Auflistung nach Autor:in "Jänsch, Stephan"

Gerade angezeigt 1 - 7 von 7

Application of the closure principle computational approach test to assess ecotoxicological field studies: comparative analysis using earthworm field test abundance data
(2021) Daniels, Benjamin; Roß-Nickoll, Martina; Jänsch, Stephan; Pieper, Silvia
Field studies to determine the effects of chemicals on earthworm communities are generally conducted according to International Organization for Standardization standard 11268-3 (and later comments). However, statistical test procedures suggested in the guideline are frequently criticized, mainly for 2 reasons: 1) Earthworm abundances are count data and often do not fulfill requirements for multiple t tests (normal distribution and homogeneity of variance), and 2) the resulting toxicity metrics of multiple testing procedures (no/lowest-observed-effect concentrations [NOEC/LOEC]) fail to adequately detect the actual level of effects. Recently, a new method to overcome these shortcomings was presented by the introduction of the closure principle computational approach test (CPCAT). We applied this statistical method to assess chemical effects on abundance in a large dataset of 26 earthworm field studies (with up to 3 test chemical application rates) and an additional extended study with 6 application rates. A comparative analysis was provided considering results of well-established multiple testing approaches (Dunnett's test) with particular consideration of the degree of overdispersion found in these data. It was shown that the CPCAT detects substantially more effects in earthworm field tests as statistically significant than standard t test approaches. This lowered the LOEC/NOEC for many chemical treatments to control comparisons. As a consequence, the statistically detected NOECs/LOECs were often set at lower percentage deviations between control and chemical treatment. This is the first time the performance of the CPCAT has been assessed within a comprehensive analysis of earthworm field study data. Environ Toxicol Chem 2021;40:1750-1760. © 2021 The Authors. Environmental Toxicology and Chemistry published by Wiley Periodicals LLC on behalf of SETAC. © 2021 The Authors
Bewertung der Biologischen Vielfalt mittels DNA-Extraktion aus Bodenproben von Dauerbeobachtungsflächen (BDF)
(Umweltbundesamt, 2023) Jänsch, Stephan; Scheffczyk, Adam; Römbke, Jörg; ECT Oekotoxikologie GmbH (Flörsheim am Main); Deutschland. Umweltbundesamt; Glante, Frank
In Deutschland fehlt eine flächendeckende und standardisierte Erfassung der Bodenorganismen, obwohl mit den ca. 800 Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) eine umfassende Infrastruktur dafür zur Verfügung steht. Allerdings führen bisher nicht alle Bundesländer eigene bodenbiologische Untersuchungen auf ihren BDF durch. Wichtigster Grund dafür dürfte die aufwändige und teure Bestimmung der Bodeninvertebraten sein. Zur Lösung dieses Problems sollte das vorliegende Vorhaben beitragen. An 25 Standorten wurden Regenwürmer, Enchytraeiden und Collembolen erfasst, die Tiere morphologisch und per DNA-Metabarcoding bestimmt und die Ergebnisse miteinander verglichen. Das Ziel war, Empfehlungen für ein effizientes und routinemäßig umsetzbares Monitoring der Bodenfauna im Rahmen des deutschen BDF-Programms zu entwickeln. Die Ergebnisse zeigten, dass die genetischen Bestimmungsmethoden hierfür grundsätzlich geeignet sind. Vor einer Einführung in die behördliche Praxis müssen noch einige Voraussetzungen erfüllt werden. Die DNA-Referenzdatenbanken müssen umfassend, gut kuratiert und qualitätskontrolliert sein. DNA-basierte Methoden müssen standardisiert werden. Es müssen belastbare Indizes für die Bodengesundheit, basierend auf Daten zu Bodenorganismen entwickelt werden. Es wird empfohlen, dass die Erhebungen bezüglich der Bodenfauna in allen Bundesländern im gleichen Umfang und mit gleichen Methoden erfolgen. Bodenorganismen sollten zunächst mit klassisch morphologischen Methoden regelmäßig erfasst werden, mindestens Regenwürmer, Enchytraeiden und Collembolen. Die Aufnahme weiterer Gruppen sollte geprüft werden. Die Einführung genetischer Methoden sollte, beginnend mit den Regenwürmern, schrittweise erfolgen. Die erhobenen Daten sollten zentral zusammengeführt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Langfristig sollte Umwelt-DNA-Metabarcoding standardmäßig zur Untersuchung und Bewertung der biologischen Vielfalt des Bodens eingesetzt werden. Quelle: Forschungsbericht
Entwicklung eines ökotoxikologischen Bewertungsansatzes für Böden auf Basis der bioverfügbaren Fraktion von Schadstoffen unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Filter- und Puffereigenschaften von Böden
(Umweltbundesamt, 2021) Römbke, Jörg; Jänsch, Stephan; Minati, Renzo; ECT Oekotoxikologie GmbH (Flörsheim am Main); Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe; ARCHE Consulting; Deutschland. Umweltbundesamt; Biegel-Engler, Annegret; Giese, Evelyn
Das Vorhaben hatte das Ziel, ausgehend von den Ergebnissen einer Literaturrecherche primär am Beispiel von Arsen ein Konzept zur Ableitung von vorsorgeorientierten Bodenwerten speziell für den Pfad Boden â€Ì Bodenorganismen auf der Grundlage der bioverfügbaren Anteile von (Halb-)Metallen zu erarbeiten. Zur praktischen Umsetzung wurden ökotoxikologische standardisierte Tests mit acht Bodenorganismen-Arten in sechs unterschiedlichen, bodenkundlich umfassend charakterisierten Feldböden durchgeführt, wobei die jeweilige Metallkonzentration mittels sechs Extraktionsverfahren unterschiedlicher Stärke bestimmt wurde. Für jeden Tests wurden die entsprechenden Effektkonzentrationen (EC10- bzw. EC50-Werte) berechnet. Die Stärke der verschiedenen Extraktionsverfahren nahm für As bei allen Böden in der Reihenfolge Königswasser > HNO3 > DTPA > Ca(NO3)2 >= CaCl2 > NH4NO3 ab. Anschließend wurden die Ergebnisse der in den verschiedenen Böden durchgeführten ökotoxikologischen Tests mit den jeweiligen chemischen Rückstandsdaten zusammengeführt, um diejenige Extraktionsmethode zu identifizieren, die die Bioverfügbarkeit am besten widerspiegelt. Zwei Ansätze zur Ableitung von Bodenwerten wurden identifiziert: entweder auf der Basis der geeignetsten Extraktionsmethodik oder auf der Basis des Gesamtgehalts mit anschließender Normalisierung anhand der jeweiligen Bodeneigenschaften, wobei sich letztere als besser geeignet erwies. Im Einklang mit der Struktur der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung werden folgende vorsorgeorientierte Bodenwerte für die drei Bodenarthauptgruppen vorgeschlagen: Sand = 10 mg/kg; Lehm/Schluff = 30 mg/kg; Ton = 40 mg/kg. Sowohl in Hinsicht auf die in Deutschland vorkommenden Hintergrundgehalte von Arsen als auch im Vergleich mit den Bodenwerten anderer Staaten sind diese Werte als plausibel anzusehen. Analog zum Vorgehen bei Arsen wurden zwei Tests (Arthrobactertest, Regenwurm-Fluchttests) mit Nickel und Kupfer durchgeführt und die Ergebnisse zur Ableitung (zusammen mit vorhandenen Daten) vorsorgeorientierter Bodenwerte genutzt. Quelle: Forschungsbericht
Necessary adaptations for a harmonized fieldtesting procedure and risk assessment of earthworms (terrestrial)
(Umweltbundesamt, 2020) Römbke, Jörg; Förster, Bernhard; Jänsch, Stephan; ECT Oekotoxikologie GmbH (Flörsheim am Main); RWTH Aachen; Deutschland. Umweltbundesamt; Pieper, Silvia; Kotschik, Pia; Walter-Rohde, Susanne
Ziel dieses Projekts war es, wissenschaftlich belastbare und praktische Informationen über die Variabilität der in Feldstudien mit Regenwürmern ermittelten Endpunkte, die statistische Signifikanz der Ergebnisse und die Höhe der sicher statistisch nachweisbaren Auswirkungen der getesteten Chemikalien zu liefern, um Vorschläge für die Verbesserung des Testdesigns zu entwickeln. Best-Practice-Studien zeigen, dass die statistische Trennschärfe zur Erkennung von Unterschieden zwischen Kontroll- und mit Testchemikalien behandelten Parzellen gering ist. Ein angepasstes Testdesign sollte eine Option zur Durchführung von Regressionsansätzen (ECx) enthalten, die als Alternative zum NOEC-Ansatz vorgeschlagen wurden. Eine Pilotfeldstudie wurde nach einem neu entwickelten kombinierten NOEC- und ECx-Testdesign mit der Testchemikalie Carbendazim durchgeführt. Das ECx-Design führt zu belastbareren Aussagen für die Umweltrisikobewertung. Die Berechnung der Wirkungsschwellen (NOEC/LOEC) sollte unter den gegebenen Voraussetzungen mit dem leistungsstärksten Mehrfachtestverfahren durchgeführt werden. Wenn möglich, ist der CPCAT-Ansatz (closure principle computational approach test) die bevorzugte Option. Die Auswertung und Interpretation der Daten auf der Parzellen- (gepoolte Proben von insgesamt 1 m2, die als Replikate verwendet wurden) sowie der Probenebene (einzelne Proben von 0,25 m2 als Replikate) sollte gefordert werden. Basierend auf den Erfahrungen während der Durchführung der Pilotstudie und den Ergebnissen der statistischen Auswertungen wurde ein OECD-Prüfrichtlinienentwurf formuliert. Die Diskussion über den Prüfrichtlinienentwurf ist derzeit noch nicht abgeschlossen. Quelle: Forschungsbericht
Necessary adaptations for a harmonized fieldtesting procedure and risk assessment of earthworms (terrestrial)
(Umweltbundesamt, 2020) Römbke, Jörg; Förster, Bernhard; Jänsch, Stephan; ECT Oekotoxikologie GmbH (Flörsheim am Main); RWTH Aachen; Deutschland. Umweltbundesamt; Pieper, Silvia; Kotschik, Pia; Walter-Rohde, Susanne
Ziel dieses Projekts war es, wissenschaftlich belastbare und praktische Informationen über die Variabilität der in Feldstudien mit Regenwürmern ermittelten Endpunkte, die statistische Signifikanz der Ergebnisse und die Höhe der sicher statistisch nachweisbaren Auswirkungen der getesteten Chemikalien zu liefern, um Vorschläge für die Verbesserung des Testdesigns zu entwickeln. Best-Practice-Studien zeigen, dass die statistische Trennschärfe zur Erkennung von Unterschieden zwischen Kontroll- und mit Testchemikalien behandelten Parzellen gering ist. Ein angepasstes Testdesign sollte eine Option zur Durchführung von Regressionsansätzen (ECx) enthalten, die als Alternative zum NOEC-Ansatz vorgeschlagen wurden. Eine Pilotfeldstudie wurde nach einem neu entwickelten kombinierten NOEC- und ECx-Testdesign mit der Testchemikalie Carbendazim durchgeführt. Das ECx-Design führt zu belastbareren Aussagen für die Umweltrisikobewertung. Die Berechnung der Wirkungsschwellen (NOEC/LOEC) sollte unter den gegebenen Voraussetzungen mit dem leistungsstärksten Mehrfachtestverfahren durchgeführt werden. Wenn möglich, ist der CPCAT-Ansatz (closure principle computational approach test) die bevorzugte Option. Die Auswertung und Interpretation der Daten auf der Parzellen- (gepoolte Proben von insgesamt 1 m2, die als Replikate verwendet wurden) sowie der Probenebene (einzelne Proben von 0,25 m2 als Replikate) sollte gefordert werden. Basierend auf den Erfahrungen während der Durchführung der Pilotstudie und den Ergebnissen der statistischen Auswertungen wurde ein OECD-Prüfrichtlinienentwurf formuliert. Die Diskussion über den Prüfrichtlinienentwurf ist derzeit noch nicht abgeschlossen. Quelle: Forschungsbericht
Necessary adaptations for a harmonized fieldtesting procedure and risk assessment of earthworms (terrestrial)
(Umweltbundesamt, 2020) Römbke, Jörg; Förster, Bernhard; Jänsch, Stephan; ECT Oekotoxikologie GmbH (Flörsheim am Main); RWTH Aachen; Deutschland. Umweltbundesamt; Pieper, Silvia; Kotschik, Pia; Walter-Rohde, Susanne
Ziel dieses Projekts war es, wissenschaftlich belastbare und praktische Informationen über die Variabilität der in Feldstudien mit Regenwürmern ermittelten Endpunkte, die statistische Signifikanz der Ergebnisse und die Höhe der sicher statistisch nachweisbaren Auswirkungen der getesteten Chemikalien zu liefern, um Vorschläge für die Verbesserung des Testdesigns zu entwickeln. Best-Practice-Studien zeigen, dass die statistische Trennschärfe zur Erkennung von Unterschieden zwischen Kontroll- und mit Testchemikalien behandelten Parzellen gering ist. Ein angepasstes Testdesign sollte eine Option zur Durchführung von Regressionsansätzen (ECx) enthalten, die als Alternative zum NOEC-Ansatz vorgeschlagen wurden. Eine Pilotfeldstudie wurde nach einem neu entwickelten kombinierten NOEC- und ECx-Testdesign mit der Testchemikalie Carbendazim durchgeführt. Das ECx-Design führt zu belastbareren Aussagen für die Umweltrisikobewertung. Die Berechnung der Wirkungsschwellen (NOEC/LOEC) sollte unter den gegebenen Voraussetzungen mit dem leistungsstärksten Mehrfachtestverfahren durchgeführt werden. Wenn möglich, ist der CPCAT-Ansatz (closure principle computational approach test) die bevorzugte Option. Die Auswertung und Interpretation der Daten auf der Parzellen- (gepoolte Proben von insgesamt 1 m2, die als Replikate verwendet wurden) sowie der Probenebene (einzelne Proben von 0,25 m2 als Replikate) sollte gefordert werden. Basierend auf den Erfahrungen während der Durchführung der Pilotstudie und den Ergebnissen der statistischen Auswertungen wurde ein OECD-Prüfrichtlinienentwurf formuliert. Die Diskussion über den Prüfrichtlinienentwurf ist derzeit noch nicht abgeschlossen. Quelle: Forschungsbericht
Necessary adaptations for a harmonized fieldtesting procedure and risk assessment of earthworms (terrestrial)
(Umweltbundesamt, 2020) Römbke, Jörg; Förster, Bernhard; Jänsch, Stephan; ECT Oekotoxikologie GmbH (Flörsheim am Main); RWTH Aachen; Deutschland. Umweltbundesamt; Pieper, Silvia; Kotschik, Pia; Walter-Rohde, Susanne
Ziel dieses Projekts war es, wissenschaftlich belastbare und praktische Informationen über die Variabilität der in Feldstudien mit Regenwürmern ermittelten Endpunkte, die statistische Signifikanz der Ergebnisse und die Höhe der sicher statistisch nachweisbaren Auswirkungen der getesteten Chemikalien zu liefern, um Vorschläge für die Verbesserung des Testdesigns zu entwickeln. Best-Practice-Studien zeigen, dass die statistische Trennschärfe zur Erkennung von Unterschieden zwischen Kontroll- und mit Testchemikalien behandelten Parzellen gering ist. Ein angepasstes Testdesign sollte eine Option zur Durchführung von Regressionsansätzen (ECx) enthalten, die als Alternative zum NOEC-Ansatz vorgeschlagen wurden. Eine Pilotfeldstudie wurde nach einem neu entwickelten kombinierten NOEC- und ECx-Testdesign mit der Testchemikalie Carbendazim durchgeführt. Das ECx-Design führt zu belastbareren Aussagen für die Umweltrisikobewertung. Die Berechnung der Wirkungsschwellen (NOEC/LOEC) sollte unter den gegebenen Voraussetzungen mit dem leistungsstärksten Mehrfachtestverfahren durchgeführt werden. Wenn möglich, ist der CPCAT-Ansatz (closure principle computational approach test) die bevorzugte Option. Die Auswertung und Interpretation der Daten auf der Parzellen- (gepoolte Proben von insgesamt 1 m2, die als Replikate verwendet wurden) sowie der Probenebene (einzelne Proben von 0,25 m2 als Replikate) sollte gefordert werden. Basierend auf den Erfahrungen während der Durchführung der Pilotstudie und den Ergebnissen der statistischen Auswertungen wurde ein OECD-Prüfrichtlinienentwurf formuliert. Die Diskussion über den Prüfrichtlinienentwurf ist derzeit noch nicht abgeschlossen. Quelle: Forschungsbericht