Master dissertation proposals

On this page you can find a short overview of the master dissertation topics our lab offers to students for the academic year 2017-2018. More information on the master dissertation is available at the Ghent University master thesis website.


Master dissertation topics:

 

Monitoring marine environmental stress using gene expression technology (transcriptomics)

Our oceans and seas are being influenced by climate change and chemical pollution. Understanding the impacts on zooplankton communities is crucial because they are a key component of marine ecosystems and a very good indicator of the effects of environmental stressors on the functioning of the marine environment.

Since responses to environmental stress are initially gene-driven, a genetic understanding on the physiological responses to stress can help predict responses to a changing environment in the future.  Therefore, in this thesis, we will set up a novel technology for monitoring environmental stress in the Belgian part of the North Sea:

1) we will investigate gene expression differences in marine plankton as a response to environmental fluctuations.

2) we will quantify the relative contribution of various environmental stressors to the zooplankton community dynamics.

3) zooplankton community dynamics and gene expression data will be integrated and analysed in a seasonal and spatial framework.

Using the generated data sets, we will assess the health of the zooplankton communities and thus of marine environmental stress levels. This thesis is a combination of field work (a few sampling campaigns on the North Sea), some laboratory work (e.g. RNA extraction and sample preparation), and data analysis/bioinformatics.  

Trefwoorden: Global change, North Sea, Monitoring, transcriptomics, bioinformatics, zooplankton

Promotor(s):
dr. Jana Asselman (LA22)
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Tutor(s):
Ilias Semmouri (LA22)

Back to top

 

Emerging organische micropolluenten in de Noordzee – innovatieve monitoring met behulp van passieve staalnametechnieken

Het stijgend gebruik van geneesmiddelen, persoonlijke verzorgingsproducten en pesticiden zorgt ervoor dat deze steeds vaker worden teruggevonden in ons aquatisch milieu. Huidige monitoringscampagnes focussen zich vooral op de verspreiding en effecten van deze emerging organische micropolluenten in zoetwater milieus, terwijl kennis over het mariene milieu nog relatief beperkt is. Op diverse beleidsniveaus is men dan ook op zoek naar adequate technieken om dit kennishiaat aan te pakken. Passieve monstername kan hier – via in-situ opconcentratie – een antwoord bieden maar is, in het bijzonder voor de zogenaamde emerging micropolluenten, nog onvoldoende gekarakteriseerd.

Dit thesisonderzoek zal zich focussen op de verdere ontwikkeling en toepassing van innovatieve passieve bemonsteringstechnieken voor de monitoring van geneesmiddelen, polaire pesticiden, en persoonlijke verzorgingsproducten in de Noordzee. Het koppelen van passieve monstername met instrumentele analyse op moderne en uiterst gevoelige hoge-resolutie massaspectrometrie zal ons de mogelijkheid bieden om unieke data te verwerven omtrent zowel de aanwezigheid als de ecologische risico’s van zowel gekende als ongekende organische micropolluenten in de Noordzee. Het onderzoek kadert binnen een door de federale overheid gefinancierd project “NewSTHEPS” in samenwerking met verschillende onderzoeksgroepen binnen en buiten de UGent.

Trefwoorden: water, milieu, marien, micropolluenten, Noordzee

Promotor(s):
prof. dr. ir. Kristof Demeestere (LA24)
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Tutor(s):

Francis Vanryckeghem (LA24)

Back to top

 

Gezonde zeelucht: volkswijsheid of realiteit?.

Beschrijving:

Bijna iedereen heeft wel eens van “de gezonde zeelucht” horen spreken, en eigenlijk is dat niet vreemd. Het idee dat zeewater en zeelucht gezond zijn en bruikbaar zijn in (pseudo-) medische behandelingen (i.e. thalassotherapie), dateert reeds uit de Oudheid. In het laatste decennium tonen verschillende epidemiologische studies ook aan dat kustpopulaties effectief gezonder zijn. De recent voorgestelde biogene hypothese stelt dan ook dat regelmatige blootstelling aan (lage) concentraties van natuurlijke stoffen aanwezig in het zeewater, en verspreidt via (zee-spray) aerosolen, positieve gezondheidseffecten veroorzaakt.

In dit onderzoek zullen (zee-spray) aerosol extracten, gecollecteerd aan de Belgische Noordzee en geëxtraheerd in het labo, in verschillende concentraties gedoseerd worden aan humaan longweefsel. In deze in vitro experimenten zullen vervolgens meerdere eindpunten, op verschillende niveau’s van biologische organisatie, worden geanalyseerd. Zo zullen we kijken naar de effecten op moleculair niveau (i.e. gen expressie), naar de effecten op proteïne niveau (i.e. kinase pathways), en naar de effecten op cellulair niveau (i.e. geïnduceerde celdood). Om een idee te hebben aan welke biogene stoffen de longcellen worden blootgesteld, zullen de extracten chemisch worden geanalyseerd, m.b.v. vloeistof chromatografie en massa spectrometrie.

Deze masterproef - die deel uitmaakt van de nieuwe onderzoeksdiscipline in ons lab “Linking Oceans and Human Health” - zal zowel veld- als labowerk omvatten.

Trefwoorden: Biogene hypothese, Zee-spray aerosolen, Noordzee, Menselijke gezondheid

Promotor(s):
prof. dr. Colin Janssen (LA22)
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Tutor(s):
Emmanuel Van Acker (LA22)

Back to top

 

Microplastics in de waterkolom van het marien milieu: technologische oplossingen voor de remediëring van een wereldwijd probleem

Beschrijving:

In ons laboratorium (GhEnToxLab) wordt al meer dan 10 jaar onderzoek verricht naar de aanwezigheid en mogelijke effecten van (micro)plastics in de Noordzee en op het strand. De aanwezigheid van marien zwerfvuil is een mondiaal probleem dat blijft toenemen; jaarlijks wordt er zo’n 4.7 à 12.7 miljoen ton plastic in zee gedumpt. Op de zeebodem van het Belgisch deel van de Noordzee bijvoorbeeld kunnen tot 20 000 items zwerfvuil per km² aangetroffen worden; 90 tot 96% daarvan is plastic afval. Het microscopisch plastic afval (microplastics) is eveneens abundant aanwezig. Ook op het strand bestaat 95,5% van het afval uit plastic.

Plastic afval kan, o.a. door verstikking, verstrikking en of ingestie leiden tot de dood van talrijke zeedieren zoals walvissen en zeehonden. Microplastics worden opgenomen door een zeer brede waaier aan organismen en kunnen ook bij deze dieren leiden tot ongewenste negatieve effecten. De aanwezigheid van microplastics in zeevoedsel kan een bedreiging vormen voor onze voedselveiligheid.

De aanwezigheid en de effecten van microplastics in het (Belgisch) marine milieu zijn de laatste 10 jaar goed bestudeerd door ons laboratorium. Met deze Masterproef willen we nu – op basis van de hierboven beschreven fundamenteel kennis – experimenteel (op lab- en eventueel pilootschaal) nagaan hoe microplastics uit het water (pelagiaal) kunnen verwijderd worden. Een combinatie van verschillende fysico-chemische technieken (filtratie, reserve-osmosis, industriële centrifugatie, sedimentatie, …) zullen toegepast worden. Dit onderzoek zal mede-begeleid worden door twee UGent laboratoria met expertise in extractie- en scheidingstechnieken (Prof. Steven Demeester en Prof. Verliefde/Dr. Marjolein Van Noppen) en zal in samenwerking met industriële partners (e.g. DEME, Jan De Nul baggerwerken) en het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ) uitgevoerd worden.

Trefwoorden:microplastics, marien milieu, remediatie

Promotor(s):
prof. dr. Colin Janssen  (LA22)
ir. Marjolein Vanoppen (LA24)

Tutor(s): prof. dr. Colin Janssen  (LA22)

Back to top

 

Microplastics in zeebodemslib: technologische oplossingen voor de remediëring van een wereldwijd probleem

Beschrijving:

In ons laboratorium (GhEnToxLab) wordt al meer dan 10 jaar onderzoek verricht naar de aanwezigheid en mogelijke effecten van (micro)plastics in de Noordzee en op het strand. De aanwezigheid van marien zwerfvuil is een mondiaal probleem dat blijft toenemen; jaarlijks wordt er zo’n 4.7 à 12.7 miljoen ton plastic in zee gedumpt. Op de zeebodem van het Belgisch deel van de Noordzee bijvoorbeeld kunnen tot 20 000 items zwerfvuil per km² aangetroffen worden; 90 tot 96% daarvan is plastic afval. Het microscopisch plastic afval (microplastics) is eveneens abundant aanwezig. Ook op het strand bestaat 95,5% van het afval uit plastic.

Plastic afval kan, o.a. door verstikking, verstrikking en of ingestie leiden tot de dood van talrijke zeedieren zoals walvissen en zeehonden. Microplastics worden opgenomen door een zeer brede waaier aan organismen en kunnen ook bij deze dieren leiden tot ongewenste negatieve effecten. De aanwezigheid van microplastics in zeevoedsel kan een bedreiging vormen voor onze voedselveiligheid.

De aanwezigheid en de effecten van microplastics in het (Belgisch) marine milieu zijn de laatste 10 jaar goed bestudeerd door ons laboratorium. Met deze Masterproef willen we nu – op basis van de hierboven beschreven fundamentele kennis – experimenteel (op lab- en eventueel pilootschaal) nagaan hoe microplastics uit het zeebodemslib (benthaal) kunnen verwijderd worden. Een combinatie van verschillende fysico-chemische technieken (filtratie, reserve-osmosis, industriële centrifugatie, sedimentatie, …) zullen toegepast worden. Dit onderzoek zal mede-begeleid worden door twee UGent laboratoria met expertise in extractie- en scheidingstechnieken (Prof. Steven Demeester en Prof. Arne Verliefde/Dr. Marjolein Vanoppen) en zal in samenwerking met industriële partners (e.g. DEME, Jan De Nul baggerwerken) en het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ) uitgevoerd worden.

Trefwoorden:

microplastics, marien milieu, remediatie
 

Promotor(s):
prof. dr. Colin Janssen  (LA22)
prof. dr. ir. Steven De Meester (LA24)

Tutor(s): prof. dr. Colin Janssen  (LA22)

Back to top

 

The fast & the furious: flow cytometry for quantifying microbial responses in dynamic environments

Beschrijving:

Flow Cytometry with high sampling frequency can be used to simultaneously characterize and quantify microbial community responses to dynamic factors in the environment where microbial communities are generally the first responders to environmental and anthropogenic stressors. This project will measure how quickly microbial cultures respond to different types of environmental changes. Short-term stress-response (toxicity) relationships at the phenotypic level (acute response as well as adaptation) and the taxonomic level (selection of community members) will be at investigated, as tools for policy and management. Therefore, we aim to: (i) Build an experimental bioreactor setup coupled to online and real-time FC; (ii)Evaluate effects of environmental factors on acute and short term responses by examining phenotypic changes in axenic populations of ecosystem isolates; (iii) Evaluate effects of environmental factors on long term responses by examining genotypic changes; (iv) Expose microbial communities to different oscillating parameters and model the responses.

Trefwoorden: Microbial responses, toxicity, flow cytometry

Promotor(s):
prof. dr. ir. Nico Boon (LA25)
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Tutor(s):
Cristina Garcia Timermans (LA25)
ir. Frederiek-Maarten Kerckhof (LA25)

Back to top

 

Zeelucht: een natuurlijke bron van antioxidantia?

Beschrijving:

Zeewater en zeelucht worden sinds jaar en dag geassocieerd met positieve gezondheidseffecten. De oude Romeinen, Grieken en Egyptenaren verwezen reeds naar de heilzame werking van zeewater. In dit verband stelt de biogene hypothese dat regelmatige blootstelling aan (lage) concentraties natuurlijke stoffen aanwezig in het zeewater, en verspreidt via (zee-spray) aerosolen, positieve gezondheidseffecten veroorzaakt. Veel van de mariene stoffen, die verantwoordelijk kunnen zijn voor deze effecten, hebben een antioxidant werking. Antioxidanten zijn gekend om vrije radicalen te neutraliseren. Op deze manier kunnen ze een inhiberend effect hebben op aandoeningen die mede het gevolg zijn van oxidatieve stress (e.g. Alzheimer, Parkinson, diabetes, kanker). Vandaag worden antioxidanten voornamelijk onderzocht in de context van de levensmiddelentechnologie. Een passieve respiratorische blootstelling aan dergelijke stoffen via de lucht is echter een blootstellingsroute die nog nooit onderzocht is.

De onderzoeksvraag voor deze thesis is dan ook: Kan de dosis antioxidantia waaraan kustpopulaties worden blootgesteld via zee spray een positief gezondheidseffect veroorzaken?

In dit onderzoek zullen op diverse plaatsen en tijdstippen water en aerosol stalen gecollecteerd worden aan de Belgische kust. Dit zal gebeuren in samenwerking met het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ). Door de antioxidant capaciteit van deze stalen te analyseren, met spectrometrische of elektrochemische technieken, zal een grondige screening (naar zowel blootstelling als effecten) worden uitgevoerd. Door dit zowel op zeewater als op zeelucht te doen kunnen specifieke eigenschappen van het aerosolisatie proces achterhaald worden. Indien mogelijk, zal verder getracht worden de concentraties te bepalen van diverse antioxidanten (e.g. vitaminen, polyfenolen).

Deze masterproef - die deel uitmaakt van de onderzoeksdiscipline “Linking Oceans and Human Health” - zal zowel veld- als labowerk omvatten.

Trefwoorden: Antioxidantia, Zee-spray aerosolen, Noordzee, Menselijke gezondheid

Promotor(s):
prof. dr. Colin Janssen (LA22)
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Tutor(s):
Emmanuel Van Acker (LA22)

Back to top

 

2 + 2 = 5 or 3? Modelling interactions of toxicants in binary mixtures.

Beschrijving:

 

The risk of chemicals in our environment is usually assessed by testing potentially harmful substances one-by-one in standardized ecotoxicity tests at constant exposure levels. In nature, however, chemicals always occur in mixtures and may increase (synergistic effects) or decrease (antagonistic effects) each other’s toxic potential. In this study, the student will mechanistically model the toxicity of binary chemical mixtures in a brackish water copepod. Time-integrated mortality data will be used to model uptake- and elimination processes by means of a toxicokinetic (TK) model. A toxicodynamic (TD) model will be used to dynamically compute the hazard rate depending on internal concentrations.

Trefwoorden:
ecotoxicology, mixture toxicity, copepod, modeling

Promotor(s):
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)
 

Tutor(s):
Josef Koch (LA22)

Back to top

 

Antibiotic resistance emerging from water: a threat to human health?

Beschrijving:

Antibiotic resistance (or more generally antimicrobial resistance, AMR) is a well-known health concern in medical environments. However, according to the World Health Organisation (WHO), contaminated waters may be an overlooked hotspot for the development of antimicrobial resistance that may find their way to humans, for instance via dermal contact or oral ingestion (e.g. during recreation activities). There is, for instance, some evidence, that surfers generally carry more antimicrobial resistance genes (AMR genes) in their gut flora. It is believed that pollution of water bodies with chemicals is an important driver of AMR development, but the magnitude of the problem, the potential human health risks, and the relative contribution of different groups of chemicals (antibiotics, metals, pesticides) are largely unknown. 

In this thesis, we will explore the AMR issue from a multi-disciplinary perspective, combining risk assessment, microbial ecology and environmental (analytical) chemistry. We will combine field work (sampling) with laboratory work (exposure experiments, chemical analysis, antibiotic resistance assays, resistance genes identification and quantification) and human health risk assessment to shed light on the AMR issue in Flemish surface waters. 

Trefwoorden:

antimicrobial resistance, antibiotics, human health, water quality

Promotor(s):
prof. dr. ir. Nico Boon (LA25)
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Tutor(s):
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Back to top

 

Biomoleculen uit de Noordzee als nieuw voedingssupplement of potentieel medicijn?

Topic description:

 

Het belang van een gezonde voeding speelt een steeds grotere rol in de maatschappij. Vele voedingsmiddelen worden aangeprezen als gezond door aanrijking met natuurlijke stoffen of belangrijke nutriënten. Ook oceanen en zeeën kunnen een belangrijke bijdrage leven aan onze gezondheid. In deze thesis bekijken we of biomoleculen uit de Noordzee mogelijks voedzame nutriënten bevatten.  Meer specifiek onderzoeken we het effect van biogene stoffen op humane darm cellijnen. Onderzoek op humane long cellijnen heeft reeds aangetoond dat sommige biogene stoffen een positieve invloed hebben op onze gezondheid in lage concentraties. Deze biomoleculen worden voornamelijk geproduceerd door algen. Algen zijn vooral gekend voor de productie van toxische biomoleculen, maar ons recent onderzoek heeft reeds aangetoond dat zij ook biomoleculen met positieve effecten kunnen produceren. Dit onderzoekdomein wordt vaak Blue Health genoemd en is een groeiende en innovatieve pijler binnen de Blauwe Cluster.  Het doel van deze thesis is dan ook onderzoeken wanneer deze biogene stoffen een positieve invloed kunnen hebben en zij dus als voedingssupplement of medicijn gebruikt kunnen worden.

Keywords: Biodiscovery Noordzee

Promotor(s):
dr. Jana Asselman (LA22)

prof. dr. Colin Janssen (LA22)

Tutor(s):dr. Jana Asselman (LA22)

Back to t op

 

Kobalt in processtromen en afvalwaters van de petroleumindustrie: impact van speciatie op recuperatie en milieu-impact na lozing

Beschrijving:

Kobalt is een metaal dat o.a. gebruikt wordt als katalysator bij verwerking en raffinage van petroleumproducten. Kobalt kan echter ook schadelijke effecten hebben op het aquatische milieu en daarom dienen petroleumverwerkende bedrijven aan de kobaltnorm te voldoen voor lozing in oppervlaktewater. Deze normen zijn gebaseerd op de aanwezigheid van vrij kobalt, waar kobalt in de industriële processtromen echter in een organisch gecomplexeerde vorm aanwezig is. Zowel technologieën voor verwijdering en recuperatie van kobalt uit het afvalwater (bijvoorbeeld gebruik van zure chelatoren), als een aantal fysico-chemische eigenschappen van het ontvangende water (bv. pH, verschillende types organische stof) kunnen een impact hebben op zowel de lokale chemie (complexatie) als de uiteindelijke biobeschikbaarheid en toxiciteit van kobalt in het aquatische milieu waarin geloosd wordt. In dit eindwerk zal gebruikt gemaakt worden van voltammetrische technieken om de chemische vorm en beschikbaarheid van kobalt in industriële processtromen, afvalwaters, waterzuiveringssystemen, en het ontvangende oppervlaktewater, alsook de factoren die de transformaties van kobalt in het verwijderings- en lozingstraject beïnvloeden, te onderzoeken.

Trefwoorden:kobalt, metalen, toxiciteit, milieu, oppervlaktewater, lozing, afvalwater, speciatie, hergebruik, recyclage

Promotor(s):
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)
prof. ir. Gijs Du Laing (LA24)

Tutor(s):
Bernd Mees (LA24)
Dr. Kristof Tirez (VITO)

Back to top

 

Doping in the North Sea - Effects of steroids on marine life?

Beschrijving:

Hormone disruption by chemical exposure is a priority concern of the European Commission, both from a health and an economic perspective. Steroids are hormones that enter the environment via natural and anthropogenic activities. They are increasingly being found in the North Sea. Yet, their effects on zooplankton, an essential component for the proper functioning of marine ecosystems, are basically unknown.

In this thesis we will investigate if steroids, similar to their effects in humans, act performance-enhancing (or rather hormone-disturbing) at environmentally relevant concentrations. First, the student will perform laboratory experiments with the model copepod Nitocra spinipes, testing how development and reproduction are altered by steroids. In a second phase, the student can either choose to continue the research in the framework of mechanistic effect modelling or expand the experimental work to include combination effects of several steroids together. In both cases the results will contribute to a better understanding of hormone disruption in the marine environment.

This research topic is part of the Belgian Science Policy (BELSPO) funded NewSTHEPS project (http://www.newstheps.be/).  

Trefwoorden:ecotoxicology, steroids, marine research, mechanistic effect modelling, mixture toxicity

Promotor(s):
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA09)

Tutor(s):

Samuel Moeris (LA22)
Josef Koch (LA22)

Back to top

 

Miniaturising the micronucleus test for passive dosing of PAH mixtures in ecotoxicology

Beschrijving:

This thesis is in collaboration with the University of Aachen (Germany) and includes experimental work over there.

The DFG (German Research Foundation) project "Passedoble" aims adapting estblished bioassays for passive dosing by means of PDMS hollow fibres. The overall goal is to extract environmentally relevant mixtures from sediments, using such hollow fibres, and directly introduce the fibres into bioassays as passive dosing phases. As the sampled concentrations are typically very low, a pre-requisite for successful application is miniaturisation, to reduce required sample volume. This master's thesis will miniaturise the micronucles test to the 96-well format, and investigate then the genotoxic potential of a real-life polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) mixture using the rainbow trout liver permanent cell line (RTL-W1). The test will be optimised to run in a BioTek Cytation 5 multimode reader, which can acquire both the common microscopic fluorescence images and spectrometric data for quantification, thus increasing the reliability of the results on genotoxicity.

Trefwoorden: ecotoxicology, sediment pollution, water quality

Promotor(s):
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)
Prof. Thomas-Benjamin Seiler (University of Aachen)

Tutor(s): prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Back to top

 

Predicting ecological effects of chemical pollutant mixtures in real life

Beschrijving:

The ultimate goal of this thesis is to advance the implementation of mixture toxicity in chemical safety policies and frameworks. Currently, risk assessment is still mostly based on the effects of single substances on individual animals. In contrast, in reality multiple interacting individuals (populations) are usually exposed to mixtures of chemical pollutants. To better protect the environment from harmful substances, it is in our interest to know how populations react to exposure of chemical substances and their mixtures. We know that individual-based models (IBM) with a foundation in the dynamic energy budget (DEB) theory are capable of predicting effects of individual chemicals on populations, but this is not sufficient.

In this thesis we will use the potential of DEB-IBMs to predict effects of chemical pollutant mixtures in real life. Focus will be on the so-called priority pollutants, substances registered by the European Commission that are considered a threat for aquatic life in European waters. With a population experiment with Daphnia magna, mixture toxicity effects of these pollutants will be determined.

The student can either choose to perform lab-work only, or to combine lab work with mechanistic modelling (DEB-IBM models). Eventually, the results of the population experiments will be used to evaluate accuracy and predictive capacity of DEB-IBMs.

A part of this master thesis will be performed in close collaboration with Arche Consulting (www.arche-consulting.be).

Trefwoorden: ecological risk assessment, priority pollutants, population effects, mechanistic modelling

Promotor(s):
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)
 

Tutor(s):Karel Vlaeminck (LA22)

Back to top

Survival of the fittest: a matter of GUTS?

Beschrijving:

Survival in ecotoxicology has long been a central endpoint to assess the toxic effects of chemicals on organisms. However, generally only a description is given on the severity of a chemical to cause an individual to die, rather than really explaining how a chemical affects the organism and causes the mechanism leading up to death.

In this thesis we will look at different mathematical methods on how mortality due to toxicant exposure is modelled. The General Unified Threshold theory for Survival (GUTS) has been promoted as unifying existing survival models. But a few questions are posed concerning this ‘unified’ theory. Is there really one general model that describes mortality in individuals? How does GUTS compare to more simplified methods to calculate mortality rates? And, more essentially, do these models make a difference in outcome on population-level effects of chemical stressors? The ultimate goal of this thesis is to advance the implementation of GUTS in ecotoxicology.

This thesis is for students who are interested in mechanistic effect modelling and should have some knowledge in scientific programming (R, NetLogo, or Matlab). A part of this master thesis will be performed in close collaboration with Arche Consulting (www.arche-consulting.be).

Trefwoorden: ecological risk assessment, priority pollutants, population effects, mechanistic modelling

Promotor(s):
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)
 

Tutor(s):Karel Vlaeminck (LA22)

Back to top

Something from nothing? Metal Mixture Toxicity in Aquatic Ecosystems

Beschrijving:

Contamination with cocktails of chemical substances is a likely reason for many European waterbodies to not reach a “good ecological status”, as requested in the European Union Water Framework Directive. Toxic trace metals such as zinc, nickel and copper frequently occur together and close to their legally allowed environmental limits. Ecotoxicity studies in our lab have shown significant mixture effects in various aquatic species. Even in cases where each individual metal was harmless on its own, the metals caused significant harm when dosed in combination. This is called the “something from nothing” phenomenon and this is currently overlooked in water quality assessment.

Indirect evidence and standard risk modeling suggest that this phenomenon could be more pronounced in certain multi-species communities, for instance because synergies could emerge via the food-web, but there is hardly any systematic experimental data available to evaluate this. The general objective of this project is therefore to quantify and increase our understanding of metal mixture effects on freshwater ecosystem structure and function.

In the project, we will combine experimental approaches with ecological modelling to identify conditions leading to “something from nothing” effects on ecosystems, but depending on the student's interest, the focus can be more on the experimental or on the modeling part. The thesis will singificantly contribute to improving water quality assessment.

Trefwoorden: water quality, zware metalen, ecosystems, ecological modeling, ecotoxicology, risk assessment

Promotor(s):
prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)
 

Tutor(s): prof. dr. Karel De Schamphelaere (LA22)

Back to top