Onderzoek Raewyn Town

Abstract

Een betrouwbare beoordeling van de ecologische risico's van chemische stoffen is een fundamenteel onderdeel van het Europese beleid inzake veilig gebruik van chemische stoffen, zoals REACh, de Green Deal, en de bescherming van het functioneren van ecosystemen en ecosysteemdiensten. Bij de beoordeling van chemische risico's gaat het meestal om extrapolatie van in-vitro en in-vivo onder laboratoriumomstandigheden waargenomen effecten naar voorspellingen van effecten op ecosysteemniveau. Dit is een zeer moeilijke taak en de huidige extrapolatiemodellen hebben hun beperkingen, met name door een aantal ecologische processen die in de modellen buiten beschouwing worden gelaten en de schaarste aan gegevens voor parametrisering en validering. QTOX zal mechanistische kennis en gegevensefficiënte modelleringsinstrumenten ontwikkelen om de kloof te overbruggen tussen standaard toxiciteitsgegevens (typisch acute effecten van afzonderlijke chemische stoffen) en ecologisch relevante eindpunten die voortvloeien uit chronische, in de tijd variabele blootstelling aan chemische mengsels. De resultaten zullen worden bereikt via een interdisciplinair en intersectoraal onderzoeks- en opleidingsprogramma waarin 10 doctoraatskandidaten de mechanistische processen zullen karakteriseren die de opeenvolgende gebeurtenissen van blootstelling tot effecten op ecosysteemniveau beschrijven en modellen zullen ontwikkelen voor extrapolatie van schadelijke effecten op verschillende niveaus van biologische organisatie onder realistische milieuomstandigheden. Met name de effecten van chemische mengsels, dynamische blootstellingsomstandigheden en hun interactie met klimaatveranderingsscenario's zullen worden gekarakteriseerd in een reeks mesocosmos-experimenten op drie locaties in Midden- en Zuid-Europa. De mesocosmoswerkzaamheden zullen dienen als een bindend opleidingselement en een rijke gegevensbron voor het testen en valideren van het modelleringskader. QTOX zal een vrij toegankelijk instrumentarium opleveren voor kwantitatieve extrapolaties in de ecotoxicologie en een cohort van onderzoekers die over de nodige kennis en vaardigheden beschikken om rigoureuze benaderingen voor het voorspellen van schadelijke effecten van chemische stoffen toe te passen en te ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Town Raewyn
• Mandaathouder: Bhatkhande Apurva
• Mandaathouder: Farooq Sadiya

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Plasticvervuiling wordt gedefinieerd als alomtegenwoordig in het aquatisch milieu, wat het afgelopen decennium heeft geleid tot een sterke onderzoeksinspanning, met name naar de ontwikkeling van methoden om partikels te analyseren kleiner dan 5 mm, bekend als microplastics (MP's). Kleine microplastic (<10 µm) en nanoplastics (NP's; <1 µm) die ook in het milieu worden aangetroffen, zijn echter minder onderzocht, met name vanwege bemonsterings- en analytische beperkingen. Het veroorzaakte dus een kenniskloof in het plastic onderzoek en om hun concentratie en verspreiding in het milieu te beoordelen en om hun effect in de estuariene en mariene ecosystemen te beschrijven. Dit gebrek aan relevante en gestandaardiseerde bepaling maakt het echter onmogelijk om de risico's voor mens en milieu in te schatten De belangrijkste doelstellingen van dit project zijn het ontwikkelen van een innovatieve methodologische strategietoolbox voor analyse van kleine MP's en NP's in complexe milieumatrices, inclusief informatie over fysische en chemische kenmerken en hun lot in het milieu, zoals aggregatiekenmerken, afbraakkinetiek en kinetiek van afgifte van additieven. Deze kennis zal geïntegreerd worden in een biochemodynamisch model om de kennis over plastic deeltjes met een grootte <10 µm te vergroten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Town Raewyn
• Mandaathouder: Falcou Préfol Mathilde

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Analyse van drugs en hun metabolieten in afvalwater kan informatie opleveren over drugsgebruik en -misbruik in populaties. Gewoonlijk worden 24-uurs samengestelde monsters geanalyseerd en wordt geen rekening gehouden met de chemische reactiviteit van de verbindingen. In de praktijk zullen deze verbindingen zich waarschijnlijk associëren met de diverse deeltjes die in de afvalwatermatrix aanwezig zijn. Het negeren van dergelijke interacties zal leiden tot foutieve schattingen van analytconcentraties. Om dit probleem aan te pakken, maakt dit project gebruik van innovatieve actief-passieve bemonsteringsstrategieën (APS) om drugs in afvalwater te kwantificeren, rekening houdend met hun chemodynamisch gedrag. Het interpretatiekader zal worden ondersteund door bepaling van analyt-deeltje interacties met een reeks van deeltjes. Het APS omvat een gecontroleerde hydrodynamische stroom over selectieve sorbents die de doelverbindingen accumuleren. APS kan worden gebruikt in evenwichtstoestand om de evenwichtsconcentraties van analyt te schatten; en in niet-evenwichtstoestand om informatie te verkrijgen over de kinetische kenmerken van hun chemische vormen. De prestaties van de APS zullen vergeleken worden met conventionele 24 uurs samengestelde bemonstering in influent- en effluentstromen van afvalwaterzuiveringsinstallaties. Een nieuwe passieve doseringsstrategie zal ook onderzocht worden voor de ecotoxicologische risicobeoordeling van de drugs via toxicologische testen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Town Raewyn
• Mandaathouder: Anies Allen Jun

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Plastic deeltjes zijn overal in het milieu en er is bezorgdheid over de negatieve effecten die ze kunnen hebben op organismen, en vervolgens op ecosystemen. Veel wereldwijde aandacht is gericht op zogenaamde microplastics, d.w.z. plastic deeltjes met afmetingen in het bereik van millimeters tot micrometers. Microplastics degraderen langzaam in kleinere en kleinere entiteiten in het milieu, door zowel fysische en chemische processen, en bereiken uiteindelijk het nanodeel domein. Vanwege problemen met bemonstering en karakterisering is bijna niets bekend over de hoeveelheden en het gedrag van deze extreem kleine plastic deeltjes met afmetingen in de orde van nanometers, d.w.z. nanoplastics. Ons project pakt deze kenniskloof aan. We zullen de chemische reactiviteit, opname en bioaccumulatie van nanoplastics, en hun nadelige effecten op aquatisch organismen bepalen en modelleren. De resultaten zullen fundamentele informatie opleveren die het ontwikkelen van robuuste risicobeoordelingsstrategieën mogelijk maakt om zo het milieubeleid te informeren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Town Raewyn

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject heeft als doel om innovatieve analytische technieken en staalafname methoden te ontwikkelen om het gebruik van illegale drugs en psychoactieve geneesmiddelen (bvb. antidepressiva, antipsychotica, benzodiazepines en opioïden) in verschillende bevolkingsgroepen in te schatten. De analyse van rioolwater op humane metabole excretieproducten heeft als uniek kenmerk dat het dergelijke informatie kan voorzien. Het overkoepelende doel is om actief-passieve staalafname (APS) en detectiestrategieën te valideren voor het monitoren van biomerkers van langdurig middelengebruik in verschillende gemeenschappen. Allereerst zullen de bioanalytische methoden ontwikkeld worden om de biomerkers voor illegale drugs en psychoactieve geneesmiddelen in rioolwater te meten. Vervolgens ontwikkelen we APS strategieën voor de analyten van interesse in influens en effluens en onderzoeken we de voordelen van deze strategieën in een real-life setup. Deze nieuwe samplingstrategieën zullen daarna vergeleken worden met de traditionele 24-u staalafnames. De staalafname campagne zal gebeuren in vijf Sloveense en drie Belgische steden om: voor een eerste keer het gebruik van psychoactieve middelen in de Sloveense en Belgische steden in te schatten; de efficiëntie van de verwijdering van deze stoffen in rioolwaterzuiveringsinstallaties na te gaan; en tenslotte het gebruik van APS voor de identificatie van nieuwe psychoactieve middelen na te gaan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Covaci Adrian
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Town Raewyn
• Co-promotor: van Nuijs Alexander

Onderzoeksgroep(en)

• Toxicologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject