Das Projekt "Untersuchungen zum carry over von Arsenverbindungen aus Futtermitteln in das Gewebe bzw. in die Milch von Rind und Schaf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie durchgeführt. Ziele: Ein beträchtlicher Teil der landwirtschaftlichen Nutzfläche des Freistaates Sachsen liegt im Erzgebirge, dem Erzgebirgsvorland bzw. in den Auen der das Erzgebirge entwässernden Flüsse. In den Böden dieser Gegenden können, geogen bedingt, erhöhte Gehalte an Arsen vorkommen. Dies betrifft auch Acker- und Grünlandflächen, welche zum Futteranbau für landwirtschaftliche Nutztiere genutzt werden. Insbesondere die Futtergrundlage für Wiederkäuer ist, bedingt durch die essentielle Grobfutterfütterung, stark vom Standort abhängig. Die Bundesbodenschutzverordnung hat bei Grünlandnutzung für Arsen einen Maßnahmenwert von 50 mg je kg Bodentrockenmasse festgelegt. Dieser Wert wird in einigen sächsischen Regionen zum Teil deutlich überschritten (siehe LfUG-Bericht zur Situation in den Muldeauen). Die Futtermittelverordnung schreibt für Arsen einen Höchstgehalt von 2 mg je kg (bei 88 ProzentTrockenmasse) fest. Gemäß der 24. Änderung der Futtermittelverordnung vom 16.12.03 führt die Überschreitung des Arsen-Grenzwertes für Einzelfuttermittel und Alleinfuttermittel unweigerlich zu einem Einsatzverbot. Da bereits eine geringe Zusatzverschmutzung des Grundfutters ausreicht, um den gesetzlich festgelegtenHöchstwert zu übersteigen, sind sächsische Auengebiete als Futtergrundlage für Wiederkäuer potenziell vakant. Im Interesse der Standortsicherung sächsischer Tierproduktion ist ein Erkenntnisfortschritt über die Quantität und Qualität der Einlagerung von Arsenverbindungen aus dem Futter insbesondere in Fleisch und Milch zwingend notwendig. Das vorliegende Projekt soll einen ersten Ansatz dafür bieten.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AUTARCON GmbH durchgeführt. Ziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung eines innovativen Produktpakets zur sicheren Trinkwasserversorgung in arsenkontaminierten Regionen der Entwicklungs- und Schwellenländer. Es ist notwendig, einfache, energieautarke und dezentral arbeitende Anlagen zur Wasseraufbereitung und Arsenentfernung auf den Markt zu bringen. Eine solar betriebene Anlage zur Trinkwasserdesinfektion wird innerhalb des beschriebenen Projekts für die Arsenentfernung entwickelt und in betroffenen Regionen in Deutschland und im Ausland unter Feldbedingungen getestet. Die Funktion der von den Projektpartnern AUTARCON GmbH gebauten Pilotanlage wird durch Analysen der HTW Dresden überwacht. Zudem werden die Betriebssicherheit, Bedienbarkeit und Wartung der Anlage unter den geplanten Einsatzbedingungen überprüft und Vermarktungsstrategien in den betroffenen Regionen erarbeitet. Das Projekt ist in die fünf Arbeitspakete unterteilt: 1. Theoretische Grundlagen 2. Vorversuche und hydrochemische Untersuchungen 2.1. Aufbau und Validierung der Analytik 2.2. Oxidation des toxischen und schlechter adsorbierbaren As(III) zu AS(V) durch Chlor bzw. andere Reaktionsprodukte der Elektrolyse 2.3 REDOX Wert Analyse 2.4 Adsoprtion von As(V)-Species an verschiedenen Filtermaterialien 2.5 Abhängigkeit der As-Entfernung vom Fe- und Mn-Gehalt des Grundwassers 2.6 Reduktion der Arsenverbindung bei Stillstand des Filters und potenzieller Austrag 2.7 Mögliche Gefahrstoffe (DNPs, Rückspülwasser, Filtermaterial) 3. Prototypenentwicklung und Feldversuche 3.1 Prototypenentwicklung 3.2 Feldversuche Pilotanlage (Deutschland, Costa Rica, Indien) 3.3 Hydrochemische Untersuchungen 4. Systemintegration und Produktentwicklung 4.1 Regelungseinheit 4.2 Produktpaket 4.3 Verbreitungsstrategien und Wirtschaftlichkeit 5. Projektmanagement.
Das Projekt "Dating groundwater in a limestone aquifer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachgebiet Geochemie und Hydrogeologie durchgeführt. Arsenic contamination of groundwater and subsequently drinking water has become a problem of global proportions, likely affecting more than 100 million people. Except for a few cases of point source contamination the As is of geogenic origin, but released due to anthropogenic perturbations of hydrogeologic conditions. While there is good theoretical knowledge about the physicochemical conditions of As release from the aquifer matrix, only limited understanding exists of the how, when and why on a field scale. Here funds are requested to aid a study of anthropogenic induced As release in a limestone aquifer in central Florida. A substantial database of physicochemical parameters already exists for this site, however hydrogeologic conditions are rather complex, indicating at least two potentially connected aquifers. Thus dating of select samples in the study area using the tritium-helium method (T-He) should provide information necessary to better assess key questions such as: - Is there a correlation of age with predicted flow direction?- Is there an increase of ages with depths in the deep aquifer?- Is there a correlation of age with Arsenic concentration?- Is there young water in deeper aquifer?- Where are the pathways from upper to lower aquifer?S hould the T-He dating prove successful in understanding (a) the hydrogeology of the study area and (b) delineating As release mechanisms and pathways, then a second step will be to put together a comprehensive study into As release and mobility in response to groundwater table fluctuations. The anticipated outcome of a second study would be a reactive transport model, applicable not only to central Florida, but to all areas with similar hydrogeologic conditions.
Das Projekt "Ermittlung der Metallgehalte im Hausstaub in von Kindern und Jugendlichen bewohnten Wohnungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BIFAU Umwelt-Service e.V. durchgeführt. Im Rahmen des Umweltsurveys fuer Kinder und Jugendliche sollen eine Vielzahl von Schadstoffen in Blut und Urin der Kinder und Jugendlichen untersucht werden. Zudem werden Hausstaubproben und die Innenraumluft analysiert. Es werden Untersuchungsparameter ausgewaehlt und erhoben, von deren bekannt ist oder vermutet wird, dass sie bei hoeherer Belastung zu gesundheitlichen Schaeden fuehren und zu denen fuer die Bundesrepublik bisher keine repraesentativen Daten vorliegen. Ausserdem ist die Verfuegbarkeit einer standardisierten Analytik (gepruefte Analysenmethoden, Moeglichkeit einer externen Qualitaetskontrolle) fuer die Auswahl von Bedeutung. Im Rahmen der Pilotphase des Umweltsurveys fuer Kinder und Jugendliche (FKZ 20162212) wird die Ausschoepfung, die Durchfuehrbarkeit und die Praktikabilitaet der Untersuchungsinstrumente geprueft. Im Hausstaub vorhandene Schadstoffe koennen durch Inhalation oder Ingestion einen Beitrag zur korporalen Belastung des Menschen liefern. Dies trifft vor allem auf Kinder zu. Sowohl die inhalativ als auch oral aufgenommene Staubmenge ist bei Kindern hoeher (etwa durch eine hoehere Atemfrequenz und den wiederholten Hand-zu-Mund Kontakt). Da Kinder ausserdem empfindlicher auf Schadstoffe reagieren, ergibt sich die Notwendigkeit gerade den Hausstaub in von Kindern bewohnten Wohnungen zu untersuchen. In den Hausstaubproben sollen im Rahmen dieses Teilvorhabens die Gehalte an Arsen, Blei, Bor, Cadmium, Calcium, Chrom, Eisen, Mangan, Kalium, Kupfer, Magnesium, Phosphor, Strontium, Platin, Palladium und Zink untersucht werden. Die Analysen sind entsprechend gepruefter Standardmethoden durchzufuehren. Eine interne und externe Qualitaetskontrolle ist zu belegen. Eine Probenanzahl in Abweichung von der Zahl 500 wird mit 1/500 pro Probe verrechnet. Eine Mindestzahl von 400 gilt allerdings als vereinbart.
Das Projekt "GerES V -TV-2015/1: HBM-Metallanalytik-I - Bestimmung von (Schwer-)Metallen in Morgenurin und Vollblut der Kinder und Jugendlichen in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Medizinische Fakultät - Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin durchgeführt. Ende 2014 startete die Hauptphase der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen, GerES V, in Kooperation mit dem RKI. Am 21. Januar 2015 begann die Feldphase von GerES V (FKZ 3714622001). Im Rahmen von GerES V werden Blut- und Urinproben von 3-17 jährigen Kindern und Jugendlichen, die bevölkerungsrepräsentativ in 167 Orten ausgewählt wurden, analysiert. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der Eltern bzw. Kinder und Jugendlichen liefern die Analysen der Blut- und Urinproben wesentliche Informationen zur Belastung mit zahlreichen Substanzen. In diesem Teilvorhaben 2015/1 HBM-Metallanalytik-I sollen die Blut- und Urinproben auf verschiedene Schwermetalle und Metalle analysiert werden. Bei einigen (Schwer-)Metallen (Arsen, Blei, Cadmium, Nickel und Quecksilber) ist 10 Jahre nach dem Kinder-Umwelt-Survey eine aktuelle Bestandsaufnahme notwendig, bzw. für die 15-17 Jährigen eine erstmalige Querschnittanalyse in Deutschland. Für andere (Schwer-)Metalle (Antimon, Chrom) erfolgt für alle untersuchten Altersgruppen eine erstmalige repräsentative Analyse für Deutschland.
Das Projekt "Arsen und Fluor in der semiariden Region Chaco, Argentinien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Umweltgeochemie durchgeführt. Mit der Entwicklung nachweisstarker Analysenmethoden im frühen 19. Jhd. ließ der beliebte Einsatz des Giftes Arsen nach; in den 1990ern kam es aufgrund seiner chronisch toxischen Wirkung zurück in die Schlagzeilen. Als 'biggest mass poisoning in human history' wurden Krebserkrankungen infolge natürlich erhöhter As-Gehalte in Grundwässern Asiens bezeichnet. Einige Länder Südamerikas sind mit ähnlichen Problemen konfrontiert, die bis heute allerdings weit weniger Publicity und Forschungsaktivitäten erzeugt haben. Am LS Analytische Chemie (Prof. Dr. Clara Pasquali) der Universität Santiago del Estero wird seit 2006 zum Thema Wasserqualität mit Fokus auf Arsen geforscht, gefördert durch das Programm 'Voluntariado Universitario'. Die Idee ist, Studenten auf Volontärbasis in Forschungsprojekte einzubeziehen und einen unmittelbaren Nutzen für die Gesellschaft hervorzubringen. Allein in der semiariden Region Chaco steht für 1.2 Mio. Einwohner nur Grundwasser als Trink-, Tränk- und Brauchwasser zur Verfügung. Eine Fläche von 1 Mio. km2 weist As-Gehalte auf, die den Trinkwasser-Grenzwert (10 ug/L) um ein Vielfaches überschreiten. Die Quelle sind Vulkanaschen tertiärer und quartärer Sedimente (As 6-10 mg/kg). Eine Besonderheit dieses vulkanischen Ursprungs sind die gleichzeitig erhöhten Fluorgehalte (-500 mg/kg). Fluor ist interessant, da der Bereich zwischen Essentialität (1 mg/L; Karies-Prophylaxe) und Toxizität (größer als 1.5 mg/L Zahnschädigungen, Knochenverhärtungen) sehr klein ist. Wie erhöhte As- und F-Gehalte gemeinsam wirken, ist unklar. Die Arbeitsgruppe von Prof. Pasquali hat in den letzten Jahren hervorragende Arbeit geleistet in der Umweltbildung, der Förderung interdisziplinären Arbeitens zwischen Studenten verschiedener Studiengänge, des Aufbaus einer Forschungsinfrastruktur und der Charakterisierung von Grund- und Oberflächenwässern hinsichtlich ihrer Nutzung sowie As-Gesamtgehalte. Wie in anderen Gebieten Lateinamerikas aber auch fehlt es an Methoden und Ergebnissen zur As-Speziierung. Diese ist Grundvoraussetzung für die Klärung der As-Mobilität (und damit verbunden der Effizienz von Wasseraufbereitungsmaßnahmen) und -Toxizität. Ein Aspekt, der für die Arbeitsgruppe in Bayreuth hohes Forschungspotential verspricht, ist dabei das mögliche Auftreten von As-F-Komplexen. Hexafluorarsenat (AsF6)- entsteht aus der Reaktion von Arsenat mit Fluorit (einem hydrothermalen Mineral) und ist unter natürlichen Bedingungen stabil. Der bislang einzige Nachweis von AsF6- in der Natur stammt aus Industriewässern. Mit 78-100% des Gesamtarsens dominierte AsF6- dort die As-Speziierung, weit vor den sonst bekannten anorganischen Spezies Arsenit und Arsenat. Nur mit Hilfe einer speziellen chromatographischen Trennung war der Nachweis von AsF6- möglich; mit Standardmethoden blieb es unerkannt. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teilprojekt 5: Entwicklung und Erprobung eines vor Ort anwendbaren Sensorsystems für die As(III)-/As(V)-Detektion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V. durchgeführt. Das Gesamtziel des Verbundvorhabens TerZinn ist die Weiterentwicklung und Vor-Ort-Erprobung von Verfahren zur Reinigung der aus der Zinnerzgrube Ehrenfriedersdorf austretenden Wässer, insbesondere bezüglich der Verringerung der Arsenkonzentration. Es soll erreicht werden, dass von dem Grubenwasser künftig kaum noch negative Umweltauswirkungen ausgehen, um auf diese Weise einen Beitrag zur wirtschaftlichen und sozialen Weiterentwicklung der Region zu leisten. Insbesondere soll demonstriert werden, dass Auswirkungen des Bergbaus auf die Wasserqualität mit vertretbaren Kosten mittels modernster Verfahren zur Wasserbehandlung und eines intelligenten, selbst-lernenden Wassermanagementsystems auch für sehr kritische Schadstoffe wie Arsen zu vermeiden sind. In dem Teilprojekt Astek wird das KSI Meinsberg ein Sensorsystem für die Bestimmung von sowohl As(III) als auch As(V) entwickeln. Von den zugrundeliegenden Sensoren werden Versuchsmuster hergestellt und dessen technische Parameter wie Selektivitätskoeffizienten an ausgewählten Störionen, Linearitäts- und Messbereich sowie Langzeitstabilität im Labor und im Vor-Ort-Einsatz in der Zinnerzgrube Ehrenfriedersdorf bestimmt. Das zu entwickelnde Sensorsystem soll letztlich die Überwachung der im Rahmen des Verbundvorhabens zu entwickelnden Wasseraufreinigungsprozesse direkt vor Ort ermöglichen.
Das Projekt "Dynamik der Löslichkeit und Speziesverteilung von Arsen(III/V) in einem natürlich mit Arsen angereicherten Brauneisengley" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Fachgruppe Geowissenschaften, Geographisches Institut durchgeführt. Erhöhte Arsen(As)gehalte mit bis zu 600 mg As kg-1 Boden sind in einigen nordrhein-westfälischen Böden mit oberflächennahem Grundwassereinfluss und Raseneisenbildung ermittelt worden. Das As zeigte eine ausgeprägte Affinität gegenüber pedogenen Eisenoxiden. Die As-Anreicherung in den Eisenoxiden erfolgte natürlicherweise über den Grundwasserpfad mit der Zeit, ist mithin pedogenen Ursprungs. Die Eisenoxide sind einerseits als eine effektive Senke für gelöste As-Oxoanionen zu betrachten, können allerdings je nach Redoxstatus durch reduktive Auflösung auch als Quelle für As fungieren. Die Dynamik der As(V)- und As(III)-Speziesverteilung sind für die As-Löslichkeit und As-Toxizität von grundlegender Bedeutung und werden stark durch das Redoxpotenzial des Bodens gesteuert. Im Forschungsprojekt soll das Redoxverhalten und die Mobilität des As(V) und As(III) in der Bodenlösung eines arsenbelasteten Bodens im Münsterland untersucht werden. Mit begleitenden Laborprozessstudien unter kontrollierten Redoxbedingungen in Mikrokosmen sollen die im Gelände erzielten Ergebnisse überprüft werden. Die Erkenntnisse sollen zum besseren Verständnis der Dynamik von As in grundwasserbeeinflussten Böden und der As-Mobilität und des As-Transferverhaltens in Hydro- und Biosphäre beitragen.
Das Projekt "Entfernung von Arsen aus Wasserwerksschlaemmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Karlsruhe GmbH durchgeführt. Entfernung von Arsen aus Schlaemmen, die bei der Wasseraufbereitung anfallen durch Umsetzung zu Arsenhydrid (AsH3) und ausschliessende thermische Abscheidung von elementarem Arsen.
Das Projekt "Umweltmedizinische Untersuchungen im Raum Bitterfeld, im Raum Hettstedt und einem Vergleichsgebiet - 3. Untersuchungsetappe 1998-1999" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut für Medizinische Informationsverarbeitung, Biometrie und Epidemiologie durchgeführt. Die komplexe umweltmedizinische Studie wird in einem industriellen Ballungsgebiet Ostdeutschlands (Bitterfeld, Hettstedt) und einem industriell unbelasteten Vergleichsgebiet (Zerbst) durchgefuehrt. In einer 1. Etappe (1992-93; FKZ 116 09 002/01) konnte unmittelbar nach der Wiedervereinigung der Gesundheitszustand von Kindern und Frauen unter Beruecksichtigung von Umwelteinfluessen erhoben und bewertet werden. Dabei wurde u.a. nachgewiesen, dass sich bei Kindern in den belasteten Regionen haeufiger gesundheitliche Beeintraechtigungen (z.B. infektbedingte Atemwegserkrankungen, Lungenfunktionsstoerungen) finden. Die Ergebnisse der Studie bildeten die Grundlage fuer gezielte Sanierungsstrategien in diesen Regionen. Soeben wurde die 2. Etappe abgeschlossen (1995-96/97; FKZ 116 09 002/02): Im Vergleich zum 1. Survey sind Unterschiede hinsichtlich der gesundheitlichen Parameter im Vergleich zwischen den Regionen weniger ausgepraegt und fast ausschliesslich nur fuer die belastete Region Hettstedt signifikant. In allen 3 Regionen gibt es eine deutliche Abnahme bei den Kriterien infektbedingte Atemwegserkrankungen, Bronchitis, respiratorische Symptome. Allerdings nimmt (nach Elternangabe) die Haeufigkeit von Asthma und von Allergien zu. Die Haeufigkeit der allergischen Sensibilisierung (Analyse von spezifischem Immunglobulin) ist allerdings nahezu unveraendert. Bei den bisher vorliegenden Schwermetallanalysen zeigt sich ein deutlicher Trend zu niedrigeren inneren Balastung mit Blei (Blut), Cadmium (Blut) und Arsen (Urin). Eine 3. Untersuchungsetappe erscheint aus folgenden Gruenden notwendig: Es wird gegenwaertig ueber die Zunahme von Allergien und Asthma insbesonders bei Kindern in Ostdeutschland spekuliert. Diese wichtige Vermutung kann wissenschaftlich ueberprueft werden, da die dann 5-6jaehrigen Kinder nach der Wiedervereinigung geboren wurden. Die Ursachen fuer diese Entwicklung koennen erforscht werden (Kraftfahrzeugverkehrsemissionen, fruehkindliche Betreuung (Kinderkrippen, -gaerten), Lebensstil und -Innenraumfaktoren, Impfstatus). Die immer noch hoeheren gesundheitlichen Beeintraechtigungen in Hettstedt muessen ursaechlich geklaert werden. Ausserdem besteht erstmalig die Moeglichkeit, Kinder in die Untersuchung einzubinden, die lebenslang unter relativ geringen Luftschadstoffbelastungen aufgewachsen sind. Dabei koennen Untersuchungen zur Bedeutung feiner und ultrafeiner Partikel durchgefuehrt werden.
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