Ein Moosbiomonitoring zur Ermittlung atmosph?rischer Elementeintr?ge in die Euroregion Nei?e (D, PL, CZ)

Zusammenfassung  Durch ein Moosbiomonitoring sollte die H?he und die Verteilung der atmosph?rischen Deposition von 37 Elementen in der Euroregion Nei?e (ERN) nach den politischen und wirtschaftlichen Ver?nderungen erfasst und mit anderen Regionen verglichen werden. Weiterhin sollten die Akkumulationseigenschaften vonPleurozium schreberi undPolytrichum formosum, den in dieser Studie verwendeten Moosarten, miteinander verglichen werden. Bis Anfang der 90er Jahre war diese Region Teil des “Schwarzen Dreiecks”, das sich durch eine extrem hohe atmosph?rische Staubbelastung auszeichnete. Durch die Schlie?ung zahlreicher Betriebe, der Ausrüstung der Kraftwerke mit Filteranlagen, der abnehmenden Bedeutung der Braunkohle als h?uslicher Energietr?ger ver?nderte sich die Situation drastisch. Die Elementkonzentrationen in den Moosen der ERN lassen sich heute mit denen der alten Bundesl?nder vergleichen. Lediglich für Fe und Ti konnten deutlich h?here Gehalte ermittelt werden. Dies ist auf den h?heren Anteil der Braunkohle als Energietr?ger zurückzuführen. In der Region um Katowice in Oberschlesien konnten für einige Elemente mehr als 10 fach h?here Gehalte in den Moosen als in der ERN ermittelt werden. Das Oberschlesische Industrierevier weist eine derart hobe atmosph?rische Belastungen auf, dass hier ein dringender Handlungsbedarf besteht. Online-First: 21. Juni 2000     

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     

Ein neuer Biotest mit der HefeSaccharomyces cerevisiae auf aquatische Toxizit?t

Zusammenfassung  Die G?rleistung der HefeSaccharomyces cerevisiae wird als Bioindikator zur Erfassung aquatoxischer Wirkungen genutzt. Dazu wird die CO₂-Produktion der Hefezellen nach einer Vermehrungsphase unter toxischen Einflüssen gemessen. Als Kennwert (EC₂₀) dient die Schadstoffkonzentration, die die G?rung um 20% mindert. Es werden organische Verbindungen (unpolare und polare Narkotika), anorganische Salze (insbesondere von Schwermetallen), Tenside und Pflanzenschutzmittel geprüft. Die Ergebnisse werden, soweit verfügbar, mit den Daten eines Ciliatentestes mitTetrahymena pyriformis verglichen. Es ergab sich eine übereinstimmung von 90% bei vergleichbarer Testempfindlichkeit. Ergebnisse des Hefetests sind damit ?kotoxikologisch aussagef?hig. Der Test ist reproduzierbar, methodisch einfach zu handhaben und bietet eine Alternative für die Abwasserprüfung, da steriles Arbeiten nicht erforderlich ist. Online-First: 15. Juni 2000     

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.      

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.      

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.      

Identifizierung toxischer Verbindungen in Sedimenten: Ans?tze zur Integration von Wirkung und Bioverfügbarkeit

Zusammenfassung  Sedimente spielen eine wichtige Rolle für die Funktionen aquatischer ?kosysteme, fungieren aber auch als Senke, Speicher und Quelle für lipophile Schadstoffe und Metalle. Wirkungsorientierte Analytik (EDA) ist ein geeignetes Werkzeug, um besonders problematische Stoffe zu identifizieren. Um Missinterpretationen und falsche Priorit?tensetzung zu vermeiden, sollte dabei neben den eigentlichen Effekten die Bioverfügbarkeit berücksichtigt werden. Bioverfügbarkeit wird dabei als komplexer Prozess betrachtet, der letztendlich dazu führt, dass ein bisher partikelgebundenes Molekül am Wirkort im Organismus ankommt und dort Sch?den verursachen kann. Um diesen Prozess in der EDA operativ berücksichtigen zu k?nnen, kann er in mehrere Teilprozesse zerlegt werden. Dies beinhaltet die Desorption vom Sediment und damit die biologische Zug?nglichkeit, die Gleichgewichtsverteilung desorbierbarer Stoffe zwischen Sediment, Porenwasser und Organismus entsprechend der Aktivit?t in den verschiedenen Phasen und die toxikologische Bioverfügbarkeit als Resultat toxikokinetischer Prozesse wie Resorption, Transport, Metabolisierung und Ausscheidung. Die biologische Zug?nglichkeit als Resultat der Desorptionskinetik l?sst sich durch den Einsatz milder Extraktionsverfahren z. B. mit TENAX in die EDA einbeziehen. Die Gleichgewichtsverteilung im System Sediment-Wasser-Organismus kann durch verteilungsbasierte Dosierung simuliert werden. Erste Ergebnisse mit diesen Verfahren zeigen, dass bei Einbeziehung von Bioverfügbarkeit polare Sedimentkontaminanten relativ zu klassischen unpolaren Problemstoffen wie Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen deutlich an Bedeutung gewinnen. Verantwortliche Herausgeber: Jan Schwarzbauer · Peter Heininger · Evelyn Claus     

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     

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     

?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.     

Nachhaltige Entwicklung von Managementstrategien: Multikriterielle Bewertungs- und Entscheidungshilfe-Instrumente im Umweltbereich

Zur Unterstützung von Bewertungs- und Entscheidungsprozessen über die Nachhaltigkeit von Managementstrategien, deren Auswirkungen durch unterschiedlich dimensionierte Indikatoren gemessen werden, gibt es verschiedene mathematische Methoden. In diesem Beitrag werden die Prinzipien dieser sog. multikriteriellen Bewertungs- und Entscheidungshilfeinstrumente beispielhaft anhand einer Auswahl von Strategien für ein Nachhaltiges Wassermanagement vorgestellt, sowie Vor- und Nachteile herausgearbeitet. Es wird gezeigt, dass sich die Verfahren insbesondere in Transparenz, Objektivit?t und durch den Grad an Partizipation durch Akteure z.T. erheblich unterscheiden. W?hrend die Hassediagrammtechnik sich an den naturwissenschaftlich begründbaren Datenmatrix orientiert und somit eine objektive und transparente Bewertung und Datenanalyse liefert, haben Konkordanzanalyse, Nutzwertanalyse, PROMETHEE und AHP ihre St?rken in der M?glichkeit, Akteure bzw. Stakeholder am Entscheidungsprozess partizipieren zu lassen. *** DIRECT SUPPORT *** A00OI029 00003     

Aktuelle und künftige Emissionen treibhauswirksamer fluorierter Verbindungen in Deutschland

Zusammenfassung  Die fluorierten Verbindungen Schwefelhexafluorid (SF₆), perfluorierte Fluorkohlenwasserstoffe (CF₄, C₂F₆) und wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (H-FKW) z?hlen zu den atmosph?rischen Spurengasen mit extrem hohen Treibhauspotentialen. Untersucht werden für Deutschland ihre realen Emissionen für 1990–1995, und Prognosen für die Jahre bis 2020 werden aufgestellt. Diesen Prognosen zufolge vermindern sich die j?hrlichen Freisetzungen von CF₄/C₂F₆ von 1990 bis 2000 von 335 t/34 t auf 100 t/10 t infolge Automatisierungsma?nahmen an der Hauptquelle (Aluminiumhütten). Die Emissionen von SF₆ bleiben dagegen bis 2020 im Schwankungsbereich zwischen 200 und 300 t j?hrlich. Hauptemittenten sind nicht elektrische Schaltanlagen, da diese relativ dicht sind und über ein Entsorgungs-und Wiederaufarbeitungskonzept für gebrauchtes Gas verfügen, sondern mit gro?em Abstand Autoreifen und Schallschutzscheiben. Bei den erst seit 1990 gezielt als FCKW-Nachfolger eingesetzten H-FKW ist mit fortschreitender FCKW-Substitution in der station?ren und mobilen K?lte-und Klimatechnik, bei PU-Montageschaum und Asthmasprays mit einer sprunghaften Zunahme der Emissionen bis auf über 9700 t/a ab dem Jahr 2007 zu rechnen, sofern sich nicht halogenfreie Alternativen st?rker durchsetzen. Im Jahr 2020 werden bei Annahme dieser Trends die kumulierten Emissionen der genannten fluorierten Verbindungen der Treibhauswirkung von 25 Mio. t CO₂ entsprechen (GWP-Betrachtungszeitraum: 100 Jahre).      

Dioxin?hnliche polychlorierte Biphenyle (PCB) in der Umwelt

Zusammenfassung Ziel und Absicht  Der derzeitige Kenntnisstand zu Quellen, Verbleib in der Umwelt, Exposition des Menschen und gesundheitlicher Bewertung von dioxin?hnlichen polychlorierten Biphenylen (PCB) und nicht dioxin?hnlichen PCB wird mit Fokus auf den deutschsprachigen Raum dargestellt und zusammengefasst. Methoden  Grundlage für den aktuellen Kenntnisstand sind die Vortr?ge und Diskussionsergebnisse eines zweit?gigen bundesweiten Statuskolloquiums. Die Bedeutung der dioxin?hnlichen PCB wird insbesondere in Relation zu den polychlorlerten Dibenzo-p-dioxinen (PCDD) und Dibenzofuranen (PCDF) betrachtet. Dazu dient in erster Linie ein Vergleich der Toxizit?ts?quivalentkonzentrationen (TEQ) beider Stoffgruppen in den betrachteten Umweltmatrices. Ergebnisse und Schlussfolgerungen  In vielen Umweltmedien sind die TEQ-Werte der dioxin?hnlichen PCB ?hnlich hoch wie die PCDD/PCDF-Gehalte, in den meisten Lebensmitteln tierischen Ursprungs sogar h?her. In den meisten Medien hat das nichtortho substituierte PCB 126 aufgrund seines hohen Toxizit?ts?quivalenzfaktors von 0,1 den mit Abstand h?chsten Beitrag zum PCB-TEQ. Für die gro?fl?chige Umweltbelastung mit PCB ist offensichtlich der atmosph?rische (Fern) Transport wesentlich. Für den Eintritt der dioxin?hnlichen, PCB in terrestrische Nahrungsketten ist der Transfer Atmosph?re-Pflanze wahrscheinlich der entscheidende Schritt. Empfehlungen und Ausblick  Trotz des Rückgangs der Umweltbelastung mit PCB und PCDD/PCDF überschreitet ein erheblicher Teil der Bev?lkerung in Deutschland und anderen europ?ischen Staaten gegenw?rtig noch die duldbare Aufnahme an, dioxin?hnlichen Substanzen. Aber auch aufgrund einer aktuellen toxikologischen Neubewertung der nicht-dioxin?hnlichen PCB muss die Verminderung der PCB-Exposition weiter betrieben werden. OnlineFirst: 11. April 2005     

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.      

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.      

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     

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.     

Passivsammler zur Wasseruntersuchung

Zusammenfassung  Durch r?umlich integrale Bestimmung der Schadstofffrachten [1] und zeitlich integrales Monitoring mit Schadstoff-Dosimetern [1] l?sst sich Topographie und Bewegung von Schadstofffahnen im Grundwasser bestimmen. Konventionelle Methoden der Entnahme und Untersuchung von Wasserproben sind ungeeignet zur Erfüllung dieser Anforderungen. Sorptionsaktive Passivsammler, die für entsprechende Untersuchungen in der Gasphase konzipiert sind, eignen sich nicht zur Aquiferuntersuchung. Die Passivsammler zur Untersuchung im ungest?rten Aquifer sind zentraler Bestandteil eines Systems von Probenahme- und Messsonden, das die Autoren für das Monitoring chemischer und hydraulischer Wasser-Parameter entwickelt haben. Mit den Passivsammlern lassen sich die relativen Schadstofffrachten in beliebig enger tiefenorientierter Anordnung der Messpunkte und auch zeitlich integriert zur Gewinnung von vertikalen relativen Schadstofffracht-Profilen ermitteln. Organische und anorganische relative Schadstofffrachten k?nnen damit bestimmt werden. Die gaiasafe-Passivsammler sind einfach handhabbar und lassen sich nach standardisierten chemischen Analysenmethoden auswerten. Damit erfüllen sie eine Reihe wesentlicher Anforderungen an das zielführende Monitoring von Schadstofffahnen. Die Passivsammler sind auch geeignet für die In-situ-Untersuchung von ruhigen und bewegten Gew?ssern auch in gro?er Tiefe z.B. Abw?sserkan?le, Kl?ranlagen, Flüsse und Meere und insbesondere zum Nachweis von Kontaminanten und Spurenstoffen in Wasserproben. Online First: 10. 01. 2001     

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.      

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.