Umwelt beobachten

Inhaltsverzeichnis

 

Was ist Umweltbeobachtung?

Unter dem Begriff Umweltbeobachtung wird die Erhebung und Bewertung von Daten über den Zustand der Umwelt zusammengefasst. Dies schließt Daten über Veränderungen der natürlichen Lebensgrundlagen und umweltbedingte Gesundheitseffekte beim Menschen ein. Zuverlässig und systematisch erhobene Daten über den Zustand der Umwelt sind eine Grundlage für umweltpolitische Entscheidungen und die Ausrichtung auf eine nachhaltige, umweltverträgliche Entwicklung. Die Hauptaufgaben der Umweltbeobachtung sind:

  • die Erfassung und Bewertung des Zustands der Umwelt (Analysefunktion),
  • das frühzeitige Erkennen und Bewerten von Risiken (Frühwarnfunktion),
  • die Erfolgskontrolle von umwelt- und naturschutzpolitischen Maßnahmen (Kontrollfunktion).

Umweltzustand in Deutschland, Trends und Prognosen

Informationen zum Umweltzustand und seiner räumlichen und zeitlichen Veränderungen sind eine wesentliche Grundlage der Umweltpolitik. Die Umweltbehörden des Bundes und der Länder ermitteln die Belastungen von Wasser, Boden, Luft sowie des Trinkwasser, führen sie zusammen und bewerten sie.

Auch Erhebungen zur Belastung des Menschen und zum Auftreten umweltbezogener Erkrankungen sowie zu ökologischer Veränderungen (Biodiversität) zählen zur Umweltbeobachtung. Das UBA nutzt Daten und Informationen sowohl aus eigenen Beobachtungsprogrammen, als auch aus denen der Länder und anderer Institutionen. Zu unterscheiden sind Schadstoffmonitoring und Wirkungsmonitoring. Hierbei geht es um Umweltbeobachtungsinstrumente zum Zwecke des Schadstoffmonitorings.

Bewertung von Umweltdaten

Umweltdaten bedürfen der Bewertung, ansonsten sind sie ohne Aussage. In der Regel dienen dazu Grenzwerte aus rechtlichen Regelwerken, aber auch Richt- und Empfehlungswerte, die toxikologisch oder ökotoxikologisch begründet sind. Sofern diese nicht vorliegen können auch statistische Angaben hilfreich sein, die eine Normspanne ohne relevante Belastung charakterisieren (Referenzwerte).

Ferner sind Trendbetrachtungen und räumliche Vergleiche von erhobenen Konzentrationsmessungen auch ohne wirkungsbezogenen Normen sinnvoll, um Belastungsschwerpunkte zu lokalisieren und den Erfolg von Reduzierungsmaßnahmen zu belegen. Eine Bewertungsgrundlage ist aber immer Voraussetzung für die Interpretation von Umweltdaten.

Berichterstattung

Die verfügbaren Informationen zur Belastung der Umwelt und des Menschen erlauben es, die Veränderung der Belastungen zu beobachten, ihre regionale Verteilung zu ermitteln sowie ihren Gefährdungsgrad zu beurteilen. Die Differenz zwischen soll (Grenzwert) und ist (Messwert) zeigt den Grad des Handlungserfordernisses an. Sie erlauben auch eine integrierte Bewertung der Belastung von Mensch und anderen Lebewesen über die verschiedenen Aufnahmepfade.

Das Umweltbundesamt führt die Daten der Länder zusammen, in der Regel in Form von Karten, die eine bundesweite Beurteilung der Situation erlauben. Sie sind Grundlage für die Berichterstattung an die EU-Kommission, wie sie in den meisten Richtlinien vorgesehen ist, aber auch für die Politik und die Öffentlichkeit.

 

Gesundheitliche Umweltbeobachtung

Das Umweltbundesamt führt bundesweite, bevölkerungsrepräsentative Studien (“Umwelt-Surveys“) zur Erfassung der Belastung des Menschen mit den verschiedensten Umweltschadstoffen und mit Lärm durch.

Das Umweltbundesamt betreibt die Umweltprobenbank, in der seit über 20 Jahren Humanproben eingelagert werden, die eine retrospektive Abschätzung des Menschen der Belastung mit Chemikalien ermöglicht. Die Ergebnisse aus der gesundheitlichen Umweltbeobachtung erlauben Referenzwerte für die menschliche Belastung zu ermitteln, die den „Normbereich“ charakterisieren.

Wir untersuchen die Qualität der Innenraumluft im Hinblick auf chemische und mikrobiologische Verunreinigungen und leiten Richtwerte für die Innenraumluft ab.

Wir verfügen über die in den Ländern generierten Daten über den Zustand der deutschen Badegewässer und berichten darüber der Europäischen Kommission, den nationalen Behörden und der Öffentlichkeit.

Wir erhalten von den Gesundheitsbehörden der Länder Daten zur Einhaltung der Trinkwassergrenzwerte, die die Bewertung der Trinkwasserqualität erlauben. Die rechtlichen Vorgaben liefern die Trinkwasserverordnung und EU-Trinkwasserrichtlinie.

 

Wasser, Boden, Luft, Pflanzen und Tiere

Das Umweltbundesamt beurteilt die Qualität von Flüssen, Seen, Meeresgewässern und Grundwasser vor dem Hintergrund geltender Grenz- und Zielwerte. Dafür werden chemische, biologische und mengenmäßige Qualitätsziele abgeleitet.

Wir ermitteln den Zustand der Böden und die Veränderungen der Gehalte von Stoffen sowie struktureller Bodenveränderungen. Grundlage hierfür sind Informationen der Länder aus Bodendauerbeobachtungsstandorten sowie Messprogramme der Länder oder die Bodenzustandserfassung. Die Beurteilung der Qualität erfolgt anhand von Vorsorge-, Prüf- und Maßnahmewerten.

Das Umweltbundesamt beurteilt die Luftqualität vor dem Hintergrund geltender Grenz- und Zielwerte. Wir ermitteln die Ursachen von Luftschadstoffbelastungen sowohl aus Messungen der Länder wie auch modellgestützt. Wir messen an den sieben Stationen unseres Luftqualitätsmessnetzes Luftverunreinigungen und Klimagase und ermitteln den grenzüberschreitenden Transport von Luftschadstoffen. Die Informationen zur Luftqualität dienen als Grundlage der Beurteilung der Belastung der menschlichen Gesundheit sowie der Schädigung von Ökosystemen.

Die Umweltprobenbank archiviert seit über 20 Jahren Proben von Pflanzen und Tieren. Ihre Untersuchungen erlauben Aussagen über die zeitliche Entwicklung von Belastungen mit Chemikalien.

 

Anforderungen an die Umweltbeobachtung

Das UBA nutzt Daten und Informationen sowohl aus eigenen Beobachtungsprogrammen, als auch aus denen der Länder und anderer Institutionen.

Umweltzustand in Deutschland, Trends und Prognosen

Informationen zum Umweltzustand sind eine wesentliche Grundlage der Umweltpolitik. Die Umweltbehörden des Bundes und der Länder ermitteln die Belastungen von Wasser, Boden, Luft sowie des Trinkwasser, führen sie zusammen und bewerten sie.

Auch Erhebungen zur Belastung des Menschen und zum Auftreten umweltbezogener Erkrankungen sowie zu ökologischer Veränderungen (Biodiversität) zählen zur Umweltbeobachtung.

Damit die Umweltbeobachtung Daten belastbare, verallgemeinerbare Schlussfolgerungen zulässt, sind an die Auswahl der zu untersuchenden Probenarten (Matrices), die Messmethodik und die Bewertung bestimmte Mindestanforderungen zu stellen.

Kriterien für die Auswahl von Probenmatrices

Die Probenmatrix soll neben der Entwicklung die aktuelle Belastung widerspiegeln. Die Auswahl der abiotischen Proben ergibt sich i.d.R. aus den Überwachungsaufgaben durch die einschlägigen Richtlinien.

Abiotische Probenmatrices

Messergebnisse zur Schadstoffbelastung von Wasser, Boden, Luft, Trinkwasser sind Grundlage der Umweltbeobachtung im Umweltbundesamt. Die von den Ländern zur Verfügung gestellten Daten erheben diese im Rahmen ihrer Überwachungsaufgaben.

Die Belastung des Menschen und anderer Lebewesen ist unter Berücksichtigung der jeweiligen Aufnahmequellen/-wege auf der Basis dieser Daten möglich, sofern es wirkungs- oder vorsorgebezogene Schwellenwerte/Qualitätsziele gibt.

Zur Lokalisierung von Belastungsschwerpunkten und Überprüfung des Erfolgs von Reduzierungsmaßnahmen sind auch Trendbetrachtungen und räumliche Vergleiche von erhobenen Konzentrationsmessungen auch ohne wirkungsbezogenen Normen sinnvoll. Daher haben Langzeitreihen immer auch einen Eigenwert. Eine Bewertungsgrundlage ist aber immer Voraussetzung für die Interpretation von Umweltdaten.

Eine integrierte Bewertung der Belastung des Menschen ist dann (weitgehend) möglich, wenn für alle Aufnahmepfade ausreichende Informationen zur Verfügung stehen und entsprechende Transferfunktionen bekannt sind.

Für Trinkwasser liegen auf Bundesebene i.d.R. keine Absolutwerte, sondern nur Häufigkeiten der Grenzwertüberschreitung vor. Sie umfassen auch nur die (relativ wenigen) Stoffe, die mit einem Grenzwert reguliert sind. Für weitere Fremdstoffen, für die auch das Minimierungsgebot erfolgt die Erfassung von Trends (z.B. PFC, Arzneimittel) nur punktuell im Rahmen von Forschungs­projekten verschiedener Akteure.

Kriterien für die Eignung von Beobachtungsparametern:

Die Probenmatrix soll neben der Entwicklung die aktuelle Belastung widerspiegeln. Probleme bei der zeitlichen Zuordnung bestehen bei Böden und Sedimenten, u.a. wegen Bioturbation mit Vermischung der abgelagerten Bodenhorizonte. Dieses Problem muss bei der Dateninterpretation beachtet werden.

Biotische Probenmatrices

Die Messung von Schadstoffen in Biota (einschließlich Humanproben) ist immer dann sinnvoll, wenn diese weitergehende Informationen oder Interpretationsmöglichkeiten eröffnet (Zusatznutzen). Sie ist nur für Stoffe anwendbar, die in Biota nicht oder schwer abgebaut werden (persistieren) und/oder sich anreichern (Schwermetalle, POPs u.a.) oder Metabolite bilden, die die Aufnahme reflektieren. Eine weitergehende Information durch die Messung von Biotaproben ist insbesondere dann gegeben, wenn

  1. es verschiedene Aufnahmewege gibt, die sich ggf. summieren können,
  2. andere Umweltfaktoren (z.B. Standort, Klima) die Aufnahme oder Wirkung modifizieren können,
  3. Konzentrationen in der Umwelt zum Messen zu niedrig sind (z.B. Meeresgewässer),
  4. Die Expositionsmodelle unzureichend sind,
  5. Integration über die Zeit erwünscht ist,
  6. eine Validierung von Modellrechnungen benötigt wird.

Biotaproben haben den Vorteil, dass sie langfristig gelagert werden können und daher eine retrospektive Belastungsanalyse erlauben. Biotaproben sollen so ausgewählt werden, dass ihre Ergebnisse im Hinblick auf den Umweltzustand eine Interpretation erlauben, d.h. sie sollen etwas indizieren. Voraussetzung:

  • Sie sollen den Belastungszustand reflektieren, d.h. mit der Belastung der Umwelt korrelieren.
  • Sie sollen eine Verbindung zu einem Schutzgut zulassen.
  • Sie sollen eine Bewertung erlauben, so dass eine Interpretation über das Ausmaß und/oder den zeitlichen Verlauf festzustellen ist. Günstig ist die Verfügbarkeit eines Grenzwerts, der für die Interpretation (hilfsweise) herangezogen werden kann.
  • “Referenzwerte“ aus „unbelasteten“ Gebieten erleichtern die Interpretation.
  • Voraussetzung ist die leichte Verfügbarkeit der Proben, sowie
  • die Zuordnung zu einer bestimmten Umweltsituation (Raum, Zeit - zum Beispiel indizieren Muscheln die Belastung über einen kürzeren Zeitraum und ortsspezifischer als Fische).

Kriterien für die Eignung von Beobachtungsparametern

Für die Umweltbeobachtung werden pflanzliche Proben eingesetzt. Ihr Vorteil besteht in der Ortstreue (sie sind „sesshaft“), ihr Nachteil ist, sie wirken wie Sammler, häufig ohne selbst Schaden zu nehmen. Sie indizieren:

  • die Luftbelastung (Moos, Fichtennadeln, Pappelblätter), vorausgesetzt es ist Korrelation zur Belastung herstellbar,
  • die Nahrungsaufnahme durch den Menschen (Grünkohl, Gerste, Raps).

Die Nutzung von tierischen Proben hat den Vorteil, dass sie eine höhere Position in der Nahrungskette inne haben und stärker akkumulieren. Der Nachteil der eingeschränkten Ortstreue kann durch gezielte Artenwahl begrenzt werden. Sie indizieren:

  • Nahrungsbelastung des Menschen (z.B. Rehleber)
  • Belastungen der Nahrungskette im Ökosystem (z.B. Vogeleier).

Menschliche Proben reflektieren direkt das Schutzgut Mensch (Blut, Urin, Haare) und liefern Informationen über die Belastung besonders empfindlicher Bevölkerungsgruppen (Muttermilch, Nabelschnurblut).