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     

Emission halogenierter Dibenzodioxine (PXDD) und Dibenzofurane (PXDF) aus Verbrennungsmotoren beim Betrieb mit handelsüblichen Betriebsstoffen

Nach heutigem Kenntnisstand mu? bei jeder unvollst?ndigen Verbrennung, die im Beisein halogenierter Verbindungen abl?uft, mit der Entstchung von polyhalogenierten Dibenzodioxinen und Dibenzofuranen (PXDD/PXDF) gerechnet werden. Bestechenden Anzeichen, da? auch Verbrennungsmotoren diese Substanzen im Spurenbereich emittieren, mu? man Bedeutung beimessen. Da es bisher nur stichprobenartige Untersuchungen des Kfz-Verkehrs gab, hat der Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT) gemeinsam mit der Deutschen Wissenschaftlichen Gesellschaft für Mineral?lwirtschaft und Kohlechemie e.V. (DGMK) sowie der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V. (FVV) zur Kl?rung dieser Frage umfangreiche Forschungsarbeiten durchführen lassen. Die Ergebnisse des seit Juli 1987 gef?rderten Verbundforschungsvorhabens “Untersuchungen zur Emission halogenierter Dibenzodioxine und Dibenzofurane aus Verbrennungsmotoren beim Betrieb mit handelsüblichen Betriebsstoffen” führten schlie?lich zu dem Entwurf einer“Verordnung über ein Verbor der Scavenger im bleihaltigen Benzin”, der z.Z. auf seine Verabschiedung wartet. Partner der Untersuchung waren das Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universit?t Stuttgart für den motorischen Teil, das Institut für Organische Chemie der Universit?t Tübingen und der Lehrstuhl für ?kologische Chemie und Geochemie der Universit?t Bayreuth für den analytischen Teil sowie die Deutsche Gesellschaft für Mineral?lwirtschaft und Kohlechemie e.V. für die begleitende Analytik der Mineral?lprodukte.     

Das neue Chemikalienprogramm von UNEP Chemicals

Zusammenfassung  UNEP International Register of Potentially Toxic Chemicals (IRPTC) wurde von der ersten VN-Umweltkonferenz 1972 geschaffen. Sein Einfu? und Zusammenwirken in den 80ziger Jahren mit anderen internationalen Programmen der WHO, FAO, OECD und EG in der Chemikalienkontrolle wird beschrieben. Nach dem Erdgipfel von Rio 1992 werden im VN-Rahmen drei neue Gremien gebildet, die das Fachprogramm des Kapitels 19 der Agenda 21 (umweltfreundliches Chemikalienmanagement) umsetzen sollen: die United nations Commission of Sustainable Development, das Intergovernmental Forum on Chemical Safety und das Interorganization Programme for the Sound Management of Chemicals. Der Erdgipfel brachte auch für IRPTC eine Neuorientierung. Seit 1996 hat UNEP Chemicals, wie sich IRPTC nunmehr nennt, drei Aufgaben in sein Arbeitsprogramm aufgenommen, die beschrieben werden: das internationale übereinkommen zum Prior Informed Consent, das internationale übereinkommen zur Kontrolle der Persistent Organic Pollutants, und schlie?lich sein traditionelles Arbeitsgebiet des Informations-austausches über Stoffe wird weitergeführt.

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Die Aussagen dieses Beitrages sind die Meinung des Autors. Sie müssen nicht mit der Auffassung des Umweitbundesamtes oder von UNEP Chemicals übereinstimmen.     

Teil II: L?sungsans?tze für den landwirtschaftlichen Betrieb bei der Implementierung eines Umweltmanagementsystems

Zusammenfassung  Die Erfassung der Ist-Situation im Rahmen der Umweltprüfung bildet die Grundlage für effiziente Schritte im Rahmen der Implementierung von Umweltmanagementsystemen (UMS). Diese Basis-analyse stützt sich auf die Elemente Wirkungsaudit, Management-audit und Rechtsaudit. Durch die optimale Ausgestaltung einer Umweltprüfung wird bei der Implementierung eines UMS auch in der Landwirtschaft die Basis für einen maximalen Nutzen des Anwenders geschaffen. Dieser Nutzen ist etwa für den Betrieb in seinen Innenbeziehungen, die Transparenz der Betriebsabl?ufe, ?konomische Gesichtspunkte, wie z.B. Einsparpotentiale, Informationsgewinnung sowie Effizienzgesichtspunkte durch die Dokumentation der Ablauforganisation. Darüber hinaus nutzt ein UMS bei externen Anforderungen, wie z.B. beim Umgang mit der ?ffentlichkeit, Marktpartnern, der Stellung gegenüber Beh?rden, Deregulierung oder Haftungsminimierung.      

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.      

Verteilung und Abnahme von bodennahem Ozon in st?dtischen und l?ndlichen Regionen

Zusammenfassung  Eine Zusammenstellung der Ozon-Me?werte der Luftme?stationnetze in Hessen und NRW ergab für die Jahresmittelwerte von 1990–1998 im Durchschnitt eine schwache Abnahme der Ozonkonzentrationen. Dabei lagen die Jahresmittelwerte der Ozonkonzentrationen über Waldstationen doppelt so hoch wie über Stadtstationen. Die Ozonkonzentrationen verhalten sich im regionalen Vergleich umgekehrt proportional zur Verkehrsdichte. In der Zahl der überschreitungen der gesetzlich festgelegten Grenzwerte von ≥180 μg Ozon/m³ pro Jahr lagen die Waldstationen mit dem 2–3 fachen Wert über den Stadtstationen. Lediglich die j?hrlichen Maximalwerte der stündlich gemessenen Ozonwerte n?hern sich einander. Die hohen Ozonwerte über den Waldstationen stehen im Zusammenhang mit den niedrigen Konzentrationen von NOx. Nachts reduziert sich das Ozon über den Waldstationen durch Rückreaktion mit vergleichsweise geringen Konzentrationen von NO nur bis ca. 50%, w?hrend der Ozongehalt über Stadtstationen bis nahe Null absinkt. Dieser Vorgang über den Stadtstationen wird auch durch Photolyse des in hohen Konzentrationen vorliegenden NO₂ und die dadurch erfolgende erh?hte Bildung von Ozon w?hrend des Tages nicht wieder kompensiert. Für die hier dargestellten Ergebnisse gibt es prinzipiell keine Unterschiede zwischen den Ozonverh?ltnissen in Hessen und NRW.      

Absch?tzung der Reduzierung der Luftschadstoffkonzentrationen

Zusammenfassung  Im G?teborger Protokoll der UN ECE zur Bek?mpfung von Versauerung, Eutrophierung und bodennahem Ozon vom 1. Dezember 1999 werden Vorgaben zur Reduktion von Luftschadstoffkomponenten von 1990 bis 2010 festgelegt. In der vorliegenden Arbeit werden Absch?tzungen, ob diese Werte für die Bundesl?nder NRW und Hessen erreichbar sind, gemacht. Um absch?tzen zu k?nnen, wie die Konzentrationen einzelner Luftschadstoffe im Jahre 2010 sein werden, wurden aus den Daten der Jahre 1990-1999 die best-angepassten Funktionen graphisch dargestellt und bis zum Jahr 2010 extrapoliert. Unter der Absch?tzung, dass die Luftschadstoffemission sich weiterhin wie in den letzten 10 Jahren reduziert oder noch darüber hinaus verringert, wurden die bis zum Jahre 2010 zu erwartenden prozentualen Reduktionen berechnet. Die im G?teborger Protokoll festgelegten Prozents?tze zur Reduzierung von NO_x, SO₂ und NM-VOC sind nach den hier vorgelegten Absch?tzungen im Zeitraum von 1990-2010 erreichbar. Für CO, O₃ und CO₂ werden nur deutliche Abnahmen verlangt. Nach den vorliegenden Absch?tzungen werden CO um ca. 70% und O₃ nur über verkehrsarmen, waldreichen Gebieten abnehmen. Für das globale Gas CO₂ kann nur eine konstante Zunahme abgesch?tzt werden. Online-First: 19. May 2000     

Seventh International Congress of Ecology: Symposium on “Trace Metals in the Environment” Florenz, Juli 1998

Der VII. Internationale Kongre? für ?kologie ergab die M?glichkeit, auch einige Spezialisten aus der ?kologischen Spurenelementforschung in Florenz zusammenzubringen. Dabei zeigte sich deutlich, da? noch wesentliche Arbeit auf dem Weg zu einem generellen Verst?ndnis der Wirkung einzelner Elemente und ihrer Spezies vor uns liegt. Obwohl auf analytischem Sektor beachtliche Durchbrüche durch die Entwicklung leistungsf?higer Methoden bewerkstelligt wurden, bleiben noch wichtige Fragen zur essentiellen und/oder toxikologischen Wirkung einzelner Spurenelemente zu beantworten. Hieraus lassen sich aus den Beitr?gen der Teilnehmer des Symposiums folgende Forderungen ableiten:

Raumbezug in der ?kosystemaren Umweltbeobachtung Anforderungen an die modellhafte Umsetzung im Biosph?renreservat Rh?n

Am Beispiel des l?nderübergreifenden Biosph?renreservates Rh?n wurde das Konzept einer ?kosystemaren Umweltbeobachtung konkretisiert. Die Arbeiten dienten der Operationalisierung der hohen fachlichen Anforderungen des Rats von Sachverst?ndigen für Umweltfragen an eine ‘Allgemeine ?kologische Umweltbeobachtung’, die medienund sektorübergreifende sowie m?glichst weitgehend harmonisierte Datenerhebungen und eine integrierte Datenauswertung vorsieht. Es werden die Bausteine einer stufenweisen Harmonisierung der Datenerhebung und Auswertung vorgestellt. Vertiefend behandelt werden Fragen nach methodischen Ans?tzen für eine nachvollziehbare Auswahl von Beobachtungsr?umen und Messtandorten sowie für die r?umliche Verallgemeinerung von Beobachtungsergebnissen. Das Konzept der ?kosystemaren Umweltbeobachtung nutzt hierfür das Instrument der bundesweiten standort?kologischen Raumgliederung sowie geostatistische Verfahren zur r?umlichen Zusammenführung bestehender Beobachtungsprogramme und Messnetze. Ferner werden M?glichkeiten aufgezeigt, wie mit der Durchführung hydrologischer Gebietsanalysen und mit einem ?kosystemarem Wasserhaushaltsmodell auf der Grundlage verfügbarer Daten integrierende Aussagen zur Entwicklung von Wassereinzugsgebieten getroffen werden k?nnen.     

Epiphytische Flechten im Wandel von Immissionen und Klima ? Ergebnisse einer Vergleichskartierung 1989/2007 in Nordwestdeutschland

Zusammenfassung   Hintergrund, Ziel und Zweck Borkenbewohnende (epiphytische) Flechten reagieren sehr empfindlich auf verschiedene Umwelteinflüsse wie Stoffgehalte in der Atmosph?re und Temperaturen. Sie haben als Bioindikatoren für Luftverunreinigungen einen hohen Stellenwert bei Umweltuntersuchungen. Basierend auf einer 1989 durchgeführten Kartierung borkenbewohnender (epiphytischer) Flechten in einem landwirtschaftlich intensiv genutzten Raum Nordwestdeutschlands erfolgte 2007 eine Wiederholungsuntersuchung. Dabei galt es, m?gliche Ver?nderungen der Immissionssituation und des Klimas zu erkennen. Material und Methoden Die Studie basiert auf einer vergleichenden Kartierung epiphytischer Flechten von 355 Tr?gerb?umen an 45 Monitoringpunkten. Die angewandte Methode orientiert sich an der 1989 angewandten halb-quantitativen Erfassung. Ergebnisse Es stellten sich gravierende Ver?nderungen in der Vegetation rindenbewohnender Flechten heraus. Insgesamt war eine Erh?hung der Artenzahl an nahezu allen Monitoringpunkten festzustellen. Es wurde eine sehr starke Abnahme s?uretoleranter Arten und eine deutliche Zunahme basen- und n?hrstofffordernder Flechtenarten festgestellt. Darüber hinaus zeigte sich eine deutliche Zunahme w?rmeliebender Flechtenarten mit einem Verbreitungsschwerpunkt in Südeuropa bei gleichzeitigem Rückgang von Arten mit einem boreal-montanem Verbreitungsschwerpunkt. Diskussion Die festgestellte Entwicklung steht im Einklang mit überregionalen Beobachtungen. Sie wird im Wesentlichen auf eine gro?r?umig ver?nderte Immissionssituation, d. h. einer Abnahme der atmosph?rischen SO₂-Belastung und Zunahme der Ammoniakbelastung zurückgeführt. Ebenso treten deutliche Auswirkungen der Klimaerw?rmung hervor. Schlussfolgerungen Mit relativ geringem Untersuchungsaufwand lie?en sich Ver?nderungen bei den epiphytischen Flechten in den letzten 18 Jahren aufzeigen. Diese sind relevant für die Beurteilung regional und kleinr?umig ver?nderter Umweltbedingungen, die auch für andere Organismen und ?kosysteme l?ngerfristig von gro?er Bedeutung sind. Empfehlungen und Ausblick Unter Verwendung standardisierter Methoden vermitteln epiphytische Flechten ein differenziertes Bild der Luftbelastungssituation in Ballungsr?umen und in landwirtschaftlich genutzten Regionen. Darüber hinaus sind sie offensichtlich gute Indikatoren für Temperatur?nderungen ihrer Umgebung. Weiterer Forschungsbedarf besteht für die Verwendung epiphytischer Flechten zum Biomonitoring von Klimaver?nderungen.      

Einsatz der Hasse-Diagrammtechnik zur vergleichenden Bewertung von aquatischen Wirkungstests

In eine ?kotoxikologische Bewertung von Schadstoffen müssen die Ergebnisse von Wirkungstests einflie?en. Die Qualit?t der Bewertung im ?kosystemaren Kontext steht und f?llt mit der ?kosystemaren Qualit?t der Tests. In der vorliegenden Arbeit wird eine Bestandsaufnahme aquatischer Wirkungstests (unabh?ngig von bestehenden legislativen Vorgaben) vorgenommen, und es werden die Ergebnisse in einer Tabelle zusammengestellt, die Einsatzbereiche, Anwendbarkeit für mathematische Wirkungsmodellierung und ?kosystemare Relevanz enth?lt. Die hieraus resultierende Tabelle ist schwer zu überblicken und Zusammenh?nge zwischen bestimmten Wirkungstests sind kaum überschaubar. So ist auch eine Einstufung der aquatischen Wirkungstests ohne zus?tzliche mathematische Hilfsmittel schwierig. Hier wird gezeigt, wie anhand der Technik derHasse-Diagramme die Einstufung der Wirkungstests nach ihrer Qualit?t erleichtert wird. Es zeigt sich u.a., da? es keinen Test gibt, der alle Anforderungen gleichzeitig erfüllt. Einerseits gibt es sechs Tests, die — nach ihren Einsatzbereichen und nach ihrer Umsetzbarkeit für die mathematische Modellierung beurteilt — zwar optimal sind, aber keine ?kosystemare Relevanz aufweisen. Andererseits gibt es zwei Tests, die besonders ausgezeichnet sind: Einer (Test 8), der drei Einsatzbereiche aufweist und gleichzeitig sowohl für die mathematische Modellierung geeignet, als auch ?kosystemar relevant ist, und einer, der in zwei anderen Einsatzbereichen positiv beurteilt wurde und noch ?kosystemar interessant ist (Test 54). Es zeigt sich, da? zwischen Tests mit breitem Einsatzbereich und solchen, die ?kosystemar relevant sind, eine Lücke klafft. An evaluation of pollutants depends on the ecotoxicological quality of the effect tests carried out. In this paper a compilation of aquatic tests is given independently on administration needs. The results are summarized in a table listing fields of application, importance for mathematical modelling and ecological relevance. The table includes 55 tests and 8 attributes characterizing each tests The interpretation of the results listed in this table is hardly feasible. An appropriate tool to rank the tests is the technique ofHasse-diagrams. Using this tool it can be deduced that no test fulfills all demands. There are six tests which are optimal with respect to applicability and mathematical modelling. However, they have no relevance for ecosystems. Only two tests are optimal with respect to ecotoxicology, There is still a gap between tests with a wide field of applications and those tests which are relevant with respect to ecotoxicology.     

Analyse der Immissionsstruktur der BTXE-Aromaten und der Ru?parameter in Innenstadtbereichen

Zusammenfassung Ziel und Hintergrund  In einem vier Thüringer St?dte umfassenden, stra?enverkehrsbezogenen, Immissionsmessprogramm wurden Immissionsparameter erfasst und statistisch aufzubereitet, um Zusammenh?nge zwischen dem Verkehrsgeschehen und der Immission zu erkennen und deren lokale Auspr?gung für die betrachteten Standorte zu beschreiben Methoden  Dazu, wurden die aromatischen, Kohlenwasserstoffe Benzol, Toluol Ethylbenzol, o-, m- und p-Xylol, die Ru?parameter Gesamtkohlenstoff, elementarer Kohlenstoff und organischer Kohlenstoff über zehn Monate bestimmt. Die Beprobung erstreckte sich jeweils über 24 Stunden und erfolgte an, Wochentagen und Wochenenden sowie in der kalten und warmen Jahreszeit. Zeitgleich verlief die Ermittlung der Anzahl, Art und Geschwindigkeit der Fahrzeuge an, der Messtelle. Zur Untersuchung der Daten wurden die deskriptive Statistik, die Analyse der Korrelation, die Cluster- und die Hauptkomponentenanalyse eingestzt. Ergebnisse  Für alle Standorte l?sst sich mit Hilfe der Korrelations-und Regressionsanalyse zeigen, dass der Stra?enverkehr unter Berücksichtigung seiner Merkmale die Parameter der Ru?immission und der-struktur beeinflusst. Im Gegensatz dazu ist eine direkte Verkehrsabh?ngigkeit der BTXE-Immission oder-struktur mit diesen Mitteln nicht nachzuweisen. Zwischen den Immissions-konzentrationen der BTXE-Aromaten und der Ru?komponenten lassen sich jedoch Korrelationen mit hoher Signifikanz finden. Die Auspr?gung der Korrelationen differient unter den Standorten. Mit Hilfe der Clusteranalyse lassen sich die Erhebungsgebiete gruppieren, mit der Hauptkomponentenanalyse k?nnen verkehrsabh?ngige und verkehrsunabh?ngige Faktoren extrahiert werden. Schlussfolgerungen, Empfehlungen und Ausblick  Clusteranalyse und Hauptkomponentenanalyse sind geeignet, die ?rtlichen Gegebenheiten zu beschreiben und Standorte untereinander zu vergleichen. Die neu eingeführten Indexparameter der BTXE-Aromaten k?nnen als Indikatoren technischer Ver?nderungen im Bereich der Emissionen aus Fahrzeugen, Haushalten und der Industrie herangezogen werden k?nnen.

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OnlineFirst: 28. April 2003     

Ein Indikator für den Einsatz gef?hrlicher Stoffe in Produkten und Prozessen: Monoethylenglykol-?quivalente

Zusammenfassung  Zur Quantifizierung des Gefahrstoffeinsatzes in der Produktion ist im Rahmen der integrierten ?kologischen Bewertung des ?ko-Institutes (EcoGrade) eine eigene Methodik entwickelt worden. Indikator für den Gefahrstoffeinsatz sind Monoethylenglykol (‘MEG’)-?quivalente. Sie erm?glichen einen direkten, schadstoffbezogenen Prozess- und Produktvergleich (Bunke 2001). Die Bewertung basiert auf den R-S?tzen (Gefahrenhinweise) der Inhaltsstoffe. Die Methodik der MEG-?quivalente stellt eine Weiterentwicklung und Anwendung des Wirkfaktorenmodells der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 440 dar (AGS 2001). Die zur Bewertung erforderlichen Daten sind im Unternehmen vorhanden (Sicherheitsdatenbl?tter) bzw. ?ffentlich leicht zug?nglich (Gefahrstoffdatenbanken). Die Bilanzierung von Gefahrstoffen mit Hilfe der hier vorgestellten Methode erm?glicht es auch, in ?kobilanziellen Untersuchungen systematisch den Gefahrstoffeinsatz zu berücksichtigen. Die Methodik ist am Beispiel von Wohngeb?uden erprobt worden. Anmerkung: Als Gefahrstoffe, Schadstoffe, gef?hrliche Inhaltsstoffe bzw. gef?hrliche Stoffe werden in dieser Arbeit solche Stoffe definiert, die eines der Gef?hrlichkeitsmerkmale nach § 3 Chemikaliengesetz besitzen. OnlineFirst: 19. 12. 2001     

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.      

Absch?tzung der Quecksilberexposition

Zusammenfassung  Ein quecksilberkontaminierter Altstandort dient als Beispiel für eine umweltmedizinische Beurteilung der Belastung der im Umfeld wohnenden Personen durch Quecksilberimmissionen. Dabei wird die innere Exposition für sieben verschiedene Altersgruppen bezüglich der KontaktmedienBoden, Luft undNahrungsmittel anhand von konventionell festgelegten Szenarien abgesch?tzt und ein Vergleich mit den epidemiologischen Ergebnissen eines Humanmonitorings angestrebt. Die standortspezifisch und pfadspezifisch durchgeführte Expositionsabsch?tzung stützt sich auf cine Vielzahl von unterschiedlichen Probenehmern sowie auf über mehrere Jahre durchgeführte Konzentrationsmessungen in den aufnahmerelevanten Kompartimenten. Sowohl die Berechnungen als auch die epidemiologischen Untersuchungen zeigen eine leichte Erh?hung der Quecksilberexposition, gemessen an strengen Richtwerten.      

?konomische ans?tze zur ?kosystembewertung Am Beispiel des Bodens

Zusammenfassung  Da es in einer Industriegesellschaft unm?glich ist, die Belastungen von ?kosystemen auf ein Ma? zu reduzieren, das jegliche Sch?digung ausschlie?t, besteht die Notwendigkeit der Bewertung. Eine der zur Verfügung stehenden Bewertungstechniken ist der ?konomische Ansatz. In der Artikelserie wird dieser Ansatz am Beispiel des Bodens vorgestellt. Im vorliegenden dritten Teil wird die Berücksichtigung des Faktors Zeit durch die sogenannte Diskontierung erl?utert. Auf den ersten Blick führt die Diskontierung dazu, da? Sch?den durch Umweltbelastungen, die m?glicherweise erst von zukünftigen Generationen getragen werden müssen, für die gegenw?rtige Generation (die diese Sch?den verursacht) in ihrer Bedeutung reduziert werden. Vor diesem Hintergrund werden verschiedene Begründungen für die Diskontierung diskutiert und es wird gezeigt, warum die Diskontierung auch bei einer intergenerativen Abw?gung von Kosten und Nutzen unverzichtbar ist. Die Pr?ambel zu diesem Beitrag ist ver?ffentlicht in UWSF 2/99, S. 119, 1999.     

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     

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     

Die Erprobung ausgew?hlter Bausteine von REACH in der textilen Kette

Ziel und Hintergrund  

Seit Oktober 2003 liegt der Verordnungsentwurf zur Neuordnung der europ?ischen Chemikalienpolitik vor. Aus ihm ergeben sich zahlreiche, zum Teil neuartige Aufgaben für Hersteller und Importeure von Chemikalien, Zubereitungen und Erzeugnissen, für nachgeschaltete Anwender und für den Handel. Die Landesregierung Nordrhein-Westfalen hat in einem Pilotprojekt Schlüsselelemente des REACH-Systems in der Praxis erprobt. In dieser Ver?ffentlichung werden Erfahrungen aus dem Projekt aufgezeigt, die speziell für die Textilveredlung wichtig sind.     

C?sium-137 in B?den saarl?ndischer Wald?kosysteme

Zusammenfassung Ziel und Schwerpunkte  Um das Verhalten des künstlichen Radionuklids¹³⁷Cs im Landschaftshaushalt der Saar-Lor-Lux Region zu klaren, wurdend die r?umliche Verteilung sowie das deszendente Migrationsverhalten und die Tiefenfunktionen des Radioisotops in den wichtigsten Bodensubstraten saarl?ndischer Wald?kosysteme untersucht. Ergebnisse  Demnach finden sich die h?chsten¹³⁷Cs-Aktivit?ten im Norden des Landes, w?hrend die Gebiete im Süden und Südosten deutlich geringere Konzentrationen aufweisen. Es konnten deszendente Migrationsraten zwischen 0,25 cm/a und 1,0 cm/a festgestellt werden. Durchschnittlich treten die h?chsten Migrationsraten in den tonig-schluffigen Substraten des Muschelkalks auf (0,66 cm/a), gefolgt von den lehmig ausgepr?gten Substraten des Unterrotliegenden (0,53 cm/a) und den sandigen Substraten des Buntsandsteins (0,41 cm/a). In den tonarmen Bodensubstraten des Unterrotliegenden und des Buntsandsteins lassen sich 90–95% der Aktivit?ten in den oberen 10 cm der humusreichen Oberb?den nachweisen, wohingegen in den tonreichen Substraten des Muschelkalks bis zur gleichen Tiefe nur etwa 70–76% zu finden sind. Schlussfolgerungen  Mit einem Abnehmen der als Leitbahnen fungierenden Prim?r-und Sekund?rporen in zunehmender Tiefe ist künftig mit einer deutlichen Reduzierung der Verlagerungsgeschwindigkeit von¹³⁷Cs in den Substraten des Muschelkalks zu rechnen. Insbesondere bei geringm?chtigen B?den auf kluftreichem Ausgangsgestein impliziert die maximale Eindringtiefe des Isorops von 40 cm in den Unterboden jedoch eine m?gliche Kontamination des oberfl?chennahen Grundwassers, ebenso wie an Standorten mit hohem Grundwasserstand. Ausblick  Aufgrund der hier vorgestellten Ergebnisse wurde ein¹³⁷Cs-Monitoring in das Boden-Dauerbeobachtungsprogramm des Landesamts für Umweltschutz des Saarlandes aufgenommen Online-First: 25. April 2000