Auflistung nach Autor:in "Sacher, Frank"

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Is there synergistic interaction between fungicides inhibiting different enzymes in the ergosterol biosynthesis pathway in toxicity tests with the green alga Raphidocelis subcapitata?
(2018) Coors, Anja; Vollmar, Pia; Kehrer, Anja; Sacher, Frank
Products used for plant protection or as biocides often contain more than one active substance together with numerous formulation additives. The environmental risk assessment for such commercial mixtures applies as default the concept of concentration addition. There is remaining regulatory concern, however, that underestimation of risks can occur if components in the mixture interact synergistically, i.e., elicit effects greater than those predicted by concentration addition. While cases of true synergism appear to be rare, the combination of substances targeting different steps in the same biosynthesis pathway was pointed out as one potential case of synergistic interaction although mechanistic explanations are lacking. The present study aimed to verify this hypothesis using the green alga Raphidocelis subcapitata as the regulatory standard test organism for which such synergism had been indicated earlier. Algal growth inhibition tests were conducted with mixtures of ergosterol biosynthesis inhibitors (tebuconazole, fenpropidin, and fenpropimorph). The fungicides were first tested individually to derive reliable data for a mixture toxicity prediction. The here determined toxicity estimates for two of the fungicides were considerably lower than the endpoints in the regulatory dossiers, which had been used for earlier mixture toxicity predictions. Experimentally observed toxicity estimates for the mixtures deviated <2.6-fold from the predicted values. Hence, the hypothesis of synergistic interaction between fungicides targeting different enzymes in the ergosterol biosynthesis was clearly not confirmed for the green alga R. subcapitata. Overall, the present study demonstrates the importance of reliable and correct input data for mixture toxicity predictions in order to avoid erroneous conclusions on non-additive (synergistic) interactions. © Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature 2018
Joint effects of pharmaceuticals and chemicals regulated under REACH in wastewater treatment plant effluents
(Umweltbundesamt, 2017) Coors, Anja; Vollmar, Pia; Sacher, Frank; ECT Oekotoxikologie GmbH (Flörsheim am Main); Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe); Deutschland. Umweltbundesamt
Die Umweltrisikobewertung (ERA) bezieht sich üblicherweise auf einzelne Chemikalien, während Organismen in der Umwelt einer Vielzahl verschiedener Substanzen aus unterschiedlichen Quellen gleichzeitig ausgesetzt sind. Kläranlagenabläufe stellen einen Haupteintragspfad für unbeabsichtigte Mischungen von Chemikalien dar. Die Umweltwirkungen solcher Mischungen wurden in dem vorliegenden Projekt näher untersucht. Basierend auf einer Literaturrecherche und eigenen Daten zum Vorkommen von Arzneimitteln und anderen Chemikalien in Kläranlagenabläufen wurden 20 Substanzen für das Projekt ausgewählt. Insgesamt wurden 33 Einzelsubstanzen und 24 Mischungen in chronischen Toxizitätsstudien mit Cyanobakterien, Grünalgen, der Wasserpflanze Lemna minor und dem Süßwasser-Kleinkrebs Daphnia magna untersucht. Die Ergebnisse der Mischungstests belegen, dass die aquatische Toxizität von Mischungen im Hinblick auf chronische Endpunkte mit dem Konzept der Konzentrations-Additivität mit einer weniger als dreifachen Abweichung vorhergesagt werden kann. Es wurden Hinweise für eine synergistische Interaktion zwischen den zwei Antibiotikawirkstoffen Sulfamethoxazol und Trimethoprim in Primärproduzenten gefunden, die weitere Untersuchungen notwendig erscheinen lassen. Weiterhin wurde gezeigt, dass ein Anteil von 50% Kläranlagenablauf (v:v) in der Testlösung die Vorhersagbarkeit der Mischungstoxizität nicht beeinträchtigt. In Bezug auf die typischerweise schwankenden Mischungskonzentrationen in Kläranlagenabläufen, zeigten die Untersuchungen, dass die Mischungsvorhersage basierend auf mittleren Konzentrationen zu einer Unterschätzung der chronischen Effekte auf die Reproduktion von D. magna führen kann, während die Annahme der maximalen Konzentrationen zu einer besseren Vorhersage führt. Umweltrisikoabschätzungen auf Einzelstoff-Ebene wurden mit denen verschiedener Mischungsszenarien verglichen, basierend auf den verschiedenen Konzepten. Ein Sicherheitsfaktor für Mischungen, der in der Einzelstoffbewertung anzuwenden wäre, und seine angemessene Größe wird diskutiert als prospektiver Ansatz zur Berücksichtigung der Risiken von unbekannten Umweltmischungen. Quelle: Forschungsbericht
Mixture toxicity assessment of biocides-from theory to practice
(2015) Kehrer, Anja; Schwarz-Schulz, Beatrice; Coors, Anja; Sacher, Frank
Prospective environmental risk assessment of mixtures in wastewater
(2018) Coors, Anja; Vollmar, Pia; Sacher, Frank; Hassold, Enken; Polleichtner, Christian; Gildemeister, Daniela; Kühnen, Ute
The aquatic environment is continually exposed to a complex mixture of chemicals, whereby effluents of wastewater treatment plants (WWTPs) are one key source. The aim of the present study was to investigate whether environmental risk assessments (ERAs) addressing individual substances are sufficiently protective for such coincidental mixtures. Based on a literature review of chemicals reported to occur in municipal WWTP effluents and mode-of-action considerations, four different types of mixtures were composed containing human pharmaceuticals, pesticides, and chemicals regulated under REACH. The experimentally determined chronic aquatic toxicity of these mixtures towards primary producers and the invertebrate Daphnia magna could be adequately predicted by the concept of concentration addition, with up to 5-fold overestimation and less than 3-fold underestimation of mixture toxicity. Effluents of a municipal WWTP had no impact on the predictability of mixture toxicity and showed no adverse effects on the test organisms. Predictive ERAs for the individual mixture components based on here derived predicted no effect concentrations (PNECs) and median measured concentrations in WWTP effluents (MCeff) indicated no unacceptable risk for any of the individual chemicals, while MCeff/PNEC summation indicated a possible risk for multi-component mixtures. However, a refined mixture assessment based on the sum of toxic units at species level indicated no unacceptable risks, and allowed for a safety margin of more than factor 10, not taking into account any dilution of WWTP effluents by surface waters. Individual substances, namely climbazole, fenofibric acid and fluoxetine, were dominating the risks of the investigated mixtures, while added risk due to the mixture was found to be low with the risk quotient being increased by less than factor 2. Yet, uncertainty remains regarding chronic mixture toxicity in fish, which was not included in the present study. The number and identity of substances composing environmental mixtures such as WWTP effluents is typically unknown. Therefore, a mixture assessment factor is discussed as an option for a prospective ERA of mixtures of unknown composition. © 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Schadstoffe aus kommunalen Kläranlagen
(2021) Fuchs, Stephan; Toshovski, Snezhina; Meier, Christiane; Sacher, Frank; Pohl, Korinna; Ullrich, Antje
Über das kommunale Abwassersystem wird eine Vielzahl von Stoffen in die Gewässer eingetragen. In einem von den Bundesländern und dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit finanzierten und koordiniert durchgeführten Untersuchungsprogramm wurden 49 Kläranlagen und ausgewählte Regenwasserbehandlungsanlagen auf prioritäre Stoffe und Biozid-Wirkstoffe untersucht. Ziel war die Schaffung einer validen Datenbasis zur Beurteilung der Relevanz urbaner Abwasserflüsse als Eintragspfade für Schadstoffe in die Gewässer. Die insgesamt 77 Stoffe waren unterschiedlich häufig im Ablauf der Kläranlagen und Regenwasserbehandlungsanlagen zu finden. Für 30 Stoffe konnten mittlere Ablaufkonzentrationen bestimmt und deutschlandweit anwendbare Emissionsfaktoren zur Quantifizierung der Stoffeinträge aus kommunalen Kläranlagen in die Gewässer abgeleitet werden. Quelle: In: Korrespondenz Abwasser, Abfall : KA ; Organ der DWA. - 68 (2021), Heft 5, Seite 357