The widely used chemical acrylamide (AA) has been classified as a probable human carcinogen. This classification was based on positive results in rodent carcinogenicity studies as well as on a number of in vitro mutagenicity assays. In 2002, AA was discovered to be formed during the preparation of starch-containing foods. According to the latest FDA exposure assessment (2006), the average daily intake has been estimated from AA levels in foodstuffs and from nutritional habits to be around 0.4 µg/kg b.w. with a 90th percentile of 0.95 µg/kg b.w.. In children and adolescents however, the daily AA intake is about 1.5 times higher, due to lower body weight and differing consumption patterns. Apart from the diet, humans may be exposed to AA during the production or handling of monomeric AA, from AA residues in polyacrylamides, and from cigarette smoke. After oral administration, AA is readily absorbed and distributed throughout the organism. AA is metabolized to the reactive epoxide glycidamide (GA) via the CYP 450 isoenzyme CYP 2E1. Both, AA and GA are conjugated with glutathione. After enzymatic processing, the mercapturic acids N-Acetyl-S-(2-carbamoylethyl)-L-cysteine (AAMA) as well as the regioisomers N-Acetyl-S-(2-carbamoyl-2-hydroxyethyl)-L-cysteine (GAMA) and N-Acetyl-S-(1-carbamoyl-2-hydroxy-ethyl)-L-cysteine (iso-GAMA) are excreted with urine. An additional pathway for the metabolic conversion of GA is the epoxide hydrolase mediated hydrolysis to the diol compound glyceramide. Following administration of AA at doses exceeding the daily dietary intake by a factor of 1000 - 6000 to human subjects, a new urinary metabolite was found, which could be identified as the S-oxide of AAMA (AAMA-sulfoxide). In general, data from animal studies are used for risk assessment of (potential) human carcinogens. However, inter-species differences in toxicodynamics or toxicokinetics, e.g. in biotransformation may lead to under- or overestimation of human risk. The objective of this work was to establish a highly specific and sensitive analytical method to quantify the major urinary metabolites of AA. Other aims apart from measurements concerning the human background exposure were the evaluation of biotransformation and toxicokinetics of AA in humans and rats after oral administration of 13C3-AA. The obtained data was intended to help avoid linear extrapolation from animal models for future risk assessments of AA carcinogenicity. / Die weitverbreitete Chemikalie Acrylamid (AA) wurde als möglicherweise krebserregend im Menschen eingestuft. Diese Klassifizierung beruhte auf positiven Ergebnissen aus Kanzerogenitätsstudien in Nagern sowie einer Reihe von in vitro Mutagenitätstests. Im Jahr 2002 wurde entdeckt, dass AA während der Zubereitung von stärkehaltigen Nahrungsmitteln entsteht. Nach den neuesten Expositionsabschätzungen der FDA (2006) wurde auf der Basis von AA-Gehalten in Lebensmitteln und Ernährungsgewohnheiten eine tägliche Aufnahme von etwa 0.4 µg/kg KG (Körpergewicht) errechnet. Die 90. Percentile lag bei 0.95 µg/kg KG. In Kindern und Heranwachsenden ist die tägliche AA Aufnahme jedoch um etwa Faktor 1.5 höher. Dies beruht auf einem vergleichsweise geringeren Körpergewicht und anderen Ernährungsvorlieben (175). Außer über die Nahrung können Menschen während der Produktion oder Verarbeitung von monomerem AA, über Rückstände in Polyacrylamiden und über Zigarettenrauch gegenüber AA exponiert sein. Nach oraler Gabe wird AA schnell resorbiert und im ganzen Organismus verteilt . AA wird über das Cytochrom P450 Isoenzym CYP 2E1 in das reaktive Epoxid Glycidamid (GA) umgewandelt. Sowohl AA als auch GA binden an Glutathion. Nach enzymatischer Verstoffwechslung werden die Mercaptursäuren N-Acetyl-S-(2-carbamoylethyl)-L-cystein (AAMA) sowie die Regioisomere N-Acetyl-S-(2-carbamoyl-2-hydroxyethyl)-L-cystein (GAMA) und N-Acetyl-S-(1-carbamoyl-2-hydroxyethyl)-L-cystein (iso-GAMA) mit dem Urin ausgeschieden. Ein weiterer Weg für die metabolische Umwandlung von GA ist die durch Epoxidhydrolase katalysierte Hydrolyse zum Diol Glyceramid. Nach der Verabreichung von AA an Menschen in Dosen, die die tägliche Aufnahme über die Nahrung um das 1000 bis 6000-fache überschritten, wurde ein neuer Metabolit im Urin entdeckt, der als das S-oxid von AAMA identifiziert werden konnte. Im Allgemeinen werden Daten aus Tierstudien für die Risikobewertung von (möglichen) Kanzerogenen im Menschen verwendet. Spezies-Unterschiede bezüglich der Biotransformation können demzufolge zu Unter- oder Überbewertung des Risikos für den Menschen führen. Das Ziel dieser Arbeit war es, eine hochspezifische und empfindliche analytische Methode für die Quantifizierung der wichtigsten Metaboliten von AA im Urin zu entwickeln. Neben Messungen bezüglich der Hintergrundbelastung im Menschen sollten Biotransformation und Toxikokinetik von AA in Menschen und Ratten nach oraler Gabe von 13C3-AA bestimmt werden. Die gewonnenen Daten sollten dazu beitragen, lineare Extrapolation ausgehend von Tiermodellen für zukünftige Risikoabschätzungen zu vermeiden.

Nicotine was not included in previous efforts to identify the most important toxicants of tobacco smoke. A health risk assessment of nicotine for smokers of cigarettes was conducted using the margin of exposure (MOE) approach and results were compared to literature MOEs of various other tobacco toxicants. The MOE is defined as ratio between toxicological threshold (benchmark dose) and estimated human intake. Dose-response modelling of human and animal data was used to derive the benchmark dose. The MOE was calculated using probabilistic Monte Carlo simulations for daily cigarette smokers. Benchmark dose values ranged from 0.004 mg/kg bodyweight for symptoms of intoxication in children to 3 mg/kg bodyweight for mortality in animals; MOEs ranged from below 1 up to 7.6 indicating a considerable consumer risk. The dimension of the MOEs is similar to those of other tobacco toxicants with high concerns relating to adverse health effects such as acrolein or formaldehyde. Owing to the lack of toxicological data in particular relating to cancer, long term animal testing studies for nicotine are urgently necessary. There is immediate need of action concerning the risk of nicotine also with regard to electronic cigarettes and smokeless tobacco.

Im Artikel werden deterministische und probabilistische Verfahren zur Bewertung des Risikos in tagesbruchgefährdeten Braunkohlengebieten vorgestellt und verglichen. Dabei wird besonders auf die Theorien zu den Bruchwahrscheinlichkeiten nach Fenk und Päßler eingegangen und die wechselseitigen Abhängigkeiten beleuchtet. Weiterhin werden die Möglichkeiten eines altbergbaulichen Risikomanagementes auf der Basis von Bruchwahrscheinlichkeiten mit ihren Vor- und Nachteilen aufgezeigt.

Nicotine was not included in previous efforts to identify the most important toxicants of tobacco smoke. A health risk assessment of nicotine for smokers of cigarettes was conducted using the margin of exposure (MOE) approach and results were compared to literature MOEs of various other tobacco toxicants. The MOE is defined as ratio between toxicological threshold (benchmark dose) and estimated human intake. Dose-response modelling of human and animal data was used to derive the benchmark dose. The MOE was calculated using probabilistic Monte Carlo simulations for daily cigarette smokers. Benchmark dose values ranged from 0.004 mg/kg bodyweight for symptoms of intoxication in children to 3 mg/kg bodyweight for mortality in animals; MOEs ranged from below 1 up to 7.6 indicating a considerable consumer risk. The dimension of the MOEs is similar to those of other tobacco toxicants with high concerns relating to adverse health effects such as acrolein or formaldehyde. Owing to the lack of toxicological data in particular relating to cancer, long term animal testing studies for nicotine are urgently necessary. There is immediate need of action concerning the risk of nicotine also with regard to electronic cigarettes and smokeless tobacco.

The assessment of the safety of structures and of the risk of a structural failure under consideration of the consequences of damage or loss increasingly gain in importance from a technical viewpoint as well as from an economic perspective. The quality of the assessment results is essentially affected by the degree with which the computational model and the structural parameters are specified close to reality. To enable a reliable prediction of the safety and of the risk, a natural and extensive data bank is required. This is generally only of a limited extent and, moreover, uncertain. This can lead to serious mistakes in the safety and risk assessment of structures. In the present paper, the weaknesses of the currently used methods for safety and risk assessment are highlighted, and alternative models that provide qualitatively improved solutions are presented. / Die Beurteilung der Sicherheit von Tragwerken und die Abschätzung des Risikos eines Tragwerksversagens unter Beachtung der Schadensfolgen gewinnen sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht zunehmend an Bedeutung. Die Qualität der Aussagen wird wesentlich dadurch bestimmt, wie realitätsnah das Berechnungsmodell und die Tragwerksparameter gewählt werden. Um die Sicherheit und das Risiko verlässlich prognostizieren zu können, bedarf es realitätsnaher und umfassender Daten. Diese sind i. d. R. nur begrenzt vorhanden und außerdem unscharf. Das kann bei der Sicherheitsbeurteilung und Risikobewertung von Tragwerken zu groben Fehleinschätzungen führen. Im Beitrag werden die Defizite der derzeit gebräuchlichen Verfahren zur Sicherheits- und Risikobeurteilung herausgestellt und alternative Modelle vorgestellt, die qualitativ bessere Lösungen bieten.

Im Artikel werden deterministische und probabilistische Verfahren zur Bewertung des Risikos in tagesbruchgefährdeten Braunkohlengebieten vorgestellt und verglichen. Dabei wird besonders auf die Theorien zu den Bruchwahrscheinlichkeiten nach Fenk und Päßler eingegangen und die wechselseitigen Abhängigkeiten beleuchtet. Weiterhin werden die Möglichkeiten eines altbergbaulichen Risikomanagementes auf der Basis von Bruchwahrscheinlichkeiten mit ihren Vor- und Nachteilen aufgezeigt.

Das niederländische Wirtschaftsministerium hat 2014 eine umfassende Studie über alle zukünftig noch sicherheitlich relevanten Themenbereiche des Nachbergbaus für das Südlimburger Steinkohlenrevier beauftragt. Der Bergbau wurde hier bis 1974 stillgelegt; der Grubenwasseranstieg ist aber aufgrund der hydraulischen Verbindungen zu dem erst in 1992 stillgelegten Aachener Steinkohlenrevier noch nicht abgeschlossen. Der Auftrag wurde an ein deutsch/niederländisches Projektteam vergeben, das sowohl detaillierte Kenntnisse der regionalen Hydrogeologie besitzt als auch eine Bearbeitung von Fragestellungen im Zusammenhang mit Risiken durch bergbauliche Hinterlassenschaften auf dem aktuellen Stand der Technik und nach neuesten Forschungsergebnissen gewährleisten konnte. Auf der Grundlage einer umfassenden Bestandsaufnahme sowie einem regionalen Grundwassermodell wurden eine Risikobewertung vorgenommen und Konzepte für Maßnahmen und ein Monitoring erarbeitet. Die Studie wurde Ende 2016 veröffentlicht; der vorliegende Beitrag liefert eine Zusammenfassung der Ergebnisse und Empfehlungen. / The Ministerie van Economische Zaken (EZ) of the Netherlands in 2014 initiated the project „Na-ijlende gevolgen steenkolenwinning Zuid-Limburg“ and commissioned a comprising study considering all future safety aspects with respect to the potential consequences of the former hard coal exploitation in South Limburg. The coal mines were abandoned until 1974; due to hydraulic connections to the Aachen mining district, that was abandoned in 1992, the rise of the mine water has not finished yet. The study was assigned to a German-Dutch project group with comprising references of the regional Hydrogeology as well as excellent expertise in all questions regarding risks from mining relicts. Based on a comprising inventory and a regional groundwater model a risk assessment was carried out and a concept for measures and monitoring elaborated. The study was published in 2016; the paper in hand provides a summary of the results and recommendations.

The assessment of the safety of structures and of the risk of a structural failure under consideration of the consequences of damage or loss increasingly gain in importance from a technical viewpoint as well as from an economic perspective. The quality of the assessment results is essentially affected by the degree with which the computational model and the structural parameters are specified close to reality. To enable a reliable prediction of the safety and of the risk, a natural and extensive data bank is required. This is generally only of a limited extent and, moreover, uncertain. This can lead to serious mistakes in the safety and risk assessment of structures. In the present paper, the weaknesses of the currently used methods for safety and risk assessment are highlighted, and alternative models that provide qualitatively improved solutions are presented. / Die Beurteilung der Sicherheit von Tragwerken und die Abschätzung des Risikos eines Tragwerksversagens unter Beachtung der Schadensfolgen gewinnen sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht zunehmend an Bedeutung. Die Qualität der Aussagen wird wesentlich dadurch bestimmt, wie realitätsnah das Berechnungsmodell und die Tragwerksparameter gewählt werden. Um die Sicherheit und das Risiko verlässlich prognostizieren zu können, bedarf es realitätsnaher und umfassender Daten. Diese sind i. d. R. nur begrenzt vorhanden und außerdem unscharf. Das kann bei der Sicherheitsbeurteilung und Risikobewertung von Tragwerken zu groben Fehleinschätzungen führen. Im Beitrag werden die Defizite der derzeit gebräuchlichen Verfahren zur Sicherheits- und Risikobeurteilung herausgestellt und alternative Modelle vorgestellt, die qualitativ bessere Lösungen bieten.

Urban emissions of antibiotics into the environment have the potential to adversely affect terrestrial and aquatic organisms. Developed standardized test methods allow the quantification of the resulting ecotoxicological risk, which strongly relies on a comprehensive situation analysis by predicting or measuring a representative antibiotic concentration of interest. Predicting the input loads of antibiotics to wastewater treatment plants using secondary input data (e.g. prescriptions) is a reasonable method if no analytical data is available. The absence of such data poses the question of an aquired reasonable sample quantity to capture local seasonal differences in prescriptions as well as flow conditions within the catchment area. Both, the theoretical and measurement based determination of environmental concentrations have been scarcely verified in practice. Hence, high resolution prescription data in combination with an extensive monitoring campaign at the wastewater treatment plant Dresden-Kaditz (WWTP) were used as a basis to evaluate the reliability of predicting and measuring urban antibiotic emissions. As expected, the recovery of antibiotic input loads strongly varies among substances. The group of macrolides as well as sulfamethoxazole and trimethoprim were almost fully recovered whereas nearly all substances of the beta-lactam family exhibit high elimination rates during the wastewater transport in the sewer system. Yet other antibiotics (e.g. fluoroquinolones) show distinct fluctuations through the year, which was not obvious from relatively constant prescriptions. The latter substances are an example that available data are not per se sufficient to predict the actual release into the environment which, in certain cases, emphasizes the necessity of adequate measuring campaings. The extensive data pool of this study was hence used to calculate the necessary number of samples to determine a representative annual mean load to the WWTP. Based on the applied approach, a minimum number of 20 to 40 samples per year is proposed to reasonably estimate a representative annual input load of antibiotics and other micropollutants. Regarding the WWTP, the mass flow analysis revealed that macrolides, clindamycin/ clindamycin-sulfoxide and trimethoprim were mainly released with the effluent, while penicillins, cephalosporins as well as sulfamethoxazole were partly degraded in the studied WWTP. Levofloxacin and ciprofloxacin are the only antibiotics under investigation with a significant mass fraction bound to primary, excess and digested sludge. In this context, the sludge concentrations are considered to be highly inconsistent which leads to questionable results. It remains unclear whether the inconsistencies are due to insufficiencies in sampling and/or analytical determination or if the fluctuations can be considered reasonable for digesters. Subsequently, verified antibiotic loads were evaluated regarding their ecotoxicological effects in the aquatic environment. Two approaches were applied (1) to address the ecological impact on individual trophic levels algae, daphnia and fish, and (2) to assess the possible synergistic potential of antibiotic combinations. Ciprofloxacin, levofloxacin and the group of cephalosporins showed to significantly affect the aquatic environment. They either have the highest impact on (one of) the lowest trophic level(s) or disproportionately increase the ecotoxicological risk due to their synergistic characteristics. In this regard, the deficiencies regarding the input prediction of these antibiotics is of particular concern. The underestimation of such critical mass flow conditions weakens the approach of assessing environmental risks on the basis of secondary data like prescriptions. Hence, efforts must be made to further develop the projection model by improving the quality of secondary data, identifying additional emitters and understanding possible retention and degradation dynamics of antibiotics within the sewer system. / In der Humanmedizin eingesetzte Antibiotika werden im menschlichen Körper nicht vollständig metabolisiert und gelangen über die Ausscheidungen in das kommunale Abwasser. In der Kläranlage erfolgt nur eine unvollständige Elimination dieser Stoffe, so dass der Kläranlagenablauf einen Hot Spot für Antibiotikaemissionen in die Umwelt darstellt. Das induzierte ökotoxikologische Risiko kann anhand standardisierter Testverfahren und allgemein anerkannter Bewertungsansätze für Einzelsubstanzen abgeschätzt werden. Erfolgt jedoch die Betrachtung von Antibiotikagemischen, wie es für den gereinigten Ablauf einer Kläranlage sinnvoll ist, sind aufgrund zumeist unspezifischer Wirkmechanismen und dem Mangel an repräsentativen Daten eine Reihe von Vereinfachungen und Annahmen zu treffen. Es besteht in der Folge die Gefahr einer Unterschätzung des durch Substanzgemische hervorgerufenen ökotoxikologischen Risikos. Eine vielversprechende Möglichkeit den Entscheidungsprozess über mögliche Vermeidungs- und Eliminationsmaßnahmen zu unterstützen besteht in der Priorisierung von Antibiotika entsprechend ihres Effektpotentials. Hierbei sind Substanzen zu identifizieren, die den größten Einfluss auf die Nahrungskette im Gewässer bzw. das höchste (negative) Synergiepotential mit anderen Substanzen aufweisen. Die Verringerung dieser Substanzen führt zu einer hohen ökologischen Effektivität und Effizienz der eingesetzten Mittel. Wie im Fall des klassischen Bewertungsansatzes, ist auch für den Priorisierungsansatz eine umfängliche und zuverlässige Situationsanalyse die Grundvoraussetzung für verwertbare Ergebnisse. Die Situationsanalyse beruht auf der analytischen Bestimmung bzw. der Abschätzung von emittierten Antibiotikafrachten zur Berechnung von repräsentativen Umweltkonzentrationen. Analytisch ermittelte Umweltkonzentrationen vieler Antibiotika weisen aufgrund saisonaler Verschreibungsmuster eine hohe zeitliche und räumliche Variabilität auf. Die für eine adäquate Erfassung der Situation notwendigen Messkampagnen sind kostenintensiv, wobei die tatsächlich notwendige Häufigkeit der Probenahme von zumeist nicht hinreichend bekannten substanzspezifischen Informationen, wie der chemischen Stabilität im Rohabwasser und der saisonal beeinflussten Applikation, abhängt. Alternativ können Antibiotikaeinträge in die Kanalisation anhand von Verschreibungsdaten abgeschätzt und mit Hilfe von Stoffflussanalysen (SFA) zur ökotoxikologischen Bewertung herangezogen werden. Eine vom Umfang befriedigende, direkte Gegenüberstellung von prognostizierten und analytisch ermittelten Frachten ist bisher jedoch nicht erfolgt, so dass die Verifizierung dieses Ansatzes noch aussteht. Für den Fall einer bestehenden Verschreibungspflicht für Antibiotika besitzen Verschreibungsdaten eine vergleichsweise hohe zeitliche und räumliche Informationsgüte. In Verbindung mit einer an diese Datenqualität angepassten Messkampagne, ergibt sich die Möglichkeit einer detaillierten SFA mit substanzspezifischer Bewertung der Eignung des Prognoseansatzes. Die am Beispiel der Stadt Dresden durchgeführte Bewertung des Prognoseansatzes fußt auf einer 15-monatigen Messkampagne und den für das Einzugsgebiet der Zentralkläranlage Dresden-Kaditz verfügbaren Verschreibungsdaten der AOK PLUS. Erwartungsgemäß ergibt der Abgleich von erwarteten und analytisch ermittelten Frachten eine starke Variation der für den Zulauf der Kläranlage ermittelten Wiederfindungsdaten verschiedener Substanzen. Die analytisch ermittelten Frachten von Sulfamethoxazol, Trimethoprim sowie der Gruppe der Makrolid-Antibiotika entsprechen nahezu den prognostizierten Mengen. Die Beta-Laktam-Antibiotika unterliegen bereits während des Abwassertransports einer umfänglichen, zumeist biologisch bedingten, Elimination, was zu hohen Unterbefunden im Zulauf der Kläranlage führt. Andere Substanzen hingegen (z.B. Fluorchinolone) weisen messtechnisch eine signifikante Jahresdynamik auf, die aufgrund der weitgehend konstanten Verschreibung in dieser Ausprägung nicht zu erwarten ist. Die Auswertung zuletzt genannter Substanzen zeigt deutlich, dass die Nutzung von Verschreibungsdaten nicht per se ausreicht, um die Emission von Antibiotika (und anderer Pharmazeutika) sowie die sich daraus ergebenden Umweltkonzentrationen mit ausreichender Sicherheit prognostizieren zu können. Für eine nachgelagerte ökotoxikologische Bewertung ist in diesen Fällen die Durchführung von Messungen unumgänglich. Zur effizienten Planung derartiger Kampagnen wurde der umfassende Datenpool dieser Studie hinsichtlich der erforderlichen Probenanzahl zur Bestimmung einer repräsentativen mittleren Jahresfracht ausgewertet. Es ergibt sich ein Minimum von 20 bis 40 homogen über das Jahr verteilten Proben, um die jährlich in die Kläranlage eingetragene Fracht an Antibiotika bzw. anderer Mikroschadstoffe mit ausreichender Sicherheit abschätzen zu können. Im Rahmen der SFA in der Kläranlage Dresden-Kaditz wird deutlich, dass Makrolide, Clindamycin und dessen Humanmetabolit Clindamycin-Sulfoxid sowie Trimethoprim in der nahezu keiner Elimination unterliegen, wohingegen Penizilline, Cefalosporine und auch Sulfamethoxazol teilweise bis vollständig abgebaut werden. Mit Levofloxacin und Ciprofloxacin handelt es sich um die einzigen untersuchten Antibiotika, welche zu einem signifikanten Massenanteil an Primär-, Überschuss- und Faulschlamm gebunden vorgefunden werden. Aufgrund der hohen Relevanz dieses Eliminationspfades für die zuvor genannten Antibiotika bedarf die Beobachtung von z. T. widersprüchlichen Schwankungen einer kritischen Betrachtung der Ergebnisse. Es ist nicht abschließend geklärt, ob die beobachteten Fluktuationen auf eine unzureichende Qualität der Probenahme und/oder der Analytik zurückzuführen sind oder sich die Schwankungen in einem für Faulbehälter tolerierbaren Bereich befinden. Im Anschluss an die verifizierten Antibiotikaemissionen erfolgte die Priorisierung der betrachteten Antibiotika nach ihrem ökotoxikologischen Effektpotential. Zum einen wurde der ökologische Einfluss auf verschiedene, die Nahrungskette bildende trophische Ebenen (Alge, Daphnie, Fisch) untersucht. In Anlehnung an die humanmedizinische Kombinationstherapie erfolgte im zweiten Ansatz die Beurteilung der Antibiotika hinsichtlich ihres möglichen Potentials zur Verstärkung von negativen Effekten durch das gleichzeitige Auftreten mit anderen Substanzen. Für Ciprofloxacin, Levofloxacin und die Gruppen der Makrolide und Cefalosporine konnten signifikante Beeinträchtigungen der aquatischen Umwelt nachgewiesen werden. Diese Stoffe und Stoffgruppen führten im Rahmen der untersuchten Substanzen entweder zur höchsten Schadwirkung gegenüber der niedrigsten trophischen Ebene oder besitzen das höchste Synergiepotential in Kombination mit anderen Substanzen. Die Auswertung der SFA bestätigt die grundsätzliche Eignung der Verschreibungsdaten sowie des entwickelten Prognosemodells zur Vorhersage von Antibiotikaemissionen im urbanen Raum. Die Stoffflussanalyse stellt somit ein strategisches, im Vergleich zur Messung kostengünstiges Instrument zur Identifikation von Hot Spots der Antibiotikaemission dar und erleichtert die Entscheidungsfindung für monetär aufwendige Reduktionsmaßnahmen am Ort der Entstehung oder in der Kläranlage (z.B. 4. Reinigungsstufe). Die Vorgehensweise zur Priorisierung von Substanzen hinsichtlich ihres ökotoxikologischen Effektpotentials eignet sich sehr gut, Antibiotika mit dem höchsten Schadpotential zu identifizieren. Die Verschneidung der Kenntnis dieser Substanzen mit den Ergebnissen der SFA macht deutlich, dass mit Ausnahme der Makrolide, alle ökotoxikologisch priorisierten Antibiotika eine mangelhafte Prognosefähigkeit aufweisen. Die unvollständige Abbildung kritischer Stoffströme, wie z.B. Frachtspitzen, führt insbesondere im Fall der ökotoxikologisch priorisierten Substanzen zu einer Minderung der Aussagekraft des auf Verschreibungsdaten beruhenden Prognoseansatzes. An diesem Punkt ist in zukünftigen Betrachtungen anzusetzen, um die Qualität von Verschreibungsdaten zu verbessern, potentiell nicht erfasste Emittenten in die Betrachtungen einzubeziehen, sowie die Dynamik der Rückhalte- und Eliminationsprozesse in der Kanalisation adäquat beschreiben zu können. Die ergänzende Betrachtung weiterer Anlagentechnologien (z.B. Festbettreaktoren) kann zur Bestätigung der am Beispiel der Kläranlage Dresden-Kaditz gewonnenen Ergebnisse beitragen bzw. Unterschiede bei der Elimination von Antibiotika das Potential, die Problematik der Antibiotika und anderer Mikroschadstoffe bereits während der Planung von Abwasseranlagen berücksichtigen zu können.

Alcoholic beverages have been classified as carcinogenic to humans. As alcoholic beverages are multicomponent mixtures containing several carcinogenic compounds, a quantitative approach is necessary to compare the risks. Fifteen known and suspected human carcinogens (acetaldehyde, acrylamide, aflatoxins, arsenic, benzene, cadmium, ethanol, ethyl carbamate, formaldehyde, furan, lead, 4-methylimidazole, N-nitrosodimethylamine, ochratoxin A and safrole) occurring in alcoholic beverages were identified based on monograph reviews by the International Agency for Research on Cancer. The margin of exposure (MOE) approach was used for comparative risk assessment. MOE compares a toxicological threshold with the exposure. MOEs above 10,000 are judged as low priority for risk management action. MOEs were calculated for different drinking scenarios (low risk and heavy drinking) and different levels of contamination for four beverage groups (beer, wine, spirits and unrecorded alcohol). The lowest MOEs were found for ethanol (3.1 for low risk and 0.8 for heavy drinking). Inorganic lead and arsenic have average MOEs between 10 and 300, followed by acetaldehyde, cadmium and ethyl carbamate between 1,000 and 10,000. All other compounds had average MOEs above 10,000 independent of beverage type. Ethanol was identified as the most important carcinogen in alcoholic beverages, with clear dose response. Some other compounds (lead, arsenic, ethyl carbamate, acetaldehyde) may pose risks below thresholds normally tolerated for food contaminants, but from a cost-effectiveness point of view, the focus should be on reducing alcohol consumption in general rather than on mitigative measures for some contaminants that contribute only to a limited extent (if at all) to the total health risk.