Die zunehmenden Isolationsraten von multi-resistenten Bakterien legen nahe, dass die resistenten Erreger aus der Umwelt wieder zurück zum Menschen gelangen. Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens ist es daher, diese Rückkopplungen vom Menschen oder Tier in die Umwelt hinein (Eintragspfade) sowie aus dem Umweltbereich zurück zum Menschen, sei es in Kliniken oder in Alltagsbereichen im Kontakt mit Wasser oder über kontaminierte Lebensmittel, aufzuzeigen (Microbial Dissemination). Weiterhin soll die Rückverfolgbarkeit von Antibiotika-resistenten Erregern und Resistenzgenen aus Abwässern auf deren Ursprungsorte im Sinne des 'Source Tracking' geprüft werden. Die Untersuchungen des KIT-IFG sollen klären, inwieweit (1) antibiotikaresistente opportunistisch-pathogene Bakterien aus der Kläranlagen in die aquatische Umwelt gelangen und 2) welchen Einfluss dabei Abwässer aus Lebensmittel verarbeitenden Schlachtbetrieben auf die Populationen der nachfolgenden Abwasserklärung haben. Eine Veränderung der natürlichen Population in aquatischen Bereichen könnte bedeuten, dass sich Keime durchsetzen oder persistieren, die bei Menschen unter bestimmten Bedingungen zu Krankheiten führen können (potentiell pathogene Bakterien). Molekularbiologische Verfahren werden auch für die Wasserproben der Kläranlagen Steinhäule mit den verschiedenen Modifikationen der technischen Verfahren zur 4./5. Reinigungsstufe zur Anwendung kommen. Weiterführend werden die mikrobiologischen Untersuchungsparameter des KIT-IFG für die Biofilmuntersuchungen auf der Basis der installierten Biofilmsensoren des Verbundpartners AG Rapp (KIT-IMT) angepasst. Das KIT-IMT ist neben dem KIT-IFG Teil dieses AZK-Antrags. Die Aufgabe des KIT-IMT ist die Entwicklung, Installation und Betreuung eines Biofilmsensors für die Reinigungsstufen der Kläranlage Steinhäule.
Vibrio vulnificus ist ein Bakterium, das natürlicherweise in Salz- und Brackwasser vorkommt. Steigen die Wassertemperaturen auf ca. 20 °C, wird es aktiviert und ist infektiös für Menschen. V. vulnificus kann bei abwehrgeschwächten Personen beim Verzehr von Meeresfrüchten zu Durchfallerkrankungen und Blutvergiftung sowie beim Baden oder Umgang mit Meerestieren zu schweren, teilweise tödlichen Wundinfektionen führen. In Nordeuropa sind bisher nur sehr vereinzelt Infektionen aufgetreten, da die tiefen Wassertemperaturen eine vermehrte Aktivität von V. vulnificus verhindert haben. Besonders in heißen Sommern traten aber schwere Wundinfektionen in Schweden, Dänemark und auch in Deutschland auf. Bei einer durch die Klimaveränderung zu erwartenden Erhöhung der Temperaturen in Nord- und Ostsee muss in Zukunft vermehrt mit dem Auftreten von V. vulnificus und anderen Vibrionen gerechnet werden. In dem Projekt soll das Vorkommen von V. vulnificus und anderer für den Menschen pathogenen Vibrionen in Badegewässern in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht werden. Dazu sollen sowohl Wasserproben als auch Proben von Kleinlebewesen, die als Reservoir für Vibrionen dienen können, untersucht werden. Die Ergebnisse sollen eine Vorhersage zum zukünftigen Auftreten von Virbrionen in Badegewässern ermöglichen. Außerdem soll ein Warnsystem zum Schutz der Badenden für das Auftreten von Vibrio vulnificus in Abhängigkeit der Wassertemperatur erarbeitet werden sowie ein Informationssystem für Ärzte etabliert werden.
Im Water JPI StARE werden u.a. Auswirkungen von Abwasserbehandlungen auf Microbiome und Resistome untersucht. Das beschriebene Vorhaben ist das Teilprojekt 2 im WP 4: Ziel ist die Simulation von Konzentration und Ausbreitung ausgewählter chemischer Inhaltsstoffe und physikalischer Parameter (z.B. O2, Phosphat, pH, BSB, CSB) sowie mikrobiologischer Organismengruppen (antibiotikaresistente Bakterien) von Kläranlagenausläufen im Vorfluter mittels eines hydrodynamischen 1D/2D-Modells. Zur Anwendung kommt das Hydrodynamische Wellenablaufmodell HDWAM, mit dem instationäre 1D/2D-Simulationen für das Hauptbett und für die Vorländer gerechnet werden. Für die spezielle Fragestellung erfolgen entsprechende Programmanpassungen für das HDWAM, mit denen Änderungen der Partikel- bzw. Parameterkonzentration für definierte Ausgabepunkte entlang des Modellgewässers simuliert werden können. Weiter können instationäre Simulationsläufe für verschiedene Abflusssituationen wie Hochwasser definierter Jährlichkeiten, Hochwasser infolge Starkregen sowie Mittel- und Niedrigwasserzustände erfolgen. Die Simulationsergebnisse sollen, soweit möglich, anhand von chemisch/physikalischen Proben entlang der Simulationsstrecke sowie von entsprechenden Proben zur Bakterienkonzentration im Fließgewässer verifiziert werden.
a) Zielstellung, fachliche Begründung: In der neuen 42. Bundesimmissionsschutzverordnung ist eine Überwachung von Verdunstungskühlanlagen und Kühltürmen hinsichtlich einer Legionellenkontamination anhand von Kühlwasserproben vorgesehen. Beim Einsatz von Bioziden im Kühlwasser müssen diese bei der Probenahme inaktiviert werden, damit sie nicht auf dem Transport und bei der Lagerung der Proben weiterhin ihre Wirkung entfalten und damit zu Minderbefunden bei den Legionellen und einer Unterschätzung des Infektionsrisikos führen. In den meisten Kühlwässern werden oxidative Biozide eingesetzt, die mit bekannten Inaktivierungsmitteln inaktiviert werden können. In einigen Kühlwässern werden jedoch andere Biozide eingesetzt, von denen bisher nicht genau bekannt ist, wie sie sich in der Praxis inaktivieren lassen und ob die dazu benötigten Inaktivierungsmittel möglicherweise die Legionellen schädigen. Ziel des Vorhabens ist es daher für nicht oxidative Biozide geeignete Inaktivierungsverfahren für die Probenahme zu entwickeln, die keine Schädigung der Legionellen bewirken. b) Output: Für die wichtigsten nicht oxidativen Biozide soll ein Protokoll zur Inaktivierung bei der Probenahme (Inaktivierungssubstanzen/Konzentrationen) erarbeitet werden, das in der Praxis bei der Überwachung der Anlagen nach 42. Bundesimmissionsschutzverordnung eingesetzt werden kann.
Aufgrund von geografischen und klimatischen Besonderheiten ist das Wasser in großen Teilen von Indien von schlechter Qualität. Mehr als 37 Millionen Inder sind jährlich von durch Trinkwasser hervorgerufene Krankheiten betroffen und schätzungsweise 1,5 Millionen Kinder sterben an Diarrhoe (www.wateraid.org). Berücksichtigt man die hohe Bevölkerungsdichte und die einkommensschwache wirtschaftliche Situation, ist es notwendig, kostengünstige Technologien zur Wasserbehandlung zu finden, die die Standards für sicheres Trinkwasser im Land erfüllen und gleichzeitig bedienerfreundlich und zuverlässig bei geringer Wartung sind. Die Membranfiltration ist eine vielversprechende Technologie aufgrund ihrer hohen Selektivität und einfachen Bedienung. Ein Nachteil ist die mögliche Kontamination der Membranen (Fouling), was wiederum zu einem erhöhten Energieverbrauch, einer häufigeren Reinigungsfrequenz und einer kürzeren Lebensdauer der Membranen führt. Hauptursache für die Kontamination sind partikuläre und biologische Ablagerungen. Deren Verhinderung bzw. Verringerung und eine bessere Reinigung der Membranen stehen im Fokus des Forschungsprojektes POMACEA. POMACEA adressiert das Themengebiet 'Development and Application of Membrane Technology in Water Purification/Sanitation' der Ausschreibung des INDIGO Partnership Program (IPP) 'Clean Water and Health'. Das übergeordnete Ziel ist die Bereitstellung einer optimalen Technologie und Betriebsweise für Membranen zur Aufbereitung von Trinkwasser. Teilziele sind eine einfache Handhabbarkeit, eine lange Lebensdauer sowie eine Verringerung von Energie-, Chemikalien- und Wasserverbrauch. Das Projekt wird zu einem besseren Verständnis der Membrantechnologie zum Einsatz für die Trinkwasseraufbereitung in Indien führen. AP1 Projektmanagement AP2 Machbarkeitsstudie AP3 Methoden zur Wasservorbehandlung AP4 (Bio)Foulingprozesse AP5 Methoden zur Membranreinigung AP6 Feldstudie mit Pilotanlage AP7 Verwertung der Ergebnisse.
Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens ist es, Eintragspfade von Antibiotika-resistenten Erregern vom Menschen oder Tieren in die Umwelt hinein sowie aus dem Umweltbereich zurück zum Menschen, aufzuzeigen. Mit Blick auf das Risiko für die Gesundheit von Mensch und Tier wird das International Center for Food Chain and Network Research der Universität Bonn (FNC) schwerpunktmäßig die mikrobielle Dissemination insbesondere über Abwässer aus landwirtschaftlichen Betrieben, Schlachthöfen und lebensmittelverarbeitenden Unternehmen in die Umwelt nachverfolgen. Der Fokus dieses Teilprojektes liegt dabei in der Verschleppung resistenter Mikroorganismen entlang der Schweine- und Geflügelfleisch erzeugenden Kette. Im Rahmen des Projektes wird die Modellierung sowohl von Eintragswegen als auch von Maßnahmen zur Reduktion von resistenten Mikroorganismen vorgenommen. Die Risikobewertung und die Ermittlung prognostischer Informationen über das dynamische Verhalten in Abwässern stehen im Vordergrund. Seitens des FNC sind zwei Gruppen beteiligt: Fokusgruppe 'One Health' unter der Leitung von Prof. Dr. Brigitte Petersen und die Fokusgruppe 'Food Waste' unter der Leitung von PD Dr. Judith Kreyenschmidt. Die Fokusgruppe 'One Health' konzentriert sich auf die Objekte landwirtschaftlicher Betrieb und Tiertransporter (eingebundene Mitarbeiter: Dr. Julia Steinhoff-Wagner, Dr. Yvonne Ilg, Céline Heinemann), die Fokusgruppe ‚Food Waste' auf die Prozesse Schlachthof und Lebensmittelverarbeitung (eingebundene Mitarbeiter: Dr. Ulrike Herbert, Michael Savin). Das Projekt besteht aus 6 Arbeitspaketen mit jeweils interdisziplinärer Bearbeitung. Das FNC ist in die Arbeitspakete 1,2 und 4 involviert: AP 1 - Vorbereitende Untersuchungen zur Charakterisierung von Untersuchungsbereichen und Etablierung von Untersuchungsverfahren, AP 2.2 - Landwirtschaftliche Abwässer und Abwässer aus lebensmittelverarbeitenden Betrieben inkl. Konsumgüter, AP 4 - Risikoabschätzung und Modellierung.
1. Vorhabenziel Das Vorhaben umfasst zwei Teilvorhaben. Im Teilvorhaben 1 wird für acht an BonaRes-ORDIAMUR beteiligte Teilprojekte Pflanzenmaterial, Boden und Versuchsfläche geschaffen bzw. von einem seit 2009 ununterbrochen im zweijährigen Turnus wiederholt mit Apfel bepflanzten Boden bereitgestellt. Der zweijährig wiederholte Pflanzturnus wird fortgesetzt. Im Teilvorhaben 2 soll der Einfluss von abgetrennten Apfelwurzeln auf die Entstehung der spezifischen Apfelmüdigkeit untersucht werden. Dazu werden Apfelsämlinge in Containern in nicht apfelmüdem Boden, der mit einer Dampfbehandlung bei 90° C sterilisiert wurde, über drei Vegetationsperioden kultiviert. Dem Boden werden, außer in der Kontrolle, abgetrennte Apfelwurzeln beigemischt. Die Reaktion der Apfelsämlinge wird am Zuwachs von Apfelspross und Wurzel ermittelt. Bodenproben, Wurzelproben und Sprossproben werden für die jeweils spezifischen Vorhaben der an BonaRes-ORDIAmur beteiligten Teilprojekte bereitgestellt. 2. Arbeitsplanung Im Teilvorhaben 1 sind Kulturarbeiten, Düngung und Pflanzenschutz nach guter fachlicher Praxis zeitnah auszuführen. Die Erfassung der im Boden lebenden Fadenwürmer (Nematoden) erfolgt jährlich. Im Teilvorhaben 2 ist die aufwendige, mehrjährige Kultur von Apfelsämlingen in Containern fachgerecht durchzuführen. Die Entwicklung von Spross und Wurzel sind zwischenzeitlich zu dokumentieren.
Im dem Projekt werden methodische und materielle Grundlagen zur Züchtung einer sterilen Kamillesorte erarbeitet. Die Züchtung von triploider Kamille stellt hierfür einen aussichtsreichen Weg dar und diese könnte - ähnlich wie die triploiden Sorten bei Obst- und Zierpflanzen - deutliche Vorteile gegenüber diploiden oder tetraploiden Sorten aufweisen, insbesondere das Fehlen einer langanhaltenden, agronomisch problematischen Feldkontamination mit Kamillesamen sowie eine Ertragssteigerung aufgrund verstärkter Blühwilligkeit und längerer Blühdauer. Während sterile triploide Sorten in der Obst- und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen, d. h. auch bei Kamille, eine absolute Neuheit. Ein Ziel ist es zu bestätigen, dass triploide Kamillepflanzen die vermuteten Anforderungen hinsichtlich Sterilität und Blühverhalten erfüllen (erster Meilenstein). Hierzu werden Triploide mit verschiedenem genetischen Hintergrund (spontan in Sorten und Populationen entstanden und aus gezielten interploiden Kreuzungen zwischen di- und tetraploiden Pflanzen erhalten) in einer Anbauprüfung getestet und analysiert. Zur Erreichung des Vorhabenzieles sind männlich sterile, weiblich fertile Pflanzen nötig (zweiter Meilenstein). Diese könnten entweder als Mutterpflanzen zur Erzeugung triploider Kamille dienen oder direkt bei geschlossenem Feldanbau als sterile Population die angestrebten Ziele (fehlender Samenausfall, längere Blühdauer) erreichen. Bereits begonnene Arbeiten einen geeigneten Sterilitätsmechanismus bei Kamille zu finden werden fortgeführt. Es wird an der Selektion von weiblich fertilen und männlich sterilen (MS) bzw. selbstinkompatiblen Kamillepflanzen und der Entwicklung / Induktion von männlich sterilen (MS/CMS) Pflanzen gearbeitet.
Ziel ist es, die Prävalenz und das Verhalten von multiresistenten gram-negativen ESBL- produzierenden Enterobacteriaceae, Acinetobacter und Pseudomonas und ihre potentiellen Übertragungswege in Wasser, das als Bewässerungswasser genutzt werden soll, im europäischen Vergleich zu bestimmen. Zusammen mit den Ergebnissen der europäischen Partner sollen durch Risikoanalysen Hinweise für regulatorische Vorgaben abgeleitet und veröffentlicht werden. Es werden städtische Abwässer, landwirtschaftlich beeinflusste Abwässer sowie durch Abwasser beeinflusste Oberflächenwässer einschl. Sedimente unter Berücksichtigung saisonaler Einflüsse und evtl. vorhandener Abwasserdesinfektion untersucht. Konventionelle Nachweisverfahren werden mit der Microarraymethode verglichen. Die Daten werden mit Daten aus laufenden Programmen korreliert, ein Vergleich mit Proben von den europ. Partnern vorgenommen sowie eine Risikoanalyse durchgeführt. Die Isolate werden hinsichtlich Resistenzmuster und -genen molekular charakterisiert. Mittels eines Fragebogens werden Daten zum unterschiedlichen Umgang mit Antibiotika in den Ländern der Partner erhoben. Durch einen Vergleich der Untersuchungsergebnisse mit den erhobenen Daten sollen die Auswirkungen von den verschiedenen europäischen Umgehensweisen mit Antibiotika auf die Belastung von Umweltproben mit ESBL-bildenden Bakterien bewertet werden. Die Risikoanalysen aller Partner werden zusammengeführt, Empfehlungen abgeleitet und veröffentlicht.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 138 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 138 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 138 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 134 |
| Englisch | 21 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 56 |
| Webseite | 82 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 109 |
| Lebewesen und Lebensräume | 128 |
| Luft | 110 |
| Mensch und Umwelt | 138 |
| Wasser | 128 |
| Weitere | 138 |