Search

Chemicals that end up in the water cycle can negatively impact water quality and thereby the aquatic environment. In the Netherlands, drinking water is primarily prepared from surface water and groundwater. To protect the environment and drinking water sources, it is important to adequately monitor the water quality and identify contaminants of emerging concern (CECs). Current European legislation on water quality assessment dictates the use of targeted chemical analysis to analyze a list of priority substances in water bodies. By only measuring a limited list of compounds, however, environmental risks and adverse effects on water quality may be underestimated. To improve this assessment, effect-based bioassays are applied more and more. Bioassays measure the combined potency of all (known and unknown) bioactive compounds in a sample that affect the same endpoint. Effect-directed analysis (EDA) combines chemical analyses and bioassays into one platform to identify CECs, to prioritize them for future monitoring. Previously, such a platform was developed in the High-Throughput EDA project (2013 – 2017, funded by NWO-STW). In this project, the Division of Bioanalytical Chemistry and the VU Department of Environment & Health of Vrije Universiteit Amsterdam collaborated with Het Waterlaboratorium. The developed platform was implemented at Het Waterlaboratorium for monitoring applications outside an academic context. In the HT-EDA project, bioassays that monitor mutagenic and endocrine disrupting activity were applied for the identification of compounds with EDA. Furthermore, the platform allowed for high-resolution fractionation, simplifying the composition of mixtures in fractions in well plate format. The identification success rate was limited, however, which could be (partly) attributed to a lack of fast identification strategies. Also, there was a need to identify CECs with other toxicological endpoints relevant to the water cycle, such as the toxicity of antibiotics. The work in this thesis was carried out as part of the RoutinEDA project, which was embedded in the CEC-partnership, a research program funded by the Dutch Research Council (NWO), STOWA, TKI Water Technology, and KWR Water Research Institute. Chapter 1 describes the background and the aims of this thesis. Here, information on chemicals that threaten water quality and water quality assessment strategies are provided. Further, it is described how targeted chemical analysis and suspect and nontarget screening approaches are applied in the identification of CECs. The principle of EDA is presented in detail, together with novel toxicological endpoints relevant to the water cycle that were addressed in this work. The aims of this thesis were to: (1) Expand the existing EDA platform with an antibiotics bioassay, targeting antimicrobial compounds as a toxicological endpoint (2) Enhance the identification success rate of CECs (3) Identify CECs with glucocorticoid and/or antimicrobial activity in water samples (4) Improve the EDA platform in efficiency and use allowing for routine application by monitoring laboratories Chapter 2 describes the development of a high-throughput bioassay for the screening of antibiotics in environmental samples. In Chapter 3, a data processing workflow for EDA studies was developed to improve the identification process of CECs using suspect and nontarget screening. Chapter 4 describes the identification of antimicrobial CECs in water sample extracts that were sampled around two WWTPs by using EDA. In Chapter 5, six Dutch WWTP effluents were subjected to EDA for the identification of CECs with glucocorticoid and/or antimicrobial activity. Finally, Chapter 6 discusses the overall findings of this thesis and provides future perspectives to improve the EDA platform.

Dit rapport geeft een evaluatie van een in 1983 uitgevoerd haalbaarheidsonderzoek naar de mogelijkheden om op provinciaal niveau een lange termijn milieuverkenning (milieuscenario) op te stellen. Aandacht is besteed aan: - maatschappelijke ontwikkelingen die op enigerlei wijze het milieu beinvloeden zoals economische groei, overheidsbeleid en regionale activiteiten ; - fysieke ingrepen in het milieu die veroorzaakt worden door regionale activiteiten; daartoe is een zgn. ecosysteem- en soortmethode verder ontwikkeld; - verontreiniging van het milieu, waarbij een selectieprocedure is ontwikkeld om tot een gewenst niveau van scenario-ontwikkeling te komen (emissie, belasting, concentratie, effecten) ; - effecten van ingrepen en verontreinigingen op doelstellingen van het milieubeleid (volksgezondheid, milieugebruiksfuncties en natuurbehoud).

Analyse van de factoren, de scenario's en de omvang van de mogelijke directe en indirecte schade en claims in de keten bij levering van verontreinigd diervoeder

The effect of the dioxin-like PCB 126 (3,3¿,4,4¿,5-pentachlorobiphenyl) on the early development of the marine flatfish sole (Solea solea) was tested in a newly developed early life stage (ELS) test that includes the metamorphosis of the symmetric larvae into an asymmetrical flatfish. Early life stages of sole were exposed to a concentration series of PCB 126 in seawater until 4, 8, 10 and 15 days post fertilisation (dpf). Subsequently the development of the larvae was registered under further unexposed conditions. The LC50s at the start of the free-feeding stage (12 dpf) ranged between 39 and 83 ng PCB 126/l depending on exposure duration. After the fish had completed the metamorphosis, the LC50 values ranged between 1.7 and 3.7 ng PCB 126/l for the groups exposed for 4, 8 and 10 dpf, respectively. Thus exposure for only 4 days, covering only the egg stage, was sufficient to cause adverse effects during a critical developmental phase two weeks later. The internal dosages of these larvae, determined by means of an in vitro gene reporter assay as dioxin-equivalent values (TEQ), revealed a LD50 of 1 ng TEQ/g lipid, which is within the same order of magnitude as TEQ levels found in fish from highly polluted areas. This study indicates that ELS fish tests that are terminated shortly after the fish becomes free-feeding, underestimate the toxic potential of compounds with low acute toxicity such as PCBs. Our prolonged ELS with this native marine flatfish suggests that reproductive success of fish populations at contaminated sites can be affected De standaardprocedure die moet vaststellen hoe giftig bepaalde stoffen voor vislarfjes zijn, heeft een blinde vlek. Dat ontdekten Wageningse biologen door proeven met pasgeboren tongetjes. Hun onderzoek geeft waarschijnlijk een aanvullende verklaring voor de achteruitgang van de visstand

Om het proces van de toelating van afval- en reststoffen voor gebruik als covergistingsmateriaal te versnellen en vooral ook om de verantwoordelijkheid voor de toetsing meer bij het bedrijfsleven te leggen, heeft de Staatsecretaris van het Ministerie van Economische Zaken (EZ) besloten tot opname van een ‘Alternatieve systematiek’ voor de toetsing van stoffen in de regelgeving. Met deze systematiek kan het bedrijfsleven op basis van een beperkt aantal gegevens zelfstandig beoordelen of een afval- of reststof geschikt is om te worden gebruikt als covergistingsmateriaal. Het Ministerie van EZ heeft Alterra Wageningen UR en RIVM gevraagd om een alternatieve systematiek op te stellen voor de toetsing van afval- en reststoffen voor gebruik als covergistingsmateriaal, waarbij een beperkt aantal gegevens nodig is. Tevens is gevraagd om mogelijkheden voor rubricering van afval- en reststoffen onder de rubricering van de Europese regelgeving voor afvalstoffen (EURAL-codes) in de Meststoffenwet te onderzoeken. Het onderzoek heeft geleid tot twee deelrapporten. Dit WOt-werkdocument (1) behandelt contaminanten die door de Meststoffenwet zijn aangewezen en die voor kunnen komen in afval- en reststoffen die bestemd worden voor vergisting met dierlijke mest. Het tweede WOt-werkdocument (De Poorter et al., 2013) behandelt organische microverontreinigingen die niet door de Meststoffenwet zijn aangewezen

Digestaat is het restproduct dat overblijft na de (co)-vergisting van drijfmest voor de productie van biogas. Digestaat kan als meststof worden gebruikt in de akker- en tuinbouw en worden toegepast zoals drijfmest. De eigenschappen van digestaat zijn globaal vergelijkbaar met die van dierlijke mest. Dit rapport gaat in op de bemestende waarde van digestaat voor de landbouw en de risico’s van het gebruik van digestaat.

Digestaat is het restproduct dat overblijft na de (co)-vergisting van drijfmest voor de productie van biogas. Digestaat kan als meststof worden gebruikt in de akker- en tuinbouw en worden toegepast zoals drijfmest. De eigenschappen van digestaat zijn globaal vergelijkbaar met die van dierlijke mest. Dit rapport gaat in op de bemestende waarde van digestaat voor de landbouw en de risico’s van het gebruik van digestaat.

Om het proces van de toelating van afval- en reststoffen voor gebruik als covergistingsmateriaal te versnellen en vooral ook om de verantwoordelijkheid voor de toetsing meer bij het bedrijfsleven te leggen, heeft de Staatsecretaris van het Ministerie van Economische Zaken (EZ) besloten tot opname van een ‘Alternatieve systematiek’ voor de toetsing van stoffen in de regelgeving. Met deze systematiek kan het bedrijfsleven op basis van een beperkt aantal gegevens zelfstandig beoordelen of een afval- of reststof geschikt is om te worden gebruikt als covergistingsmateriaal. Het Ministerie van EZ heeft Alterra Wageningen UR en RIVM gevraagd om een alternatieve systematiek op te stellen voor de toetsing van afval- en reststoffen voor gebruik als covergistingsmateriaal, waarbij een beperkt aantal gegevens nodig is. Tevens is gevraagd om mogelijkheden voor rubricering van afval- en reststoffen onder de rubricering van de Europese regelgeving voor afvalstoffen (EURAL-codes) in de Meststoffenwet te onderzoeken. Het onderzoek heeft geleid tot twee deelrapporten. Dit WOt-werkdocument (1) behandelt contaminanten die door de Meststoffenwet zijn aangewezen en die voor kunnen komen in afval- en reststoffen die bestemd worden voor vergisting met dierlijke mest. Het tweede WOt-werkdocument (De Poorter et al., 2013) behandelt organische microverontreinigingen die niet door de Meststoffenwet zijn aangewezen

Om de toelating van afval- en reststoffen voor gebruik als covergistingsmateriaal te versnellen en ook om de verantwoordelijkheid voor de toetsing meer bij het bedrijfsleven te leggen, heeft de Staatsecretaris van het ministerie van Economische Zaken (EZ) besloten tot opname van een ‘Alternatieve systematiek’ afval- en reststoffen in de regelgeving te toetsen. Met deze systematiek moet het bedrijfsleven op basis van een beperkt aantal gegevens zelfstandig kunnen beoordelen of een afval- of reststof geschikt is om te worden gebruikt als covergistingsmateriaal. Het ministerie van EZ heeft Alterra Wageningen UR en RIVM gevraagd om een alternatieve systematiek op te stellen voor de toetsing van afval- en reststoffen voor gebruik als covergistingsmateriaal, waarbij een beperkt aantal gegevens nodig is. Tevens is gevraagd om mogelijkheden voor rubricering van afval- en reststoffen onder de rubricering van Europese regelgeving voor afvalstoffen (EURAL-codes) in de Meststoffenwet te onderzoeken. Het onderzoek heeft geleid tot twee deelrapporten. Deelrapport 1 (WOt werkdocument nr. 358, Ehlert et al., 2013b) behandelt een alternatieve systematiek voor anorganische en organische contaminanten die door de Meststoffenwet (MW) zijn aangewezen en onderliggende beoordelingssystematieken. Dit deelrapport (2) gaat in op de milieubezwaarlijkheid van aangewezen residuen van gewasbeschermingsmiddelen, die niet door de MW aangewezen zijn, en resulteert in een voorstel met opties die beleidsafweging vragen

Om de toelating van afval- en reststoffen voor gebruik als covergistingsmateriaal te versnellen en ook om de verantwoordelijkheid voor de toetsing meer bij het bedrijfsleven te leggen, heeft de Staatsecretaris van het ministerie van Economische Zaken (EZ) besloten tot opname van een ‘Alternatieve systematiek’ afval- en reststoffen in de regelgeving te toetsen. Met deze systematiek moet het bedrijfsleven op basis van een beperkt aantal gegevens zelfstandig kunnen beoordelen of een afval- of reststof geschikt is om te worden gebruikt als covergistingsmateriaal. Het ministerie van EZ heeft Alterra Wageningen UR en RIVM gevraagd om een alternatieve systematiek op te stellen voor de toetsing van afval- en reststoffen voor gebruik als covergistingsmateriaal, waarbij een beperkt aantal gegevens nodig is. Tevens is gevraagd om mogelijkheden voor rubricering van afval- en reststoffen onder de rubricering van Europese regelgeving voor afvalstoffen (EURAL-codes) in de Meststoffenwet te onderzoeken. Het onderzoek heeft geleid tot twee deelrapporten. Deelrapport 1 (WOt werkdocument nr. 358, Ehlert et al., 2013b) behandelt een alternatieve systematiek voor anorganische en organische contaminanten die door de Meststoffenwet (MW) zijn aangewezen en onderliggende beoordelingssystematieken. Dit deelrapport (2) gaat in op de milieubezwaarlijkheid van aangewezen residuen van gewasbeschermingsmiddelen, die niet door de MW aangewezen zijn, en resulteert in een voorstel met opties die beleidsafweging vragen

In dit rapport wordt een wiskundig model beschreven waarmee het advectief transport van verontreinigingen in grondwater onder invloed van colloiden bepaald kan worden. Er wordt vanuit gegaan dat de concentratie colloiden in het grondwater constant is en dat er geen binding van colloiden aan de vaste fase optreedt. Verder wordt aangenomen dat sorptie van verontreinigingen aan de vaste fase en aan colloiden beschreven kan worden door Freundlich-isothermen. Het wiskundige model wordt geanalyseerd en er wordt een overzicht gegeven van alle mogelijke oplossingen. Daartoe wordt gebruik gemaakt van de theorie van hyperbolische differentiaalvergelijkingen. Als voorbeeld wordt voor de metalen koper en americium de transportsnelheid berekend in aanwezigheid en afwezigheid van colloiden. Op basis van het overzicht van alle mogelijke oplossingen en de voorbeeldberekeningen wordt geconcludeerd dat met deze methode het effect van colloiden op het transport van verontreinigingen in een evenwichtsysteem kwalitatief bepaald kan worden. Belangrijke parameters zijn de Freundlich-constanten die het aantal beschikbare bindingsplaatsen op de colloiden en op de vaste fase en de preferentie van de sorptie bepalen. Vooral wanneer met afnemende verontreinigingsconcentratie de binding aan colloiden relatief meer preferent wordt dan binding aan de vaste fase, kan de transportsnelheid van verontreinigingen drastisch toenemen.

In dit rapport wordt een wiskundig model beschreven waarmee het advectief transport van verontreinigingen in grondwater onder invloed van colloiden bepaald kan worden. Er wordt vanuit gegaan dat de concentratie colloiden in het grondwater constant is en dat er geen binding van colloiden aan de vaste fase optreedt. Verder wordt aangenomen dat sorptie van verontreinigingen aan de vaste fase en aan colloiden beschreven kan worden door Freundlich-isothermen. Het wiskundige model wordt geanalyseerd en er wordt een overzicht gegeven van alle mogelijke oplossingen. Daartoe wordt gebruik gemaakt van de theorie van hyperbolische differentiaalvergelijkingen. Als voorbeeld wordt voor de metalen koper en americium de transportsnelheid berekend in aanwezigheid en afwezigheid van colloiden. Op basis van het overzicht van alle mogelijke oplossingen en de voorbeeldberekeningen wordt geconcludeerd dat met deze methode het effect van colloiden op het transport van verontreinigingen in een evenwichtsysteem kwalitatief bepaald kan worden. Belangrijke parameters zijn de Freundlich-constanten die het aantal beschikbare bindingsplaatsen op de colloiden en op de vaste fase en de preferentie van de sorptie bepalen. Vooral wanneer met afnemende verontreinigingsconcentratie de binding aan colloiden relatief meer preferent wordt dan binding aan de vaste fase, kan de transportsnelheid van verontreinigingen drastisch toenemen.

Wat is het gedrag van elektrische stroom in de allerkleinste stroomdraadjes die we kunnen maken? Dit proefschrift presenteert experimenteel onderzoek dat tot doel had dit op een heel fundamenteel niveau uit te zoeken. De kleinste stroomdraadjes die we kunnen maken worden gefabriceerd met nanotechnologie, en hebben afmetingen op de nanoschaal. De breedte van dergelijk draadjes is ongeveer zo groot als de kwantummechanische golflengte van elektronen die in de draad stromen, en dit is niet veel groter dan de grootte van de individuele atomen van het materiaal waar de draad van is gemaakt. In zulke hele kleine draadjes gedraagt de elektrische stroom zich anders dan in grotere draden (zoals de elektrische draden in ons degelijk leven). De elektronen stromen niet als individuele elektronen door de draad, maar de elektrische stroom hangt af van hoe een wolk van elektronen die elkaar voelen (elektronen die onderlinge wisselwerking hebben) door de draad kan bewegen. Het onderzoekswerk voor dit proefschrift heeft ontdekt wat de onderliggende fysica is bij dit verschijnsel. Dit was een belangrijke en veel bediscussieerde open vraag in het vakgebied nanoscience sinds 1996. Deze studies zijn verricht onder extreme condities, waar de elektrische stroom het meest uitgesproken wordt beïnvloed door de wisselwerking tussen elektronen. De draden waren hiervoor gemaakt met extreem zuivere halfgeleiders, en bestudeerd bij temperaturen van minder dan 1 graad boven het absolute nulpunt (ongeveer 273 graden Celsius onder nul). De resultaten zijn belangrijk om de computers van de toekomst te kunnen bouwen.

Wat is het gedrag van elektrische stroom in de allerkleinste stroomdraadjes die we kunnen maken? Dit proefschrift presenteert experimenteel onderzoek dat tot doel had dit op een heel fundamenteel niveau uit te zoeken. De kleinste stroomdraadjes die we kunnen maken worden gefabriceerd met nanotechnologie, en hebben afmetingen op de nanoschaal. De breedte van dergelijk draadjes is ongeveer zo groot als de kwantummechanische golflengte van elektronen die in de draad stromen, en dit is niet veel groter dan de grootte van de individuele atomen van het materiaal waar de draad van is gemaakt. In zulke hele kleine draadjes gedraagt de elektrische stroom zich anders dan in grotere draden (zoals de elektrische draden in ons degelijk leven). De elektronen stromen niet als individuele elektronen door de draad, maar de elektrische stroom hangt af van hoe een wolk van elektronen die elkaar voelen (elektronen die onderlinge wisselwerking hebben) door de draad kan bewegen. Het onderzoekswerk voor dit proefschrift heeft ontdekt wat de onderliggende fysica is bij dit verschijnsel. Dit was een belangrijke en veel bediscussieerde open vraag in het vakgebied nanoscience sinds 1996. Deze studies zijn verricht onder extreme condities, waar de elektrische stroom het meest uitgesproken wordt beïnvloed door de wisselwerking tussen elektronen. De draden waren hiervoor gemaakt met extreem zuivere halfgeleiders, en bestudeerd bij temperaturen van minder dan 1 graad boven het absolute nulpunt (ongeveer 273 graden Celsius onder nul). De resultaten zijn belangrijk om de computers van de toekomst te kunnen bouwen.

Wat is het gedrag van elektrische stroom in de allerkleinste stroomdraadjes die we kunnen maken? Dit proefschrift presenteert experimenteel onderzoek dat tot doel had dit op een heel fundamenteel niveau uit te zoeken. De kleinste stroomdraadjes die we kunnen maken worden gefabriceerd met nanotechnologie, en hebben afmetingen op de nanoschaal. De breedte van dergelijk draadjes is ongeveer zo groot als de kwantummechanische golflengte van elektronen die in de draad stromen, en dit is niet veel groter dan de grootte van de individuele atomen van het materiaal waar de draad van is gemaakt. In zulke hele kleine draadjes gedraagt de elektrische stroom zich anders dan in grotere draden (zoals de elektrische draden in ons degelijk leven). De elektronen stromen niet als individuele elektronen door de draad, maar de elektrische stroom hangt af van hoe een wolk van elektronen die elkaar voelen (elektronen die onderlinge wisselwerking hebben) door de draad kan bewegen. Het onderzoekswerk voor dit proefschrift heeft ontdekt wat de onderliggende fysica is bij dit verschijnsel. Dit was een belangrijke en veel bediscussieerde open vraag in het vakgebied nanoscience sinds 1996. Deze studies zijn verricht onder extreme condities, waar de elektrische stroom het meest uitgesproken wordt beïnvloed door de wisselwerking tussen elektronen. De draden waren hiervoor gemaakt met extreem zuivere halfgeleiders, en bestudeerd bij temperaturen van minder dan 1 graad boven het absolute nulpunt (ongeveer 273 graden Celsius onder nul). De resultaten zijn belangrijk om de computers van de toekomst te kunnen bouwen.

Analyse van de factoren, de scenario's en de omvang van de mogelijke directe en indirecte schade en claims in de keten bij levering van verontreinigd diervoeder

Dit project was gericht op het ontwikkelen van methoden om substraten en bodemverbeterende middelen fysisch, chemisch en biologisch te kunnen karakteriseren. Er is na vergelijkend onderzoek een methode gekozen voor het meten van impurities (ongewenste materialen als glas, steen, plastic en metaal) in substraat(mengsels). Verder is een belangrijke bijdrage geleverd aan het programma van CEN op het gebied van weed testing, fytotoxicity testing en bio-degradation. In 2006 zullen verschillende van deze methoden op Europees niveau worden vastgesteld (aanvaard).

Dit project was gericht op het ontwikkelen van methoden om substraten en bodemverbeterende middelen fysisch, chemisch en biologisch te kunnen karakteriseren. Er is na vergelijkend onderzoek een methode gekozen voor het meten van impurities (ongewenste materialen als glas, steen, plastic en metaal) in substraat(mengsels). Verder is een belangrijke bijdrage geleverd aan het programma van CEN op het gebied van weed testing, fytotoxicity testing en bio-degradation. In 2006 zullen verschillende van deze methoden op Europees niveau worden vastgesteld (aanvaard).

In het jaar 2005 zijn op 14 locaties in watersystemen van de Nederlandse rijkswateren monsters rode aal verzameld. Analyses zijn uitgevoerd voor kwik, PCB’s en een aantal andere prioritaire organochloorverbindingen. Beschreven wordt wat opvalt in vergelijking met de voorgaande jaren vanaf 2001.

In het jaar 2005 zijn op 14 locaties in watersystemen van de Nederlandse rijkswateren monsters rode aal verzameld. Analyses zijn uitgevoerd voor kwik, PCB’s en een aantal andere prioritaire organochloorverbindingen. Beschreven wordt wat opvalt in vergelijking met de voorgaande jaren vanaf 2001.

Toeslagmateriaal in beton dat is verontreinigd door het zogenaamde oerhout, kan schade in betonvloeren veroorzaken. Ingegaan wordt de oorzaak van deze schade, de mogelijkheden en onmogelijkheden om schade te voorkomen en de reparatiemethoden die daarvoor in aanmerking komen

Tijdens de bewaring verliezen de broedeieren een zekere hoeveelheid vocht. Als gevolg van verschillen in vochtverlies tijdens de bewaring zijn verschillen in vochtverlies tijdens het broedproces geconstateerd. De oorzaak hiervan is onbekend.