Incorporating climate projections in the environmental risk assessment of pesticides in aquatic ecosystems

Global climate change will significantly impact the biodiversity of freshwater ecosystems, both directly and indirectly via the exacerbation of impacts from other stressors. Pesticides form a prime example of chemical stressors that are expected to synergize with climate change. Aquatic exposures to pesticides might change in magnitude due to increased runoff from agricultural fields, and in composition, as application patterns will change due to changes in pest pressures and crop types. Any prospective chemical risk assessment that aims to capture the influence of climate change should properly and comprehensively account for the variabilities and uncertainties that are inherent to projections of future climate. This is only feasible if they probabilistically propagate extensive ensembles of climate model projections. However, current prospective risk assessments typically make use of process-based models of chemical fate that do not typically allow for such high-throughput applications. Here, we describe a Bayesian network model that does. It incorporates a two-step univariate regression model based on a 30-day antecedent precipitation index, circumventing the need for computationally laborious mechanistic models. We show its feasibility and application potential in a case study with two pesticides in a Norwegian stream: the fungicide trifloxystrobin and herbicide clopyralid. Our analysis showed that variations in pesticide application rates as well as precipitation intensity lead to variations in in-stream exposures. When relating to aquatic risks, the influence of these processes is reduced and distributions of risk are dominated by effect-related parameters. Predicted risks for clopyralid were negligible, but the probability of unacceptable future environmental risks due to exposure to trifloxystrobin (i.e., a risk quotient >1) was 8%–12%. This percentage further increased to 30%–35% when a more conservative precautionary factor of 100 instead of 30 was used.publishedVersio

Genome-wide association reveals host-specific genomic traits in Escherichia coli

Background Escherichia coli is an opportunistic pathogen which colonizes various host species. However, to what extent genetic lineages of E. coli are adapted or restricted to specific hosts and the genomic determinants of such adaptation or restriction is poorly understood. Results We randomly sampled E. coli isolates from four countries (Germany, UK, Spain, and Vietnam), obtained from five host species (human, pig, cattle, chicken, and wild boar) over 16 years, from both healthy and diseased hosts, to construct a collection of 1198 whole-genome sequenced E. coli isolates. We identified associations between specific E. coli lineages and the host from which they were isolated. A genome-wide association study (GWAS) identified several E. coli genes that were associated with human, cattle, or chicken hosts, whereas no genes associated with the pig host could be found. In silico characterization of nine contiguous genes (collectively designated as nan-9) associated with the human host indicated that these genes are involved in the metabolism of sialic acids (Sia). In contrast, the previously described sialic acid regulon known as sialoregulon (i.e. nanRATEK-yhcH, nanXY, and nanCMS) was not associated with any host species. In vitro growth experiments with a Δnan-9 E. coli mutant strain, using the sialic acids 5-N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac) and N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc) as sole carbon source, showed impaired growth behaviour compared to the wild-type. Conclusions This study provides an extensive analysis of genetic determinants which may contribute to host specificity in E. coli. Our findings should inform risk analysis and epidemiological monitoring of (antimicrobial resistant) E. coli

Genome-wide association reveals host-specific genomic traits in Escherichia coli

BACKGROUND: Escherichia coli is an opportunistic pathogen which colonizes various host species. However, to what extent genetic lineages of E. coli are adapted or restricted to specific hosts and the genomic determinants of such adaptation or restriction is poorly understood. RESULTS: We randomly sampled E. coli isolates from four countries (Germany, UK, Spain, and Vietnam), obtained from five host species (human, pig, cattle, chicken, and wild boar) over 16 years, from both healthy and diseased hosts, to construct a collection of 1198 whole-genome sequenced E. coli isolates. We identified associations between specific E. coli lineages and the host from which they were isolated. A genome-wide association study (GWAS) identified several E. coli genes that were associated with human, cattle, or chicken hosts, whereas no genes associated with the pig host could be found. In silico characterization of nine contiguous genes (collectively designated as nan-9) associated with the human host indicated that these genes are involved in the metabolism of sialic acids (Sia). In contrast, the previously described sialic acid regulon known as sialoregulon (i.e. nanRATEK-yhcH, nanXY, and nanCMS) was not associated with any host species. In vitro growth experiments with a Δnan-9 E. coli mutant strain, using the sialic acids 5-N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac) and N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc) as sole carbon source, showed impaired growth behaviour compared to the wild-type. CONCLUSIONS: This study provides an extensive analysis of genetic determinants which may contribute to host specificity in E. coli. Our findings should inform risk analysis and epidemiological monitoring of (antimicrobial resistant) E. coli

Pharmaceutical pollution of the world's rivers

Environmental exposure to active pharmaceutical ingredients (APIs) can have negative effects on the health of ecosystems and humans. While numerous studies have monitored APIs in rivers, these employ different analytical methods, measure different APIs, and have ignored many of the countries of the world. This makes it difficult to quantify the scale of the problem from a global perspective. Furthermore, comparison of the existing data, generated for different studies/regions/continents, is challenging due to the vast differences between the analytical methodologies employed. Here, we present a global-scale study of API pollution in 258 of the world's rivers, representing the environmental influence of 471.4 million people across 137 geographic regions. Samples were obtained from 1,052 locations in 104 countries (representing all continents and 36 countries not previously studied for API contamination) and analyzed for 61 APIs. Highest cumulative API concentrations were observed in sub-Saharan Africa, south Asia, and South America. The most contaminated sites were in low- to middle-income countries and were associated with areas with poor wastewater and waste management infrastructure and pharmaceutical manufacturing. The most frequently detected APIs were carbamazepine, metformin, and caffeine (a compound also arising from lifestyle use), which were detected at over half of the sites monitored. Concentrations of at least one API at 25.7% of the sampling sites were greater than concentrations considered safe for aquatic organisms, or which are of concern in terms of selection for antimicrobial resistance. Therefore, pharmaceutical pollution poses a global threat to environmental and human health, as well as to delivery of the United Nations Sustainable Development Goals

Meting indicatoren voor monitoring van het VN Verdrag voor de rechten van mensen met een handicap: stand van zaken 2012-2016 in Nederland.

Inleiding Het doel van het VN Verdrag inzake de rechten van mensen met een handicap (Convention on the Rights of Persons with Disabilities; CRPD) is de volledige inclusie van personen met een beperking in de maatschappij. In 2016 heeft Nederland dit VN Verdrag geratificeerd. Het College voor de Rechten van de Mens (in het vervolg: het College) zal de naleving van het verdrag in Nederland monitoren. Daarbij zet het College verschillende instrumenten in, waaronder kwantitatieve indicatoren. Het gaat daarbij om indicatoren die relevante informatie geven over de mate waarin mensen met een beperking in Nederland genieten van hun mensenrechten op het gebied van zelfstandig wonen, werk en deel uitmaken van de maatschappij. In dit onderzoek zijn indicatoren gemeten over het jaar 2016/2017. Met de indicatoren worden de volgende onderzoeksvragen beantwoord: 1) Hoe is het is gesteld met de participatie en ondersteuning van mensen met een beperking? 2) Hoe hebben de participatie en ondersteuning van mensen met een beperking zich de afgelopen vier jaar ontwikkeld? 3) Hoe verhouden de participatie en ondersteuning van mensen met een beperking zich tot de algemene bevolking? Met de beantwoording van deze vragen kan het College vanuit haar monitoringsfunctie rapporteren aan het CRPD-comité over de implementatie van een deel van het VN Verdrag in Nederland. Ook kan het deze en andere uitkomsten gebruiken om advies uit te brengen over de wijze waarop de inclusieve samenleving dichterbij kan komen. Methode Om de participatiegraad en ondersteuning van mensen met een handicap te kunnen meten, is bestaand panelonderzoek gebruikt waaraan mensen deelnemen die behoren tot de doelgroep van het VN Verdrag. Het betreft hier mensen met een lichamelijke beperking, een chronische ziekte, een verstandelijke beperking of een psychische aandoening. Om de algemene bevolking te ondervragen is gebruik gemaakt van een bestaand panel met Nederlandse burgers. Uit eerder onderzoek in opdracht van het College is door het Nivel in samenwerking met het Trimbos-instituut een set van duurzame, kwantitatieve indicatoren ontwikkeld. Deze zijn gemeten in 2016 of 2017 en in sommige gevallen zijn ze ook al gemeten in 2012. Alleen wanneer de vragen in die beide jaren gelijk waren, kan een vergelijking worden gemaakt en kan de toe- of afname van een indicator worden onderzocht. De indicatoren zijn niet altijd voor alle groepen beschikbaar. De gegevens uit de metingen zijn verwerkt en geanalyseerd met een logistisch regressiemodel met Stata 14. Resultaten en conclusies Vanaf 2012 is de participatie van mensen met een beperking stabiel, maar de participatiegraad blijft achter bij mensen in de algemene bevolking. 1. Verschil in participatiegraad met algemene bevolking blijft bestaan Zowel mensen met een lichamelijke als verstandelijke beperking gebruiken minder regelmatig buurtvoorzieningen dan de algemene bevolking. Dit verschil is niet verdwenen tussen 2012 en 2016. In 2016 maakt 66% van de mensen met een lichamelijke beperking en 40% van de mensen met een verstandelijke beperking regelmatig gebruik van twee of meer van deze buurtvoorzieningen, ten opzichte van 74% van de algemene bevolking. Het percentage dat betaald werk heeft ligt eveneens lager onder mensen met een beperking. In 2016 heeft 36% van de mensen met een lichamelijke beperking en 22% van de mensen met een psychische aandoening betaald werk, tegen 72% in de algemene bevolking. Ook hierin is geen verandering opgetreden in de gemeten periode. 2. Geen verandering in keuzemogelijkheid wonen Het percentage mensen met een verstandelijke beperking dat op een instellingsterrein woont is tussen 2012 en 2016 niet veranderd. In 2016 woont 17% van de mensen met een verstandelijke beperking op een instellingsterrein, ten opzichte van 14% in 2012. Van de personen met een verstandelijke beperking kiest 77% in 2016 zelf, of samen, voor de woonvorm. In deze groep kiest 59% van hen zelf - of samen - met wie zij wonen. Van de personen met ernstige psychische aandoeningen woont 4% op instellingsterrein en kiezen ruim negen op de tien zelf de woonvorm en met wie zij wonen. De behoefte aan (verdere) voorzieningen en aanpassingen in de woning onder zelfstandig wonende mensen met een chronische ziekte of lichamelijke beperking is niet groot, circa negen op de tien personen zijn voorzien. Van degenen die in de afgelopen vijf jaar een levensverzekering wilde afsluiten voor een hypotheek, ervaarde ongeveer de helft hierbij problemen vanwege de beperking. 3. Nauwelijks veranderingen op het gebied van werk Het percentage mensen met een beperking dat betaald werk heeft is tussen 2012 en 2016 niet toe- of afgenomen. Wanneer we inzoomen op de subgroepen zien we wel dat in 2016 minder mensen met een matige lichamelijke beperking betaald werk hebben als werknemer dan in 2012. Het percentage zelfstandige ondernemers is in 2016 ten opzichte van 2012 gedaald onder mensen met meerdere chronische ziekten. Het percentage mensen met een lichamelijke beperking dat deels arbeidsongeschikt is verklaard, is afgenomen van 14% in 2012 naar 9% in 2016. Een soortgelijke daling is te zien onder de algemene bevolking en is hoogstwaarschijnlijk het gevolg van wijzigingen in de regelgeving omtrent de uitkeringen op het gebied van arbeidsongeschiktheid. 4. Behoefte aan ondersteuning bij werk sterk afhankelijk van de beperking Ongeveer een derde van de mensen met een beperking die geen betaald werk hebben, zou dit wel willen. Vooral mensen met een lichamelijke beperking of een psychische aandoening hebben ondersteuning nodig bij het vinden van betaald werk (respectievelijk 87% en 93%). Ook bij de werkenden is te zien dat vooral de mensen met een lichamelijke beperking of een psychische aandoening aangeven dat zij behoefte hebben aan (meer) aanpassingen op het werk (respectievelijk 32% en 42%). 5. Afname regelmatig gebruik buurtvoorzieningen Er is een afname te zien in het regelmatig gebruik van een aantal specifieke buurtvoorzieningen door mensen met een lichamelijke beperking en/of chronische ziekte. Deze trend is ook zichtbaar in de algemene bevolking. De afname ligt, afhankelijk van de groep, tussen de 7% en 12%. De afname onder de verschillende groepen wordt vooral veroorzaakt door een dalend gebruik van de bank, het postkantoor, de pinautomaat en de bibliotheek. Dit kan te maken hebben met de opkomst van online alternatieven voor deze voorzieningen, zoals elektronisch bankieren en e-readers. 6. Toegankelijkheid voorzieningen verbeterd Voor verschillende groepen met een beperking is de toegankelijkheid van een aantal specifieke voorzieningen verbeterd tussen 2012 en 2016. Zo rapporteert 83% van de mensen met een lichte of matige verstandelijke beperking in 2016 dat zij makkelijk bij voorzieningen kunnen komen ten opzichte van 75% in 2012. Onder mensen met een chronische ziekte is een kleine verandering gemeten in de toegankelijkheid van het openbaar vervoer: in 2016 vond 88% dat het openbaar vervoer toegankelijk was ten opzichte van 84% in 2012. Reflectie op het onderzoek De definitie van mensen met een handicap in het VN verdrag is niet uitputtend en dat maakt het lastig om precies na te gaan op wie het verdrag betrekking heeft. Sterk punt van dit onderzoek is dat het via bestaande panels mogelijk bleek om een aantal doelgroepen te bereiken. In het oog moet worden gehouden dat deelnemers aan een panel ook nog een andere beperking of ziekte kunnen hebben. Eveneens is het belangrijk om te realiseren dat een vergelijking van de participatie met de algemene bevolking, niet een vergelijking betekent met alleen mensen die geen beperking hebben. In dit onderzoek is het mogelijk gebleken om maatstaven te ontwikkelen waarmee de participatie en ondersteuning kunnen worden vastgesteld. Tegelijkertijd is het goed om te beseffen dat het gebruik van de indicatoren geen volledig beeld oplevert van de participatie en ondersteuning van mensen met een beperking in de Nederlandse samenleving. De reikwijdte van de indicatoren is daarvoor te beperkt als wordt gelet op de reikwijdte van de betreffende verdragsartikelen, de aard van de kwantitatieve indicatoren en de beschikbaarheid van de gegevens over de jaren heen. Het College kan met de uitkomsten van de meting de taak als monitoringsorganisatie vormgeven. (aut. ref.