Online-Portal "Non-Target Screening für die Umweltüberwachung der Zukunft" : ein digitales Archiv für das Aufzeichnen von stofflichen Belastungen in Gewässern : Abschlussbericht / von Kevin Jewell, Franziska Thron, Björn Ehlig, Jonas Skottnik, Thomas Scharrenbach, Thomas Ternes, Arne Wick (Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz), Jan Koschorreck, Anna Lena Kronsbein (Umweltbundesamt, Berlin) ; im Auftrag des Umweltbundesamtes ; Redaktion: Fachgebiet II 2.5 Labor für Wasseranalytik - Jan Koschorreck

Abstract

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, 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. Es bestehen jedoch weiterhin Herausforderungen. Die Vergleichbarkeit der Daten über mehrere Jahre hinweg und zwischen Laboren benötigt weitere Optimierung und die Entwicklung von Standards für die Messung und Datenprozessierung. Die Benutzeroberfläche und die Qualitätssicherung müssen weiterentwickelt werden, um die Benutzerfreundlichkeit und die Interpretation der Ergebnisse zu verbessern. Trotz dieser Herausforderungen bietet das NTSPortal einen vielversprechenden Ansatz für die Integration von NTS im Gewässerschutz.

A system was developed to manage large amounts of data from Non-Target Screening (NTS), a technique used to identify organic trace contaminants in surface waters. This system (called NTSPortal) is crucial because NTS generates data with hundreds of parameters from many samples, and the required comparisons across space and time can only be achieved with a digital archive. The system consists of scripts for processing raw measurement data, storing results in a database, and data visualization with an interactive web dashboard. This allows for quick generation of regional overviews highlighting contaminant hotspots and long-term trend analysis (e.g., tracking new pharmaceuticals in rivers). Additionally, the system facilitates the identification of previously unknown contaminants, for example by analyzing daily riversamples and characteristic trend data. However, challenges remain. Data compatibility across labs and over time needs further optimization and the introduction of new standards for analysis and data processing. The user interface and data quality assurance require further development to improve usability and interpretation of results. Despite these challenges, NTSPortal offers a promising approach for integrating NTS into water quality assessment.