Prüfung der Wirksamkeit verschiedener Vakzine und unterschiedliche Applikationswege zur Prophylaxe gegen Vibriose bei im Brackwasser gehaltenen Regenbogenforellen

Es war Ziel der Arbeit, die Wirksamkeit verschiedener anguillarum-Vakzine und zweier Vakzinierungsmethoden zu vergleichen. Dazu wurden Regenbogenforellen von ca. 20 g Stückgewicht mit einem der folgenden, bivalenten v.-anguillarum-Vakzine intraperitoneal oder durch Immersion vakziniert: 1) Vibrio anguillarurn Vaccine VAB-2R von Wildlife Vaccines Inc., USA 2) VibrogenR von Connaught Laboratories Limited, Canada 3) Homebrew Kop8/134, eine selbsthergestellte Vakzine Die Fische wurden später von Süß- in Brackwasser umgesetzt. Zur Feststellung eines Immunschutzes dienten in zeitlichen Abständen bis zu 225 Tagen durchgeführte Infektionsversuche an vakzinierten und nicht-vakzinierten Forellen, die, bis auf zwei Versuche, im Brackwasser unter natürlichen Bedingungen durchgeführt wurden. Weiterhin wurden vor jedem Infektionsversuch die Serumantikörpertiter in den Forellen gegen V. anguillarum Serotyp I und II ermittelt. Es zeigte sich: 1) Die vakzinierten Fische waren deutlich besser vor Vibriose geschützt, als die nicht-vakzinierten Kontrollfische. 2) Ein Unterschied in der Wirksamkeit der drei Vakzine konnte nicht festgestellt werden. 3) Tendenzen wurden sichtbar, wonach die intraperitoneale vakzinierung einen besseren Schutz vor V. anguillarum serotyp I, die Immersion einen besseren Schutz vor Serotyp II gewährleistet. 4) Eine Abnahme des Immunschutzes über die Dauer der Versuchszeit war weder bei den i.p.- noch bei den immersionsvakzinierten Forellen zu beobachten. 5) Bei den i.p.-vakzinierten Fischen war 30 Tage nach der Vakzinierung ein Antikörpertiter im Serum vorhanden, bei den immersionsvakzinierten Fischen dagegen nicht. 6) Nach Umsetzen ins Brackwasser und damit verbundener Konfrontation mit virulenten V. anguillarurn entwickelten die immersionsvakzinierten Forellen ebenfalls einen nachweisbaren Serumantikörpertiter. In dem Hälterungsbecken im Brackwasser fand Juni/Juli ein natürlicher Vibriose-Ausbruch statt, der als Feldversuch ausgewertet wurde. Die Forellen waren zuvor durch ungünstige Umweltbedingungen belastet und infolgedessen zum Teil an Infektionen mit fakultativ fischpathogen Bakterien erkrankt. Von den derart vorbelasteten Fischen starben im folgenden Vibriose-Ausbruch 20 - 30 % der vakzinierten und 56 % der nicht-vakzinierten Tiere. Es folgte eine Reihe von ergänzenden Versuchen: Infektionsversuche zeigten, daß nicht-vakzinierte Fische, die den Vibriose-Ausbruch überlebt hatten, eine natürliche Immunisierung erfahren hatten und spezifische Serumantikörper besaßen. Außerdem konnte gezeigt werden, daß Haltungsstreß die Krankheitsanfälligkeit von nicht-vakzinierten Forellen erhöht. Als Fazit kann gesagt werden, daß 1) eine Vakzinierung nicht eine Optimierung der Haltungsbedingungen ersetzen kann 2) die unterschiedlichen Vakzinierungsmethoden offenbar verschiedene Immunmechanismen im Fisch ansprechen, die unterschiedlichwirksam gegen die beiden V.-anguillarumSerotypen sind 3) lebende Vibrio-anguillarum-Bakterien eventuell andere Infektionsrouten nehmen als abgetötete Bakterien bei der Immersionsvakzinierung

Nutzung der Erfahrungen und Ergebnisse des Biotamonitorings der Umweltprobenbank für die Umsetzung des WRRL-Fischmonitorings

Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) ist ein wichtiger Grundpfeiler der Umweltbeobachtung in Deutschland und ist bestrebt, die Länderbehörden bei neuen Anforderungen an das Umweltmonitoring zu unterstützen. So wurde eine Reihe von Studien durchgeführt, die für die Umsetzung des Wasserrahmenrichtlinien-Fischmonitorings von Interesse sind. Zum einen wurde die Wirksamkeit einer Datennormalisierung auf 26 % Trockenmasse (TM) oder 5 % Fettgehalt und Trophiestufe 4 (TS4) erprobt, die im EU WRRL-Leitfaden Nr. 32 vorgeschlagen wird und dazu dienen soll, die Vergleichbarkeit heterogener Monitoringdaten zu erhöhen. Zum anderen wurde die Umrechnung von Schadstoffkonzentrationen im Filet auf Ganzfischkonzentrationen geprüft, um angepasste Risikobewertungen für Wildtiere und die menschliche Gesundheit zu ermöglichen. Darüber hinaus wurden die Einhaltung der Umweltqualitätsnormen(UQN) und die zeitlichen Verläufe der im Rahmen des WRRL-Fischmonitorings zu erfassenden organischen Stoffe an den 17 UPB-Messstellen (MS) in deutschen Flüssen und Seen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Normalisierung von Quecksilber- und PFOS-Daten auf 26 % TM die Vergleichbarkeit unterschiedlicher Datensätze nicht erhöht. Eine Normalisierung auf 5 % Fett bei lipophilen Stoffen hatte dagegen deutliche Effekte. Eine Standardisierung auf TS 4, die sich auf Standardwerte für die Trophiestufen der Fische stützt und nicht auf tatsächlich gemessenen TS- Werte, führte nicht zu einer erhöhten Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Fischarten. Die UQN von Dicofol, HBCDD und HCB wurden von Brassen aller MS eingehalten, während flächendeckende Überschreitungen für PBDE beobachtet wurden. Die UQN-Einhaltung der übrigen Stoffe war abhängig vom Standort. An den meisten MS hat die Belastung der Fische seit Anfang der 2000er Jahre abgenommen

Konzept zur Implementierung der neuen Umweltqualitätsnormen für prioritäre Stoffe in Fischen (Richtlinie 2013/39/EU). Abschlussbericht

The aim of the present research project was to develop the basics for a suitable concept for the compliance monitoring of priority substances in fish that meets the requirements of the Water Framework Directive (WFD) and integrates the various objectives of WFD water monitoring, in particular compliance monitoring of environmental quality standards (EQS) and trend monitoring. For this purpose, approximately 20 fish each of three different fish species were sampled at six locations in German surface waters. Biometric data were recorded (e.g., weight, length, age) and pool samples of filet and carcass were analyzed separately for priority substances. These data were used to calculate the respective concentrations in whole fish. The information laid down in the RAKON Working Paper IV.3 by the German Working Group on Water Issues of the Federal States and the Federal Government (LAWA) was taken into account and the suitability of the recommended procedures to be implemented on site was examined. Based on the study results, recommendations were derived for the implementation of the WFD biota monitoring. Since routine water monitoring is the responsibility of the German Federal States, aspects of practical implementation were discussed with the responsible colleagues from the Federal States institutions in two technical meetings

Biota monitoring under the Water Framework Directive: On tissue choice and fish species selection

The study addresses the topic of suitable matrices for chemical analysis in fish monitoring and discusses the effects of data normalization in the context of the European Water Framework Directive (WFD). Differences between species are considered by comparing three frequently monitored species of different trophic levels, i.e., chub (Squalius cephalus, n = 28), (bream, Abramis brama, n = 11), and perch (Perca fluviatilis, n = 19) sampled in the German Danube. The WFD priority substances dioxins, furans and dioxin-like polychlorinated biphenyls (PCDD/F + dl-PCB), polybrominated diphenyl ethers (PBDE), α-hexabromocyclododecane (α-HBCDD), hexachlorobenzene (HCB), mercury (Hg), and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) as well as non-dioxin-like (ndl)-PCB were analyzed separately in fillet and carcass and whole body concentrations were calculated. Hg was analyzed in individual fish fillets and carcasses, all other substances were determined in pool samples, which were compiled on the basis of fish size (3 chub pools, 1 bream pool, 2 perch pools). The data were normalized to 5% lipid weight (or 26% dry mass in the case of Hg and PFOS) for comparison between matrices and species. Hg concentrations were generally higher in fillet than in whole fish (mean whole fish-to-fillet ratio: 0.7) whereas all other substances were mostly higher in whole fish. In the case of lipophilic substances these differences leveled after lipid normalization. Significant correlations (p ≤ .05) were detected between Hg and fish weight and age. Hg concentrations varied least among younger fish. PCDD/F, dl-PCB, ndl-PCB, PBDE, α-HBCDD and HCB correlated significantly (p ≤ .05) with lipid concentrations. Fillet-to-whole fish conversion equations and/or conversion factors were derived for all substances except α-HCBDD. Although more data also for individual fish would be desirable the results are nevertheless a step on the way to translate fillet concentrations of priority substances to whole fish concentrations

Development of cornerstones for a monitoring programme for the assessment of biocide emissions into the environment: Project No. FKZ 3712 67 403; Report No. UBA-FB 002483/ENG

First, the status of biocides monitoring in Germany and other EU countries was evaluated. Therefore scientific publications and reports by government agencies and other institutions were retrieved. To get a broader picture a first international workshop on biocides monitoring was organised on behalf of the German Environment Agency (UBA) and the NORMAN association. Main topics were prioritisation of biocides for inclusion in monitoring programmes, practical issues regarding sampling and analysis, and monitoring data evaluation. Based on a proposal from a previous project a prioritisation approach for biocides was optimised and executed. Compounds are evaluated for potential direct or indirect emissions, their potential to cause adverse effects, and their relevance for an occurrence in environmental compartments (e.g. water phase, suspended particulate matter, biota). Depending on the compartment, substance-specific properties relevant for partitioning between media, persistence and/or bioaccumulation are considered. To achieve a broader coverage of biocides in monitoring activities a proposal for a biocides monitoring programme was elaborated. In an experimental section a set of biocides (triclosan, azole fungicides) including one transformation product (methyltriclosan) was investigated in different samples from sewage treatment plants and receiving waters. At the in-vestigated sites measured levels were low or even below the limit of quantification. In a study on rodenticides in archived fish liver samples low levels of three compounds could be detected in samples from different years and sites. An experimental study on triclosan/methyltriclosan proved the occurrence of residues of both compounds in soils and earthworms from sewage sludge treated sites. Finally, the proposed prioritisation scheme and monitoring concept was discussed on base of the experimental results and literature data. The project results were presented during a second international workshop on biocides monitoring again jointly organized by UBA and NORMAN

Chemicals of emerging concern in marine specimens of the German Environmental Specimen Bank

Background Descriptor 8 of the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) (Directive 2008/56/EC) addresses the good environmental status with regard to pollution of marine waters by chemical contaminants. Commission decision (EU) 2017/848 lays down the criteria and methodological standards on good environmental status of marine waters. Member States, in regional or subregional cooperation, shall establish lists of relevant contaminants beside those already covered by the Water Framework Directive (WFD). To provide information on emerging contaminants in marine biota, the German Environmental Specimen Bank (ESB) has compiled data of blue mussels and eelpouts from coastal sites in the North and Baltic Seas. Substances identified by the International Council for the Exploration of the Sea (ICES) as of emerging concern for the marine environment have been used as a starting point. Results and conclusions The study presents data of 19 emerging flame retardants and degradation products, 40 per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) and three cyclic volatile methylsiloxanes (cVMS). Among the emerging flame retardants, only Dec 602 was detected in all samples of 2015. Dec 604, Cl10-antiDP, 1,5-DPMA, EH-TBB, PBEB, TBP-AE, BATE, BTBPE and HBBz were constantly < limit of quantification (LOQ). Time trends were barely detected. Legacy PBDE still dominates in most samples. PFAS concentrations were usually higher in samples from the North Sea sites compared to samples from the Baltic Sea. PFOS dominated in most samples. Increasing trends over time were detected for PFNA, PFDA and PFDoDA at the Baltic Sea site and for PFDA at one North Sea site. Concentrations of the cVMS D4, D5 and D6 were below the detection limit at the ESB sampling sites. Based on the results, it should be considered to include the emerging flame retardants DP and Dec 602 and the long-chain perfluoroalkyl substances PFNA, PFDA, PFUnDA and PFDoDA in a regular monitoring in the North and Baltic Seas

Current levels and trends of selected EU Water Framework Directive priority substances in freshwater fish from the German environmental specimen bank

Under the German environmental specimen bank programme bream (Abramis brama) were sampled in six German rivers and analysed for the priority hazardous substances dicofol, hexabromocyclododecane (HBCDD), hexachlorobenzene (HCB), hexachlorobutadiene (HCBD), heptachlor + heptachlor epoxide (HC + HCE), polybrominated diphenylethers (PBDEs), polychlorinated dibenzo-p-dioxins and -furans and dioxin-like polychlorinated biphenyls (PCDD/Fs + dl-PCBs), and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS). The aim was to assess compliance with the EU Water Framework Directive environmental quality standards for biota (EQSBiota) for the year 2013, and to analyse temporal trends for those substances that are of special concern. General compliance was observed for dicofol, HBCDD and HCBD whereas PBDEs exceeded the EQSBiota at all sites. For all other substances compliance in 2013 varied between locationns. No assessment was possible for HC + HCE at some sites where the analytical sensitivity was not sufficient to cover the EQSBiota. Trend analysis showed decreasing linear trends for HCB and PFOS at most sampling sites between 1995 and 2014 indicating that the emission reduction measures are effective. Mostly decreasing trends or constant levels were also observed for PCDD/Fs and dl-PCBs. In contrast, increasing trends were detected for PBDEs and HBCDD which were especially pronounced at one Saar site located downstream of the industries and conurbation of Saarbrücken and V€olklingen. This finding points to new sources of emissions which should be followed in the coming years

Retrospective monitoring of mercury in fish from selected European freshwater and estuary sites

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