Es wurde ein System zur Verwaltung großer Datenmengen aus dem Non-Target Screening (NTS) entwickelt, einer Technik zur Identifizierung von organischen Spurenstoffen im Wasser. Das System (genannt NTSPortal) ist von entscheidender Bedeutung für die Anwendung von NTS im Gewässerschutz, da NTS Daten aus tausenden von Parametern bestehen, die aus vielen Proben und durch unterschiedliche Labore generiert werden. Um Vergleiche über Raum und Zeit mit diesen großen Datenmengen durchzuführen, ist ein digitales Archiv erforderlich. Das System besteht aus Skripten für die Prozessierung von Messdaten, der Sicherung der Daten in einer Datenbank und der Visualisierung der Daten auf einem interaktiven Web-Dashboard. Dies ermöglicht die schnelle Erstellung räumlicher Übersichten, in denen Schadstoff-Hotspots hervorgehoben werden, sowie langfristige Trendanalysen (z. B. von neuen Arzneimitteln in Flüssen). Darüber hinaus erleichtert das System die Identifizierung bisher unbekannter Spurenstoffe, z.B. durch die Analyse täglicher Proben aus Oberflächengewässer. Das NTSPortal bietet einen neuartigen, vielversprechenden Ansatz für die Integration von NTS im Gewässerschutz und der Chemikalienbewertung. Veröffentlicht in Texte | 21/2025.
Es wurde ein System zur Verwaltung großer Datenmengen aus dem Non-Target Screening (NTS) entwickelt, einer Technik zur Identifizierung von organischen Spurenstoffen im Wasser. Das System (genannt NTSPortal) ist von entscheidender Bedeutung für die Anwendung von NTS im Gewässerschutz, da NTS Daten aus tausenden von Parametern bestehen, die aus vielen Proben und durch unterschiedliche Labore generiert werden. Um Vergleiche über Raum und Zeit mit diesen großen Datenmengen durchzuführen, ist ein digitales Archiv erforderlich.Das System besteht aus Skripten für die Prozessierung von Messdaten, der Sicherung der Daten in einer Datenbank und der Visualisierung der Daten auf einem interaktiven Web-Dashboard. Dies ermöglicht die schnelle Erstellung räumlicher Übersichten, in denen Schadstoff-Hotspots hervorgehoben werden, sowie langfristige Trendanalysen (z. B. von neuen Arzneimitteln in Flüssen). Darüber hinaus erleichtert das System die Identifizierung bisher unbekannter Spurenstoffe, z.B. durch die Analyse täglicher Proben aus Oberflächengewässer. Das NTSPortal bietet einen neuartigen, vielversprechenden Ansatz für die Integration von NTS im Gewässerschutz und der Chemikalienbewertung.
Innovative Methoden für den Nachweis von Chemikalien in Fisch- und Schwebstoffproben können die Umwelt- und Chemikaliengesetze verstärken. Dazu wurden Extraktions- und Analysenmethoden für das Non-Target Screening, das eine große Bandbreite an Analyten erfasst, entwickelt und validiert. An ausgewählten Schwebstoffproben wurden drei Datenauswertungsansätze für eine retrospektive Betrachtung getestet: i) Datenbank gestützte Suche, ii) Suspect-Screening, iii) Unknown-Screening. Anhand der Ergebnisse und durch einen Abgleich mit vorhandenen Quantifizierungsdaten wurden die Chancen und Limitierungen der Screening-Ansätze kritisch beurteilt. Es konnten verschiedene Fragestellungen bzgl. Vorkommen und Verteilung sowie Priorisierung von Schadstoffen erfolgreich bearbeitet werden. Diese Art der Analyse zeigt ein großes Potential zur Verbesserung der Gewässerüberwachung und Beurteilung der Wirksamkeit von Minderungs- bzw. Verbesserungsmaßnahmen. Allerdings gibt es Limitierungen bezüglich der Nachweisgernze, so dass das Screening für sehr niedrige Schadstoffkonzentrationen (<1 ng/g) nicht geeignet ist. Vor allem im Fall von Biotaproben zeigten sich auf Grund der komplexen Matrix starke Einschränkungen bezüglich der Anwendbarkeit im niedrigen Konzentrationsbereich. Hier sind Optimierung in Bezug auf die Probenvorbereitung und Datenaufnahme/-auswertung notwendig. Veröffentlicht in Texte | 77/2024.
Innovative Methoden für den Nachweis von Chemikalien in Fisch- und Schwebstoffproben können die Umwelt- und Chemikaliengesetze verstärken. Dazu wurden Extraktions- und Analysenmethoden für das Non-Target Screening, das eine große Bandbreite an Analyten erfasst, entwickelt und validiert. An ausgewählten Schwebstoffproben wurden drei Datenauswertungsansätze für eine retrospektive Betrachtung getestet: i) Datenbank gestützte Suche, ii) Suspect-Screening, iii) Unknown-Screening. Anhand der Ergebnisse und durch einen Abgleich mit vorhandenen Quantifizierungsdaten wurden die Chancen und Limitierungen der Screening-Ansätze kritisch beurteilt. Es konnten verschiedene Fragestellungen bzgl. Vorkommen und Verteilung sowie Priorisierung von Schadstoffen erfolgreich bearbeitet werden. Diese Art der Analyse zeigt ein großes Potential zur Verbesserung der Gewässerüberwachung und Beurteilung der Wirksamkeit von Minderungs- bzw. Verbesserungsmaßnahmen. Allerdings gibt es Limitierungen bezüglich der Nachweisgernze, so dass das Screening für sehr niedrige Schadstoffkonzentrationen (<1 ng/g) nicht geeignet ist. Vor allem im Fall von Biotaproben zeigten sich auf Grund der komplexen Matrix starke Einschränkungen bezüglich der Anwendbarkeit im niedrigen Konzentrationsbereich. Hier sind Optimierung in Bezug auf die Probenvorbereitung und Datenaufnahme/-auswertung notwendig.
Rebryk, Andriy; Koschorreck, Jan; Haglund, Peter Sci Total Environ (2023); online: 1. November 2023 A time-trend study was carried out for two important Baltic Sea species, blue mussel (1994-2017, 11 samples) and eelpout (1994-2017, 11 samples), to track the changes in levels of regulated persistent organic pollutants (POPs) and show potential increases in the levels of the contaminants of emerging concern (CECs). It was carried out utilizing gas chromatography-high-resolution mass spectrometry (GC-HRMS) based non-target screening (NTS). Data were acquired in two modes - electron ionization (EI) and electron capture negative ion chemical ionization (ECNI) - to widen the contaminant coverage, and treated using a fast semi-automated NTS data processing workflow. The study revealed that >250 tentatively identified compounds show statistically significant temporal trends in Baltic blue mussel and eelpout. A large number of regulated substances, including but not limited to PCBs, DDTs and other organochlorine pesticides (OCPs), chlorobenzenes, and many polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), showed significant declining trends, as was expected. Their rates of decline were in good agreement with previously reported data. In contrast, increasing trends were observed for many CECs, some polycyclic aromatic compounds (PAHs), and hydrocarbons. The CEC group included, among others, four compounds, namely, one personal care product ingredient, 2-ethylhexyl stearate, one brominated compound 1,2,3,5-tetrabromobenzene and two intermediates 4-isopropoxyaniline and bilobol dimethyl ether, that were reported in marine biota for the first time to the best of our knowledge. Several compounds, including four CECs and two unknown brominated compounds, showed levels considerably higher than the common legacy pollutants (CB-153 and BDE-99), which might be taken into consideration for future monitoring and risk assessment. In addition, this work revealed the presence of a plethora of organoiodinated compounds that exhibited statistically significant temporal trends in the samples under study, which could be of future interest.
Liebe Wasserfachleute! Wie angekündigt findet der diesjährige Wasserkurs, die Fortbildungstagung für Wasserfachleute, vom 1. bis 3. November 2023 statt. Der Verein für Wasser-, Boden- und Lufthygiene (WaBoLu e.V.) lädt hierfür gemeinsam mit dem Umweltbundesamt nach Berlin ein! Schwerpunkte werden auf Vanadium und PFAS liegen und ihr Vorkommen, Bedeutung, analytische sowie aufbereitungstechnische Möglichkeiten und praktische Herausforderungen beleuchtet. Die Technik des Non-Target-Screening wird mit Erfahrungen zur Überwachung des Roh- und Trinkwassers vorgestellt und ihr Potenzial als Gewässerüberwachung der Zukunft dargelegt. Der risikobasierte Ansatz in der EU-Trinkwasserrichtlinie umfasst auch das Risikomanagement im Einzugsgebiet , welches in der neuen Trinkwassereinzugsgebieteverordnung geregelt wird; diese wird vorgestellt, eingeordnet und ihr werden Erfahrungen aus der Praxis gegenübergestellt. Ebenso wird ein Überblick über laufende Vorhaben und technische Regeln zur Wasserwiederverwendung in Deutschland gegeben, um eine weitere Handlungsoption gegen klimatische Veränderungen verfügbar zu haben. Klimawandel und Bergbaufolgen können unsere Trinkwasserressourcen gefährden, wie aktuelle Studien zeigen, diese und laufende Projekte werden vorgestellt und mit Ihnen diskutiert. Das ausführliche Programm finden Sie unter https://wabolu.de/wp-content/uploads/2023/09/WK-2023-Veranstaltungshinweis_15.09.2023.pdf Anmelden können Sie sich über dieses online Formular: https://wabolu.de/onlineanmeldung/ Viele Grüße und in Vorfreude, Daniel Dittmann
Simon, Fabian; Gehrenkemper, Lennart; Becher, Susanne; Dierkes, Georg; Langhammer, Nicole; Cossmer, Antje; von der Au, Markus; Göckener, Bernd; Fliedner, Annette; Rüdel, Heinz; Koschorreck, Jan; Meermann, Björn Sci Total Environ (2023); online: 10. August 2023 In this study, we compare analytical methods for PFAS determination-target analysis, non-target screening (NTS), direct total oxidizable precursor assay (dTOPA) and extractable organically bound fluorine (EOF). Therefore, suspended particulate matter (SPM) samples from German rivers at different locations in time series from 2005 to 2020 were analyzed to investigate temporal and spatially resolved trends. In this study 3 PFAS mass balances approaches were utilized: (i) PFAA target vs. PFAS dTOPA, (ii) PFAS target vs. EOF and (iii) PFAS target vs. PFAS dTOPA vs. organofluorines NTS vs. EOF. Mass balance approach (i) revealed high proportions of precursor substances in SPM samples. For the time resolved analysis an increase from 94% (2005) to 97% in 2019 was observable. Also for the spatial resolved analysis precursor proportions were high with >84% at all sampling sites. Mass balance approach (ii) showed that the unidentified EOF (uEOF) fraction increased over time from 82% (2005) to 99% (2019). Furthermore, along the river courses the uEOF increased. In the combined mass balance approach (iii) using 4 different analytical approaches EOF fractions were further unraveled. The EOF pattern was fully explainable at the sampling sites at Saar and Elbe rivers. For the time resolved analysis, an increased proportion of the EOF was now explainable. However, still 27% of the EOF for the time resolved analysis and 25% of the EOF for the spatial resolved analysis remained unknown. Therefore, in a complementary approach, both the EOF and dTOPA reveal unknown gaps in the PFAS mass balance and are valuable contributions to PFAS risk assessment. Further research is needed to identify organofluorines summarized in the EOF parameter. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.163753
A time-trend study was carried out for two important Baltic Sea species, blue mussel (1994-2017, 11 samples) and eelpout (1994-2017, 11 samples), to track the changes in levels of regulated persistent organic pollutants (POPs) and show potential increases in the levels of the contaminants of emerging concern (CECs). It was carried out utilizing gas chromatography-high-resolution mass spectrometry (GC-HRMS) based non-target screening (NTS). Data were acquired in two modes - electron ionization (EI) and electron capture negative ion chemical ionization (ECNI) to widen the contaminant coverage, and treated using a fast semi-automated NTS data processing workflow. The study revealed that >250 tentatively identified compounds show statistically significant temporal trends in Baltic blue mussel and eelpout. A large number of regulated substances, including but not limited to PCBs, DDTs and other organochlorine pesticides (OCPs), chlorobenzenes, and many polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), showed significant declining trends, as was expected. Their rates of decline were in good agreement with previously reported data. In contrast, increasing trends were observed for many CECs, some polycyclic aromatic compounds (PAHs), and hydrocarbons. The CEC group included, among others, four compounds, namely, one personal care product ingredient, 2-ethylhexyl stearate, one brominated compound 1,2,3,5-tetrabromobenzene and two intermediates 4-isopropoxyaniline and bilobol dimethyl ether, that were reported in marine biota for the first time to the best of our knowledge. Several compounds, including four CECs and two unknown brominated compounds, showed levels considerably higher than the common legacy pollutants (CB-153 and BDE-99), which might be taken into consideration for future monitoring and risk assessment. In addition, this work revealed the presence of a plethora of organoiodinated compounds that exhibited statistically significant temporal trends in the samples under study, which could be of future interest. © 2023 The Authors
The discovery of new disinfection by-products (DBPs) is still a rarely investigated research area in past studies. In particular, compared to freshwater pools, therapeutic pools with their unique chemical composition have rarely been investigated for novel DBPs. Here we have developed a semi-automated workflow that combines data from target and non-target screening, calculated and measured toxicities into a heat map using hierarchical clustering to assess the pool's overall potential chemical risk. In addition, we used complementary analytical techniques such as positive and negative chemical ionization to demonstrate how novel DBPs can be better identified in future studies. We identified two representatives of the haloketones (pentachloroacetone, and pentabromoacetone) and tribromo furoic acid detected for the first time in swimming pools. Non-target screening combined with target analysis and toxicity assessment may help to define risk-based monitoring strategies in the future, as required by regulatory frameworks for swimming pool operations worldwide. © 2023 Elsevier B.V. All rights reserved.
Non-target screening of suspended particulate matter (SPM), collected from the German rivers Rhine and Saar, was conducted with the goal of identifying organic, permanent cationic contaminants and of estimating their temporal trends over an extended period. Therefore, annual composite samples of SPM, provided by the German Environmental Specimen Bank, were extracted and analyzed with high resolution LC-QToF-MS/MS. To facilitate the identification of substances belonging to the class "permanent cations", prioritization methods were applied utilizing the physicochemical properties of these compounds. These methods include both interactions of the analyte molecules with cation exchange resins and analyzing mass deviations when changing from non-deuterated to deuterated mobile phase solvents during LC-MS analysis. By applying both methods in a combined approach, 123 of the initially detected 2695 features were prioritized, corresponding to a 95% data reduction. This led to the identification of 22 permanent cationic species. The organic dyes Basic Yellow 28 and Fluorescent Brightener 363 as well as two quaternary ammonium compounds (QACs) were detected in environmental samples for the first time to best of or knowledge. The other compounds include additional QACs, as well as quaternary tri-phenylphosphonium compounds (QPC/TPP). In addition to identification, we determined temporal trends of all compounds over a period of 13 years and assessed their ecotoxicological relevance based on estimated concentrations. The two QACs oleyltrimethylammonium and eicosyltrimethylammonium show significant increasing trends in the Rhine SPM and maximum concentrations in the Saar SPM of about 900 and 1400 mikrog/kg, respectively. In the case of the dyes, constant trends have been observed at the end of the studied period, but also maximum concentrations of 400 mikrog/kg for Basic Yellow 28 in 2006 and 1000 mikrog/kg for Fluorescent Brightener 363 in 2015, potentially indicating a strong ecotoxicological risk. © 2022 Elsevier Ltd
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 77 |
| Land | 19 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 45 |
| Text | 27 |
| unbekannt | 24 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 51 |
| offen | 45 |
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|---|---|
| Deutsch | 84 |
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