Master/Bachelor

Statistische Analyse anthropogener Spurenstoffe und das Problem der Bestimmungsgrenze

Themengebiet: Ökotoxikologie

Ziel: Entwicklung und Erprobung eines Vorschlags für den Umgang mit linkszensierten Messdaten
Daten: Chemische Analysedaten (u.a. LANUV und LfULG, lokale Wasserverbände), amtliches Gewässernetz, CORINE-Land Cover Daten, Literaturrecherche

Abschluss: Master (6 Monate)

Hintergrund: Die von den Bundesländern im Rahmen des chemischen WRRL-Monitorings untersuchten sog. Spurenstoffe (z.B. Pestizide, Biozide oder Arzneimittelrückstände) liegen häufig unter den jeweiligen Bestimmungs- oder sogar Nachweisgrenzen. Datensätze, die solche unbestimmten Messwerte enthalten, von denen man nur sicher weiß, dass sie einen Zensurpunkt (Bestimmungs- oder Nachweisgrenze) unterschreiten, nennt man links-zensiert. Dies ist insbesondere für Stoffe relevant, die bereits in geringen Konzentrationen im Bereich der Bestimmungs- bzw. Nachweisgrenze ökotoxikologisch wirksam sind. Manche Stoffe werden außerdem nur an wenigen Messstellen regelmäßig untersucht. Wenn bei statistischen Analysen Daten aus verschiedenen Zeiträumen gemeinsam untersucht werden, können aufgrund des technischen Fortschritts in der Analytik für denselben Stoff dazu sogar mehrere Bestimmungs- bzw. Nachweisgrenzen vorliegen. Diese Faktoren erschweren die statistische Auswertung der Daten, die z.B. für die Risikobewertung, Verursacheranalyse und Maßnahmenplanung unerlässlich ist.

Fragestellung(en): Mit welchen Methoden können statistische Untersuchungen linkszensierter Daten durchgeführt werden?
Welche Vor- und Nachteile ergeben sich aus den unterschiedlichen Methoden?
Wo liegen die verfahrenstechnischen Grenzen?
Welche Auswirkung hat die Anwendung dieser Methoden auf die Risikobewertung der chemischen Belastung für die aquatische Biozönose?
Können statistisch signifikante Zusammenhänge zwischen dem Vorkommen von Spurenstoffen in Oberflächengewässern und deren potenziellen Eintragspfaden (Punktquellen vs. diffuse Quellen, ungeklärtes Abwasser, geklärtes Abwasser, Landwirtschaft, Straßenentwässerung, sonstige Quellen) vorgefunden werden?

Voraussetzungen: Grundverständnis der statistischen Datenanalyse, Umgang mit großen Datensätzen, Verständnis der Fließgewässerökologie; Grundkenntnisse in R sind vorteilhaft.

Besonderheiten: Je nach Qualität der Ergebnisse besteht die Möglichkeit einer Autoren- oder Koautorenschaft für einen wissenschaftlichen Fachartikel. Die Arbeit ist eine wichtige Grundlage für sichere statistische Datenanalysen im Rahmen der WRRL-Maßnahmenplanung. Die Ergebnisse werden weiter verwendet, u.a. in dem Kooperationsprojekt MAESTRO des LANUV und der UDE.

Betreuung: Nele Markert (LANUV/UDE), Dr. Andreas Müller (chromguen)