssystem der Universit?t Osnabrück

Zusammenfassung  Grundlage für die erste Stoff- und Energieflu?analyse der Universit?t Osnabrück und die Erstellung der ?kobilanz war eine umfangreiche und damit zeitaufwendige Datensammlung, — aufbereitung und — weiterverarbeitung. Um die Bilanzierung für die Folgejahre zu vereinfachen und die ermittelten Daten für ein ?ko-Controlling nutzen zu k?nnen, wurde ein Konzept für ein Umweltinformationssystem (UIS) der Universit?t erarbeitet. Es setzt sich zusammen aus der operativen Ebene mit den dezentralen Daten(banken) der Verwaltung, einer zentralen Datenbankebene, in der die ?kobilanz erstellt und Umweltkennzahlen berechnet werden, und einer Auswertungs- und Pr?sentationsebene als Schnittstelle zwischen Daten und ihren Nutzern. Das UIS wird mittelfristig als Teil des Management-Informationssystem implementiert, das die Universit?t als erste Hochschule Deutschlands zur Zeit entwickelt.      

Erfassung von Untergrundkontaminationen durch Non-Aqueous Phase-Liquids (NAPLs) mit Hilfe der Bestimmung der Radonkonzentration der Bodenluft

Zusammenfassung  Der Zusammenhang zwischen der natürlichen Radonkonzentration der Bodenluft und Untergrundkontaminationen durch Non-Aqueous Phase-Liquids (NAPLs) wurde untersucht. Aufgrund der bekannterma?en guten L?slichkeit von Radon in NAPLs wurde eingangs postuliert, dass eine in der grundwasserunges?ttigten Bodenzone vorliegende NAPL-Kontamination, aufgrund der Akkumulation des Radons in der NAPL, eine lokale Verringerung der Radonkonzentration der Bodenluft in der Umgebung dieser Kontamination zur Folge hat. Als Ergebnis der Labor-und Felduntersuchungen zur Verifizierung dieser Arbeitsthese konnte festgestellt werden, dass NAPL-Kontaminationen des Bodens tats?chlich eine signifikante Verringerung der Radonkonzentration der Bodenluft hervorrufen und die Radonkonzentration der Bodenluft somit grunds?tzlich als Indikator zur Lokalisierung von NAPL-Kontaminationen geeignet ist. Siehe UWSF12 (6) 350(2000) Schlagw?er: NAPLs; Non-Aqueous Phase-Liquids (NAPLs); Radonkorizentrationen, Bodenluft; Untergrundkontaminationen     

Bioassay zur Bestimmung von TCDD-Toxizit?ts?quivalenten (TEQ) von Umweltproben und Reststoffen

Zusammenfassung  Polychlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe (PHAK), z.B. 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD), weisen eine Vielzahl von toxischen Wirkungen und biologischen Effekten auf. Die Substanzklasse der PHAK besitzt die Eigenschaft der Bindung an ein cytosolisches Rezeptor-Protein, gefolgt von der Synthese bestimmter Genprodukte, u.a. von Cytochrom P450 1A1 (CYP 1A1). In dieser Arbeit wird ein Bioassay beschrieben, der erlaubt, die Induktion von CYP 1A1 als Summenparameter für die biologische Wirksamkeit der kritischen, halogenierten Verbindungen in komplexen Umweltmatrizes zu bestimmen. Zur Abtrennung von Substanzen aus den Extrakten von Umweltproben (z. B. Naturstoffe und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe), die den Bioassay st?ren k?nnen, wurde ein Ein-S?ulen-Clean-up entwickelt. Die biologisch ermittelten TEQ-Werte stimmen gut mit den Resultaten der chemischen Analytik überein. Der Bioassay in Kombination mit dem Clean-up bietet eine zeitsparende und kostengünstige M?glichkeit zur Untersuchung von Umweltproben.      

Sequentielle Schwermetallextraktion aus Staubniederschl?gen und Stra?ensedimenten Teil I: Sequentielle Schwermetallextraktion von Mikroproben

Für die Anwendung der sequentiellen Schwermetallextraktion auf Proben, die nur im Milligramm-Bereich erhalten werden k?nnen (Mikroproben, wie z. B. Staubniederschl?ge), wurde die Methode vonZeien &Brümmer (1989) weiterentwickelt. Der Extraktionsma?stab wurde um den Faktor 1∶100 verringert und die Reproduzierbarkeit des Verfahrens mit variablen Probenmengen um 20mg und einem Extraktionsvolumen von 500 μl mit Hilfe von Standardb?den nachgewiesen. M?gliche Einflüsse variabler Extraktionsverh?ltnisse (Verh?ltnis von Probenmenge zu Extraktionsvolumen) sowie eine aufwendige Vorbehandlung von Staubproben, die nach der Bergerhoff-Methode (VDI 2119/2, 1972) gesammelt wurden, lagen bei diesen Untersuchungen weitgehend im Variationsbereich des Verfahrens. Die sequentielle Extraktion kann folglich zur Untersuchung der Mobilisierbarkeit von Schwermetallen auch aus Mikroproben mit variablen Probenmengen eingesetzt werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens wurden die Mobilisierbarkeiten von Zink, Kupfer und Blei der Schluff- und Tonfraktion von Stra?ensedimenten mit Staubniederschl?gen an zwei urbanen Standorten mit unterschiedlicher, verkehrsbedingter Schwermetallbelastung verglichen. Diese Untersuchungen werden in Teil 2 (“Sequentielle Schwermetallextraktion von st?dtischen St?uben”) vorgestellt.     

Umweltchemie und ?kotoxikologie in Deutschland Entwicklungstrend des Faches gemessen an der Publikationsproduktivit?t

Fragestellung Wie gestaltet und ggf. ver?ndert sich die wissenschaftliche Produktivit?t der Umweltchemie und ?kotoxikologie in Deutschland? So einfach die Frage klingt: Sie ist schwer zu beantworten, denn auf Fachgebieten, die per se interdisziplin?r sind, sind überlappungen zu Nachbargebieten die Regel und Abgrenzungen schwierig, zum Teil unm?glich, weil in der Literatur nicht erkennbar oder nicht erfasst. Umweltchemie und ?kotoxikologie sind oft „drin“, stehen aber nicht „drauf“ – auf den Institutsnamen, den Projekttiteln oder den Zeitschriftentiteln. Bei in hohem Ma?e interdisziplin?ren Arbeiten – Tendenz steigend – sind wir Wissenschaftler in manchen F?llen sogar selbst verlegen um eine abgrenzende Zuordnung oder empf?nden eine solche als inad?quat oder artifiziell. Ansatz Der Vorstand der Fachgruppe hat die bibliometrische Analyse anhand von Zeitschriftenstichproben als eine probate Herangehensweise für diese Frage gew?hlt. Nicht erfasst werden in einer solchen Stichprobe Arbeiten, die in Zeitschriften ver?ffentlicht wurden, die prim?r nicht der Umweltchemie oder ?kotoxikologie, sondern einem anderen Fach zugerechnet werden. Von der Analyse erfasst werden insbesondere aber die vielen umweltchemischen und ?kotoxikologischen Arbeiten von Wissenschaftlern, deren Arbeitsschwerpunkt in einem anderen Feld liegt und die nur gelegentlich auf unseren Gebieten arbeiten, gleich welche Berufs- und Institutsbezeichnung sie tragen m?gen. Diese Fehlerquelle zu vermeiden, erscheint für relative junge F?cher und stark interdisziplin?re Arbeitsgebiete priorit?r.     

Bestimmung von Tier- und Pflanzenarten auf einer Sonderabfalldeponie

Pr?ambel Ziel und Absicht  Zur Entwicklung eines Bewusstseins für die Artenvielfalt in unserer Umwelt hat die Zeitschrift GEO 1999 den ‚Tag der Artenvielfalt’ ausgerufen. Seitdem finden jedes Jahr europaweit Feldforschungsaktionen statt. Für Bayer Industry Services ist die Artenbestimmung auf der Sonderabfalldeponie in Bürrig eine Gelegenheit zu zeigen, dass sich Umweltschutz und fachgerechte Deponierung von Sonderabf?llen nicht widersprechen. Methoden  Die Teilnehmer am ‚Tag der Artenvielfalt’ bestimmen selbst, welches Gel:ande sie untersuchen wollen. Innerhalb eines Tages im Juli werden die dort vorkommenden Tier- und Pflanzenarten bestimmt und an GEO gemeldet. Ergebnisse und Schlussfolgerungen  Innerhalb eines Nachmittages wurden 47 Pflanzen-, 25 Vogel- und 7 weitere Tierarten bestimmt. Das Interesse der Teilnehmer an der Naturbeobachtung wurde durch die Aktion gef?rdert. Weitere Termine zur Bestimmung der Artenvielfalt wurden vereinbart. Empfehlung und Ausblick  Zur genauen Beobachtung eines definierten Naturraumes ist die Begehung zu unterschiedlichen Jahreszeiten sinnvoll. Bei Schulklassen müssen die Exkursionen mit dem Lehrplan abgestimmt werden.