Das Projekt "Bestimmung von Phosphatformen in Böden sowie Detektion von Uran, Thorium und Chrom (VI) in P-Düngemitteln mittels Raman und Synchrotron Infrarot Spektroskopie" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Monash University, School of Chemistry.Phosphor ist essentiell für alle Lebensformen. Es wird benötigt für den Stoffwechsel-Prozess und ist Bestandteil der DNA. Aus diesem Grund wird Phosphor in Form von Phosphaten in der Düngemittelindustrie eingesetzt. Früher würden dafür Düngemittel auf der Basis von Rohphosphaten verwendet. Heutzutage, mit schwindenden Rohphosphat-Ressourcen, gewinnen Recycling-Phosphatdüngemittel aus Abwasserströmen an Bedeutung. In diesem Forschungsprojekt sollen die Phosphat-Formen im Boden mittels Mikro-Raman und Synchrotron-Strahlung Infrarot Mikrospektroskopie für eine ressourcenschonende Düngung in der Zukunft bestimmt werden. Des Weiteren sollen ebenfalls Dünger-Boden Reaktionen der Recycling-Phosphate analysiert werden um die Eigenschaften der zukünftigen Düngemittel zu verbessern. Die Resultate dieser Forschung sind wichtig, da neben den Phosphatformen im Düngemittel auch die des Bodens für ein gutes Wachstum der Pflanzen von Bedeutung ist. Dadurch leistet dieses Forschungsvorhaben einen Beitrag dazu, dass die Düngemittelindustrie nicht mehr von Rohphosphat exportierenden Ländern abhängig ist da Recycling-Phosphate aus den lokalen Kläranlagen gewonnen werden können. Im Gegensatz zu den neuen Recycling-Phosphaten enthalten Dünger auf der Basis von Rohphosphaten Uran, Thorium und Chrom (VI) welche über die Nahrungskette in den menschlichen Körper gelangen können. Um Verbindungen dieser Elemente zu bestimmen sind schnelle Analysenmethoden nötig die in diesem Projekt auf der Basis von Schwingungsspektroskopie entwickelt werden.
Das Projekt "PEGaSus (Phosphor-Effizienz bei Gallus gallus und Sus scrofa): Überbrückung der Lücken in der Phosphorverwertungskette" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN).PEGaSus dient der Identifizierung von agrarwissenschaftlichen Strategien, um die Bioverfügbarkeit von pflanzlichem, organischem Phosphor (P) und die Verdaulichkeit von Futter-P bei Monogastrier zu erhöhen und die Supplementierung von anorganischem P in der Schweine- und Hühnerproduktion zu reduzieren. Fütterungs- und Managementstrategien werden abgeleitet und Einflüsse der Darmmikrobiota sowie der genetischen Variation der Tiere hinsichtlich der endogenen P-Utilisation untersucht. Des Weiteren dient PEGaSus der Entwicklung technischer und politischer Steuerungs-Strategien zur Minimierung von P-Emissionen aus der Nutztierhaltung in die Böden und aquatischen Ökosysteme sowie der Schätzung der biologischen, ökologischen und-ökonomischen Konsequenzen von verbesserter P-Nutzung und reduzierter P-Ausscheidung für die Nutztierhaltung, Tiergesundheit, Tierschutz und die Umwelt. Dazu bearbeiten 5 Partner aus Tierwissenschaft, Ökologie und Ökonomie (P1: Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (D), P2: Agri-Food and Biosciences Institute (GB), P3: Uni Aarhus (Dk), P4: Stockholm Environment Institute (S), P5: Uni Piacenza (I)) in drei Arbeitspaketen (WP) zusammen. Das erste WP befasst sich mit dem P-Management auf Agrarbetrieben und beleuchtet ökonometrische Techniken und mathematische Programmiermodelle auf Betriebsebene, um Managementsysteme und Daten über P-Nachhaltigkeit zu bewerten. Weiterhin werden Fütterungsstrategien hinsichtlich der Verbesserung der P-Bilanz untersucht und, ökonomisch und politische EU-relevante Steuerungsinstrumente überprüft, um Empfehlungen zur weiteren Entwicklung einer nachhaltigen P-Nutzung abzuleiten. Im WP2 werden tiereigene Faktoren der P-Effizienz analysiert, die Ressourceneffizienz und Wohlbefinden fördern und P-Verluste reduzieren. Dazu werden systemische und lokale molekulare Prozesse vor dem Hintergrund variabler P-Nutzung charakterisiert. WP3 beleuchtet wirtschaftliche, technische und politische Aspekte des P-Recycling aus Knochen und Dung.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Teilprojekt: Der Phosphorkreislauf im Grünland und Wald unter verschiedener Diversität und Landnutzung (DYNPHOS)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Tübingen, Fachbereich Geowissenschaften, Lehrstuhl für Geoökologie.Mit steigender Diversität nehmen die Gehalte an pflanzenverfügbaren Nährstoffen im Boden aufgrund der effektiveren Ressourcennutzung ab. Dieser Zusammenhang wurde für N bereits mehrfach gezeigt. Zu anderen Nährstoffen, die möglicherweise ebenfalls das Pflanzenwachstum limitieren, wie z. B. P, fehlen solche Untersuchungen. In bewirtschafteten System hängen Diversität und Landnutzungsintensität bzw. -geschichte eng zusammen. Um die Kontrollgrößen für die Nährstoffgehalte im Boden zu bestimmen, müssen die Effekte der Diversität von denen der Landnutzung getrennt werden. Aus diesen Gründen möchten wir die Effekte von Diversität und Landnutzung auf den Phosphorkreislauf im Grünland und im Wald der Biodiversitätsexploratorien untersuchen. Unser Ziel ist die Trennung der Effekte von Diversität und Landnutzung auf 1) P im Boden (Gesamt-P, organisch und anorganischer P), 2) P-Freisetzung im Boden (Lösung von P-Mineralen und Mineralisierung der organischen Substanz im Boden) und 3) P in den Pflanzen auf allen intensiv untersuchten Plots der drei Exploratorien (Grünland und Wald). Außerdem planen wir, den Einfluss der früheren Landnutzung über innovative Isotopenmethoden (d 18O in PO4) zu bestimmen. Wir werden die P-Vorräte in Böden und Pflanzen, die P-Freisetzung durch Lösung, Desorption und Mineralisierung und d 18O in PO4 aus diesen drei Quellen bestimmen.
Das Projekt "Teilvorhaben 5^Dream Reactions - Stoffliche CO2-Verwertung^Teilvorhaben 6^Teilvorhaben 7, Teilvorhaben 4" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Chemie, Bereich Chemisch-Physikalische Verfahren (ITC-CPV).1. Vorhabenziel Im Rahmen des Teilprojektes werden homogene Katalysatoren basierend auf einkernigen oder mehrkernigen Komplexen der achten (VIIIB: Fe, Co, Rh, Ni, Pd) und zweiten Nebengruppen (IIB: Zn, Cd) sowohl der dritten Hautgruppe (IIIA: B, Al, Ga) hergestellt und in der Synthese von sog. aliphatischen Polycarbonaten getestet. Das Hauptziel des Vorhabens ist die gezielte, kontrollierte Synthese von Polyether-Carbonaten mit zwei reaktiven Hydroxo-Endgruppen. Diese funktionalisierten Polyether-Carbonate können dann durch Umsetzung mit Di-Isocyanaten in der Herstellung neuer Poyurethanesorten eingesetzt werden. Das fine-tuning der eingesetzten Liganden (Amino-imidoacrylaten, Amino-imidomalonate, 2,2'-Methylen(bisphenolate, 2,2'-Thio(bisphenolat) und Cokatalysatoren (stickstoffhaltigen Basen und Ammonium bzw. Phosphonium Salzen) wird auch eine wesentliche Rolle spielen. 2. Arbeitsplanung 1- Synthese neuer Liganden und abgeleiteter Metallkomplexen (2009-2010) / Erstellen von Ligand- und Katalysator-Bibliotheken zum schnellen Auswerten der Polymerisationsuntersuchungen. 2- Aufbau eines Hochdruckteststandes (Autoklav) mit dazugehöriger Hochdruckanalytik (IR, NMR) (2009-2010). 3- Katalysatoren-Screening Tests und Optimierung (2009-2011) / Durchführungen und Auswertung der Copolymerisationen von Epoxiden mit Kohlendioxid. 4- Durchführung und Auswertung der Umsetzung von OH-funktionalisierten Polyether-Carbonaten mit Standard Di-Isocyanaten (2011) 3. Ergebnisverwertung Abhängig von dem Erfolg des Katalysatoren-Screenings: mindestens eine Publikation pro Jahr oder, ohne Zeitrahmen, Patent(e) + folgende Publikation(en).
Das Projekt "Use of enzyme additions to characterize the nature and bioavailability of soil organic P" wird/wurde gefördert durch: Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Agrarwissenschaften, Pflanzenernährung.Short summary This project aims to further develop enzyme addition methods to characterize the nature and bioavailability of soil organic P. In combination with 31P nuclear magnetic resonance and isotopic dilution methods, factors regulating the availability of substrates for hydrolysis and P cycling are elucidated. Background The nature and bioavailability of soil organic P is not well understood, largely because of methodological limitations. Concepts and models of biogeochemical P cycling are lagging behind those of carbon and nitrogen cycling. In particular, the effects of inorganic P availability on biologically mediated P cycling and the interactions of P and carbon dynamics need clarification. In this project, new approaches to study enzymatic processes in soil P cycling will be further developed. Enzyme additions will be used to elucidate the factors regulating the availability of substrates for hydrolysis. In combination with 31P nuclear magnetic resonance (NMR) techniques, this will improve the characterization of soil organic P. In a case study on the effect of inorganic P availability on P cycling, we will use enzyme additions and NMR in combination with isotopic dilution methods using 33P labeling to measure gross P fluxes. The project will be carried out in collaboration with Dr. Ronald Smernik, University of Adelaide, Australia. National collaborators include Dr. Olivier Huguenin-Elie and Dr. Bernard Jeangros at the Agricultural Research Stations ART Reckenholz and ACW Changins. Aims The main objective is to develop methods that will contribute to a better understanding of the nature, bioavailability and cycling of organic P in soils. Enzyme additions methods will be improved and combined with solution 31P NMR spectroscopy and isotopic dilution methods to measure gross P fluxes to reveal the processes and intensity of P cycling in soils. Importance Newly developed methods and novel combinations will be used to address fundamental gaps of understanding in soil P dynamics. This knowledge is a prerequisite to increase the use of soil organic P, e.g. by selection of microbial or plant traits and by genetic modification. Since organic P is also a key component in losses of P to aquatic systems, the results will contribute to an environmentally friendly and sustainable management of P as a finite resource.
Das Projekt "Systematische Untersuchungen zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammaschen unter besonderer Berücksichtigung von Feuerungsparametern" wird/wurde gefördert durch: Umweltministerium Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen.Am IVD wurden bereits umfangreiche Versuche zur thermischen Behandlung von Klärschlämmen mit unterschiedlichen Verfahren durchgeführt. In einer Vielzahl von Forschungsprojekten wurde darüber hinaus das Verhalten anorganischer und mineralischer Brennstoffinhaltsstoffe in Verbrennungsprozessen untersucht. Dabei konzentrierten sich die bisherigen Arbeiten auf fossile Brennstoffe (Stein- bzw. Braunkohlen) und Biomassen. Das Verhalten anorganischer Brennstoffinhaltsstoffe und die Vorgänge bei der Aschebildung von Klärschlamm während der Verbrennung sind deshalb so gut wie unbekannt. Insbesondere Umwandlungsvorgänge des im Klärschlamm enthaltenen Phosphors bei der thermischen Behandlung sind hinsichtlich einer eventuellen Phosphorrückgewinnung nicht untersucht. Deshalb sollen im Rahmen dieses Forschungsprojekts erstmalig die Aschebildungsvorgänge bei der thermischen Behandlung unterschiedlicher Klärschlämme (v. a. im Hinblick auf Phosphor) untersucht werden. Es werden Klärschlämme aus unterschiedlichen Kläranlagen eingesetzt, da die eingesetzten Verfahren zur Phosphorelimination in den Kläranlagen entscheidenden Einfluss auf die Bindungsform und den Gehalt des Phosphors im Schlamm ausüben. Ebenfalls variiert werden die Verfahren der thermischen Behandlung, v.a. im Hinblick auf Temperatur und Gasatmosphäre (oxidierend/reduzierend). Somit werden systematisch die Hauptparameter für die Aschebildung bei der thermischen Behandlung von Klärschlamm untersucht. Die Forschungsergebnisse ermöglichen eine Bewertung der Klärschlammaschen bezüglich ihrer Eigenschaften als Sekundärrohstoff. Die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts sind darüber hinaus allgemein für alle ascherelevanten Vorgänge sowohl bei der Mono- als auch bei der Mitverbrennung von Klärschlamm von Interesse, da phosphorhaltige Brennstoffinhaltsstoffe sowohl im Feuerraum (z.B. Verschmutzung auf Wärmetauscherflächen) als auch im Rauchgaszug (z.B. Katalysatordeaktivierung) den Betrieb einer Feuerungsanlage negativ beeinflussen können.
Das Projekt "Entwicklung einer Modellbibliothek zur dynamischen Simulation von Klaeranlagen (KSIM)" wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Siegen, Institut für Mechanik und Regelungstechnik und Zentrum für Sensorsysteme.Die dynamische Simulation von Klaeranlagen kann als Hilfsmittel bei der Planung neuer Anlagen, zur Optimierung des Betriebs bestehender Anlagen, zur Erprobung neuer Steuerungs- und Regelungskonzepte oder zur Schulung des Betriebspersonals eingesetzt werden. Um Simulationsstudien effektiv und schnell durchfuehren zu koennen, sind geeignete Simulationswerkzeuge erforderlich, die sich durch folgende Eigenschaften auszeichnen: - leichte Bedienbarkeit, - hohe Flexiblitaet, - einfache Erweiterbarkeit entsprechend den Beduerfnissen des Anwenders. In den bisherigen Arbeiten ist die modulare Modellbibliothek KSIM (KlaeranlagenSIMulation) entwickelt worden. KSIM enthaelt eine Reihe von Unterbibliotheken mit Modulen, die auf der Grundlage mathematischer Modelle verschiedene Teilanlagen und Prozesse einer Klaeranlage beschreiben. Die Basis fuer KSIM bildet die Berechnungs- und Simulationsumgebung Matlab/Simulink. Diese besitzt einen hohen Bedienkomfort und bietet dem Anwender die Moeglichkeit, selbsterstellte Bibliotheken einfach zu erweitern. Die grafische Gestaltung der Module von KSIM erfolgt in Anlehnung an die Symbolik der RI-Fliessbilder verfahrenstechnischer Anlagen. Das erleichtert die Erstellung und die Lesbarkeit eines Simulationsmodells erheblich. Zur Zeit sind in KSIM die Bibliotheken Zulauf, Ausgleichsbecken, Vorklaermodelle, Belebungsmodelle, Nachklaermodelle, Anlagenkomponenten, Regler und Simulationshilfsmittel implementiert. Damit koennen beliebige Verfahrensvarianten (ein-, zwei- und mehrstufig) simuliert werden. Zusaetzlich sind Module fuer die Phosphorelimination, Filtration, Schlammbehandlung und das Kanalnetz entwickelt worden.
Das Projekt "Umweltfreundliche, gewerbetoxikologisch unbedenkliche Aldehydsynthese (Variante der Vilsmeier-Haack-Reaktion)" wird/wurde gefördert durch: Bayer AG / Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Aalen, Fachbereich Chemie.Es sollte ein Syntheseverfahren fuer aromatische und heteroaromatische Aldehyde ausgearbeitet werden, das eine vergleichbare Anwendungsbreite hat, wie die Vilsmeier-Haack-Reaktion, aber ohne fluechtige, stark giftige oder aetzende Stoffe wie z.B. Phosgen oder Phosphoroxychlorid auskommt. Das Vilsmeier-Haack-Verfahren ist auch bedenklich, weil in einer Nebenreaktion das stark cancerogene Dimethylcarbaminsaeurechlorid gebildet wird. Das neue Verfahren sollte frei von derartigen Nebenprodukten sein. Es wurden drei neue, sehr leistungsfaehige Aldehydsynthesen entwickelt, die obigen Vorgaben genuegen. Jede Methode deckt nicht nur das Anwendungsspektrum der Vilsmeier-Haack-Reaktion, sondern auch das der Gattermann- bzw. der Gattermann-Koch-Synthese weitgehend ab. Somit koennen auch diese Verfahren, bei denen sehr giftige Substanzen wie Blausaeure oder Kohlenmonoxid notwendig sind, ersetzt werden. Bei den neuen Verfahren fungieren als ausserordentliche regioselektive Formylierungsmittel neutral reagierende Verbindungen, die mit Lewis-Saeuren bzw. starken Protonensaeuren aktiviert werden. Die Reaktionen verlaufen zwischen minus 20 Grad Celsius und plus 20 Grad Celsius mit guten Ausbeuten.
Das Projekt "Ermittlung von direkten und indirekten Wurzelwirkungen auf die Phosphatmobilisierung in der Rhizosphaere und deren Beitrag zur Phosphatversorgung von Kulturpflanzen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Halle-Wittenberg, Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung.Die Bemessung der Phosphatduengung ist immer wieder ein umstrittenes Problem der Pflanzenernaehrung. Das haengt mit der aeusserst geringen Loeslichkeit des Phosphates im Boden zusammen, der ein hoher Aufnahmebedarf der Kulturpflanzen fuer eine optimale Entwicklung gegenuebersteht. In der Vergangenheit hat man dieses Problem zu loesen versucht, indem Bodenextraktionsmethoden gesucht wurden, die eine bessere Erfassung der verfuegbaren Phosphatmengen ermoeglichen. Diese Bemuehungen sind aber an Grenzen gestossen, da sie den intensiven Umsatz organischer und anorganischer Phosphorverbindungen in der Rhizosphaere weitgehend ausser Betracht lassen. Aus diesem Grund soll bei den Kulturpflanzen Raps und Mais nach der Gewinnung und anschliessenden analytischen Bestimmung der ueber die Wurzel abgegebenen Verbindungen der Anteil der Wurzelabscheidungen an der direkten Phosphatmobilisierung und der indirekten Wirkung ueber Mikroorganismen bestimmt werden. Es soll geklaert werden, welchen Beitrag diese Prozesse in ihrer Gesamtheit fuer die Phosphaternaehrung von Kulturpflanzen leisten und wie dieser zu beeinflussen ist.
Grundwassermessstellen dienen der Überwachung des Grundwassers. Dieser Datensatz enthält die Messdaten der Messstelle LGD Preußisch Ströhen 02 in Nordrhein-Westfalen. Leiter: Niederterrasse Wasserart: reines Grundwasser