Non-Target Screening in Schwebstoff- und Biotaproben : Abschlussbericht / von Georg Dierkes, Lise Boulard, Arne Wick (Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz) ; im Auftrag des Umweltbundesamtes ; Durchführung der Studie: Bundesanstalt für Gewässerkunde ; Redaktion: Fachgebiet II 2.4 Binnengewässer - Jan Koschorreck

Abstract

Ziel dieses Vorhabens war die Etablierung eines innovativen Monitoringansatzes für Fisch- und Schwebstoffproben auf Basis von generischen Analysenmethoden. Dazu wurden Extraktions- und Analysenmethoden, die eine große Bandbreite an Analyten erfassen, entwickelt und validiert. An ersten Schwebstoffprobensätzen wurden drei Datenauswertungs-Ansätze 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. Mit Hilfe der Screening-Ansätze konnten verschiedene Fragestellungen bzgl. Vorkommen und Verteilung sowie Priorisierung von Schadstoffen erfolgreich bearbeitet werden. Es konnte gezeigt werden, dass diese Art der Analysen viel Potential zur Verbesserung der Gewässerüberwachung und Beurteilung der Wirksamkeit von Minderungs- bzw. Verbesserungsmaßnahmen beinhalten. Allerdings zeigten sich Limitierungen bezüglich der Nachweisstärke, 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. Die neu entwickelten Methoden sollen zukünftig zum Aufbau digitaler Probenarchive dienen und so die Identifizierung und Priorisierung neuartiger Schadstoffe in Biotaproben und Schwebstoffen ermöglichen.

Aim of this study was the establishment of an innovative monitoring approach based on generic analysis methods for fish and suspended particular matter. Therefore, extraction and analysis methods covering a broad range of analytes were developed and validated. Three approaches for data analysis were tested: i) data base assisted screening, ii) suspect screening and ii) unknown screening. Based on the results and comparison with existing quantification data chances and limitations of the screening approaches were critically evaluated. Using these screening approaches different scientific questions regarding occurrence and distribution of pollutants could be addressed. The high potential in improving monitoring and assessment of measurements was shown. However, limitation in sensitivity hamper detection of low concentrations (<1 ng/g). Especially in case of biota sensitivity is decreased by the complex matrix. Here optimizations in sample pretreatment and data analysis are necessary. The newly developed methods should enable identification and prioritization of novel pollutants in biota samples and suspended particular matter in future.