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Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz
Messung prioritärer Stoffe in Biota – Pro und Kontra, Umweltbundesamt, Berlin 7. Mai 2009
Schadstoffuntersuchungen in Biota -Sachstand in Niedersachsen
Dieter Steffen
Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und
Naturschutz (NLWKN)
Betriebsstelle Hannover-Hildesheim
E-mail: [email protected]
Dr. Dieter Steffen 07.05.2009
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INHALT
A) Biota-Monitoring Binnenbereich
B) Biota-Monitoring Küste------------------------------------------------------------------C) Ergebnisse Binnenbereich: Methyl-/Quecksilber,
Hexachlorbenzol, Hexachlorbutadien
D) Fallbeispiele aus Niedersachsen
1. Tributylzinn
2. Screening organische Stoffe
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A) Biota-Monitoring Binnenbereich zur EG-WRRL (ab 2007)
- Jährliche Untersuchungen- 3 Fanggebiete:
Ems/HerbrumWeser/DrakenburgAller/Verden
- Stoffe entsprechend 2008/105/EG (Artikel 3 (3)), jedoch ohne DEHP, Chloralkane
- Probenahme: Niedersächsisches Landesamt für Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz (LAVES), Abt. Binnenfischerei, Hannover
- Analytik: Institut GALAB, Geesthacht
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Fischfang mittels Elektro-befischung
i.d.R. 2 Fischarten
- Aal (u.a. weil wichtiger Speisefisch)
- Weißfisch (Rotauge oder Döbel); relativ ortstreu
- Brassen wünschenswert, aber i.d.R. nicht/wenig verfügbar!
Jeweils mindestens 10 Fische (Einzel-/Mischproben) Messung von Gewicht und Länge
Untersuchung von Muskulatur und Leber
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B) Biota-Monitoring Küste
Im Rahmen des BLMP Nord-Ostsee
- Jährliche Untersuchungen/Fangnetze
- Stoffe: Schwermetalle, PCB, DDT, HCH, HCB
- Plattfische (Butt)
- Muscheln (Mytilus)
Borkum, Baltrum-Langeoog, Innenjade, Spiegeroog, Mellum, Weser-Ästuar
Daten an BSH, Meeresumweltdatenbank!
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C) Ergebnisse Binnenbereich (2006)
Hexachlorbenzol - Mittelwerte
0
2
4
6
8
10
12
14
Aal:Leber Aal:Muskulatur Rotauge:Leber Rotauge:Muskulatur
Leine/Neustadt Leine/Neustadt Ems/Herbrum Ems/Herbrum
µg/k
g FG
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C) Ergebnisse Binnenbereich (2006)
Hexachlorbenzol - Mittelwerte
0
2
4
6
8
10
12
14
Aal:Leber Aal:Muskulatur Rotauge:Leber Rotauge:Muskulatur
Leine/Neustadt Leine/Neustadt Ems/Herbrum Ems/Herbrum
µg/k
g FG
Hexachlorbutadien
UQN: 55 µg/kg Frischgewicht (FG)
Befunde: durchweg < 5 µg/kg FG
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Methylquecksilber - Mittelwerte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Aal:Leber Aal:Muskulatur Rotauge:Leber Rotauge:Muskulatur
Leine/Neustadt Leine/Neustadt Ems/Herbrum Ems/Herbrum
µg/k
g F
G
Untersuchungen aus 2006
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Quecksilber - Mittelwerte
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Leine/ Neustadt Ems/ Geeste Oker/ Gr. Schwülper Wollingster See
µg/k
g FG
Aal/Muskulatur Aal/Leber QN
Untersuchungen aus 2002
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Quecksilber - Mittelwerte
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Leine/ Neustadt Ems/ Geeste Oker/ Gr. Schwülper Wollingster See
µg/k
g FG
Aal/Muskulatur Aal/Leber QN
Untersuchungen aus 2002
Wollingster See:
- In Naturschutzgebiet gelegen
- Keine Abwassereinleitungen
Oker:
-beeinflusst durch Schwermetalle des Harzes/ jahrhundertealte Bergbauaktivitäten
� trotzdem höchste Hg-Belastung in Aalen des Wollingster Sees!
Stichwort: „signifikante Einleitungen“
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Quecksilber - Mittelwerte
0
200
400
600
800
1000
1200
Leine/ Neustadt Ems/ Geeste Oker/ Gr. Schwülper Wollingster See
µg/k
g F
G
Aal/Muskulatur Aal/Leber QN SHmV
Bewertung von Quecksilber nach Schadstoff-Höchstmengenverordnung (SHmV) Aal u. Hecht: 1.000 µg/kg FG sonstige Süßwasserfische: 500 µg/kg FG
SHmV: Aal und Hecht
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D) Fallbeispiele aus Niedersachsen
1. Tributylzinn
- Es begann im Jahr 1996 ….
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.
Sedimentuntersuchungen
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Aller 1996 - Sediment
0
100
200
300
400
500
600
700
Graf- horst Lang-lingen Hoden-hagen Verden / Jachthafen
µg T
BT
bzw
. µg
TP
T/k
g T
S
TBT
TPT
Tributylzinn im Sediment:
Hafensediment Verden hoch belastet!
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Quelle: Wassergütestelle Elbe
Wechselwirkung Fisch
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Tributylzinn (TBT)
- toxisch/endokrin
- akkumulierend
- erhöhte Belastung in Häfen
(Antifouling/Schiffsanstriche)
Bioakkumulation in Fischen ???
1998
orientierendes Biomonitoring: u.a.Yachthafen in Verden/ Aller
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Biota-Untersuchungsbefunde: Yachthafen Verden/Aller 1998
Verden/Aller 1998
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Aal Barsch Hecht Rotauge
µg T
BT
bzw
. TP
T/kg
FG
TBT-Musk
TBT-Leber
TPT-Musk
TPT-Leber
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TPT = Triphenylzinn (zinnorganische Substanz)
- Verwendung a) bis Mitte der 90er Jahre ebenfalls in
Antifoulingfarben und
b) als Pflanzenschutzmittel gegen
Kartoffelfäule (Brestan flüssig® )
- Erste Ergebnisse im Mai 2001 veröffentlicht
- Diskussion, insbesondere über Eintragsquellen !
- Vorsorgeprinzip: Verbot durch BBA Braunschweig
bereits im August 2001
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TPT = Triphenylzinn (zinnorganische Substanz)
- Verwendung a) bis Mitte der 90er Jahre ebenfalls in
Antifoulingfarben und
b) als Pflanzenschutzmittel gegen
Kartoffelfäule (Brestan flüssig® )
- Erste Ergebnisse im Mai 2001 veröffentlicht
- Diskussion, insbesondere über Eintragsquellen !
- Vorsorgeprinzip: Verbot durch BBA Braunschweig
bereits im August 2001
Glücksfall:
durch Fisch-Bestandsaufnahme zur EG-WRRL wurden etwa 100 WK/Flussstrecken untersucht,
somit 2001/2002 quasi flächendeckendes Monitoring von Rotaugen auf TPT möglich!
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Rotaugen: TPT in Lebern
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Rotaugen: TPT in Muskulatur
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Rotaugen: TPT in Muskulatur
Belastungsschwerpunkte:
- Lüneburger Heide:
Das größte Kartoffelanbaugebiet Deutschlands!
- Bereich Emsland:
Kartoffelstärkefabrik vorhanden!
Beweis: Eintrag über TPT-haltiges
Pflanzenschutzmittel Brestan®
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Rotaugen: Muskulatur
23 11
557
0
100
200
300
400
500
600
700
15.11.01 01.09.04 01.09.04
µg/k
g FG
2004 erneute Untersuchungen (3 Jahre nach Verbot!)Messstelle mit höchster Belastung: Lachte/Lachtehausen (bei Celle)
Rotaugen, Muskulatur 2001 und 2004 (2 Parallelproben)
GW RückstHMV: 50 *)
*) Rückstandshöchstmengenverordnung,allerdings nicht für Fisch
2001 2004 - Parallelproben
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D) Fallbeispiele aus Niedersachsen
2. Screening organische Stoffe
- 2002 und 2003Aale und Rotaugen
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-Ems/Geeste(Lingen)
-Leine/Neustadt
- Oker/Gr.
Schwülper
- Wollingster
See
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Ranking organische Stoffe 2002/2003:
121110987654321
Nr.
16,4PCB 18017,9PCB 13822,1PCB 15322,62,3,4,4,5-Pentabromdiphenylether25,32,2',4,4'-Tetrabromdiphenylether27,62,2',4,4',5,5'-Hexabrombiphenyl33,8Cellestolide49,24-tert-Octylphenol60,0Bisphenol A61,42,2',5,5'-Tetrabrombiphenyl80,8Tonalide635Galaxolide
Gehalt in µg/kg FGStoff
Max.-Gehalte der Mittelwerte
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Ranking organische Stoffe 2002/2003 (Fortsetzung):
Gehalt in µg/kg FGStoffNr.
25242322212019181716151413
2,6o,p' DDT2,9o,p' DDE3,1p,p' DDT4,0gamma-HCH4,5PCB 285,2PCB 1015,9Bisphenol F6,0o,p' DDD6,72,2,4,5,5'-Pentabrombiphenyl7,2Cashmerane8,9p,p' DDD
14,7PCB 5215,4p,p' DDE
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Fazit Biotauntersuchungen
Pro:
- wichtige Erkenntnisse zur „Bioverfügbarkeit“
- ein zusätzliches Instrument der Gewässerüberwachung, Bioindikator!
- bei einer genügenden Anzahl untersuchter Fische zu Trendaussagen geeignet
- unverzichtbar zur Lebensmittelüberwachung (Verzehr der Muskulatur)
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Fazit von Biotauntersuchungen
Kontra:
- ein erheblicher Aufwand bei Fischfang und Probenaufbereitung (sezieren); etwa eine Messstelle/Strecke pro Tag mit etwa 4 Personen
- Matrix analytisch sehr anspruchsvoll
- u.U. findet man 1 – 2 Jahre später eine bisher untersuchte Fischart nicht wieder (negativ für Trendaussagen, da Fischarten unterschiedlich belastet)
- zur flächendeckenden Untersuchung wäre ein „Unzahl“ von Fischen zu töten (Tierschutz)
- bei exponierten Muscheln „Verlustrate“ sehr hoch
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Fazit von Biotauntersuchungen
Empfehlung:
- Biotauntersuchungen ja, in nur wenigen, ausgewählten Gebieten, dafür möglichst jährlich
- zur UQN-Überwachung lt. 2008/105/EG in der Flächesinnvoller andere Matrix (falls möglich schärfere Wasser-UQN) (Niedersachsen: etwa 1.600 Wasserkörper!)
- zur Trendermittlung in der Fläche Matrix Sediment und/oder Schwebstoff; in Niedersachsen an den 45 Überblicksmessstellen: jährlich (Binnenbereich) bzw. alle 3 Jahre (Küste) Sedimentuntersuchungen
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VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!