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Verteilung von toxischen Spurenelementen in menschlichen Organen

Normalverteilung von Umweltschadstoffen in Humangewebe (Sektionsmaterial) und tierischen Organen (Schlachttiere) im Rahmen des Environmental Specimen Bank Program. Messung mit flammenloser Atomabsorptionsspektrographie und Beeinflussung der Verteilung nichtessentieller und essentieller Spurenelemente. Cadmium, Quecksilber, Blei, Arsen.

Ermittlung der Schwermetallhintergrundbelastung fuer das Stadtgebiet Iserlohn unter Nutzung von Geoinformationssystemen

Die Stadt Iserlohn plant die Erarbeitung eines Bodenschutzkonzeptes. Zwingende Voraussetzung fuer ein solches Konzept ist die Kenntnis der geogenen Schwermetall-Hintergrundbelastung, um Belastungserhoehungen ueberhaupt beurteilen zu koennen. Um die Daten besser verfuegbar zu machen, sollen Geoinformationssysteme genutzt werden, mit deren Hilfe eine Visualisierung moeglich ist. Da mit deren Hilfe auch Interpolationen moeglich sind, waere ein solches System ein wichtiges Werkzeug fuer eine Optimierung der Stadtplanung. Im ersten Schritt wurden nach Vorgaben und mit Leihgeraet des Landesumweltamtes (LUA) anthropogen nicht ueberformte Standorte des gesamten Stadtgebietes beprobt. Die Involvierung des LUA stellt sicher, dass die Messungen landesweit vergleichbar sind, was zwingende Voraussetzung fuer eine ins Auge gefasste spaetere Foerderung des Projektes durch das Landesumweltministerium ist. Die Schwermetallbestimmungen wurden durch Fa UCL in Luenen durch ICP-Messungen durchgefuehrt; die Aus- und Bewertung der Daten erfolgte durch die MFH. An ausgesuchten Punkten wurden zusaetzliche Proben in feinerem Raster genommen, deren Schwermetallgehalte an der MFH durch Inverspolarographie sowie von Fa Lobbe durch AAS bestimmt wurden. An geologisch interessanten Punkten wurden zusaetzliche Vergleichsmessungen per RFA durch die Ruhr-Universitaet Bochum durchgefuehrt. Die Visualisierung der Daten durch das Geoinformationssystem ARCVIEW wird durch das Institut fuer Stadtoekologie und Bodenschutz durchgefuehrt werden.

Atmosphaerische Chemie

Untersuchungen ueber die Verteilung von Spurenstoffen in der Atmosphaere werden im Institut fuer Chemie (ICH3) durchgefuehrt. Es erfolgt die Aufklaerung der Produktions- und Abbauprozesse und Modellrechnung zur Voraussage von Auswirkungen anthropogener Stoerungen. Folgende Themen werden schwerpunktmaessig bearbeitet: a) Entwicklung von Messverfahren fuer Radikale und Messungen in der Troposphaere und Stratosphaere mit folgenden Methoden: Laserresonanzfluoreszenz (fuer OH), vergleichende Absorptionsspektroskopie auf langen optischen Wegen (fuer OH), Matrix-Isolation und Elektronenspinresonanzspektroskopie (fuer HO2, NO2, RO2). b) Messung von langlebigen Spurengasen in der Atmosphaere mit gaschromatischen Methoden (z.B. CO, CH4, H2, N2O, CFCl3, CF2Cl2, CO2). c) Erarbeitung von chemischen und physikalisch-optischen Methoden zur Messung von kurzlebigen Spurengasen wie SO2, HNO3, NH4, CH2O, NO2 und Bestimmung ihrer Depositionsrate auf natuerliche bewachsene Boeden. d) Untersuchungen zum Isotopengehalt verschiedener Spurengase zur Aufklaerung ihres atmosphaerischen Kreislaufs (z.B. D in H2 und CH4, 13C in CO, CH4). Besondere Bedeutung hat die Messung von 14C im atmosphaerischen CO, weil sie Daten zur mitteleren globalen OH-Radikalkonzentration liefert. e) Entwicklung eines ein- und zweidimensionalen Modells zur Interpretation der Radikalmessungen, zur Untersuchung von Abbauprozessen in der Troposphaere und zur Voraussage der anthropogenen Stoerung der Ozonschicht.

Turbomaschinen für die Transformation in das integrierte Energiesystem der Zukunft, Teilvorhaben: 4.5a

Spektroskopische Untersuchungen an Elektrolytloesungen

Erprobung und Einsatz der FTIR-ATR-Spektroskopie zur Bestimmung der Konzentrationen einzelner Reaktionsprodukte im chemischen Gleichgewicht. Modellierung des Phasengleichgewichtes in diesen Systemen.

Geochemisches Monitoring anorganischer Schadstoffe

Zur Erfassung von Schadstoffbelastungen und zugeordneten geogenen Systemparametern in oberflaechennahen Sedimenten und Boeden wurde im Rahmen mehrerer Diplomarbeiten Typlokalitaeten unterschiedlicher anthropogener Nutzung und Belastung untersucht: - tonreiche Flutablagerungen in der Saale-Aue bei Halle - glaziale Sedimente im Bereich der Rieselfelder suedlich Berlin - Sandaufschuettungen auf Kinderspielplaetzen im Stadtgebiet von Berlin. Ueber spezifische Aufschluss- und Messverfahren in unterschiedlichen Kornfraktionen (- 200 mym im Oberboden bzw. - 63 mym im Unterboden und Sediment) werden unterschiedliche Bindungsarten und Mobilisierungsphasen ermittelt: - Element-Screening mittels RFA fuer 11 Haupt- und Nebenelemente sowie 20 Spurenelemente ueber Pulvertabletten an Fraktion - 63 mym; - Koenigswasseraufschluss nach DIN 38414 mit atomspektrometrischer Analytik zur Vergleichbarkeit mit Pruefwertlisten; - sequenzielle Laugungen zur Erfassung der an organische Bestandteile gebundenen Schadstoff/Schwermetallkonzentrationen (H2O2) sowie der Pflanzenverfuegbarkeit (Zitronensaeure); - sequenzielle Laugungen an Vertikalprofilen nach Zeien & Bruemmer; - Erfassung der mineralischen Komponenten ueber Abschaetzung der RFA-Hauptelementkonzentrationen mit Kontrolle ueber RD-Phasenanalytik. Die Darstellungen flaechiger Verteilungsmuster sowie zum vertikalen Migrationsverhalten von Schwermetallkonzentrationen und physiko-chemischen Systemparametern bilden die Basis des anorganischen Schadstoff-Monitoring.

Schwermetalle in der Umwelt

Zur Beurteilung der Wirkung von Schwermetallen werden sowohl in Arbeits- und Umwelt Referenzwerte benoetigt. Dazu diente die Beteilugung an der Wiener Gesundheitsstudie 1979 und andere epidemiologische Vorhaben. Bei der Arbeitswelt sind entsprechend den Arbeitsbelastungen die Werte zu beurteilen. Methode: Atomabsorptionsspektrophotometrie in Blut und Harn.

Spurenelement, Untersuchungen bei exponierten Arbeitern und anderen Personen

Untersuchung des Verhaltens der Spurenelemente bei belasteten und unbelasteten Personen. Vorwiegend werden hier Blei, Cadmium, Zink, Kupfer und Kalzium untersucht. Die Elemente werden im Blut und Harn bestimmt, dabei wird neben diesen Bestimmungen eine interne Untersuchung mit Blutdruck, Gewicht, Groesse, Alter etc. durchgefuehrt. Untersuchungsmethode Atom-Absorptions-Spektrophotometrie und andere klinisch-chemische Untersuchungsmethoden.

Quecksilber, Arsen und Selengehalt (Cadmium, Blei, Zink) in Verschiedenen Organen des Menschen

Das Ziel dieser Untersuchung besteht darin, die Grundbelastung des Menschen durch Metalle festzulegen. Krankheitsbilder und andere routinemaessig erfasste Laborwerte (Na, K usw.) werden bei der Auswertung beruecksichtigt. Blut- und Organproben werden nach der Methode von Toelg (Kotz et al., 1972) aufgeschlossen und die Metalle atomabsorptionsspektrometrisch bestimmt.

Entwicklung von Analysenverfahren zur Bestimmung von Elementspezies in Biotopen

Fuer Aussagen ueber die Toxizitaet von Elementen in Biotopen ist nicht allein der Gesamtgehalt sondern auch die Bindungsform, d.h. die Kenntnis ueber die Arten von Elementspezies im Material, von entscheidender Bedeutung. Bisher existieren nur wenige Analysenverfahren, die eine differenzierte Analyse von Elementen nach Elementspezies ermoeglichen. Mit gas- und fluessigkeits-chromatographischen (DC u. HPLC) trenn- sowie photo-, fluor- und atomabsorptionsspektrometrischen Bestimmungsmethoden sollen solche Verfahren fuer einige toxische Elemente wie vorerst Arsen, Chrom, Zinn, Aluminium, Nickel, Kupfer und Mangan erarbeitet werden. Anwendungen der entwickelten Analysenverfahren auf Wasser, Sedimente, Pflanzenmaterial und Lebensmittel dienen dem Ziel, Kenntnisse ueber den Kreislauf dieser Elemente zu erhalten.

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