Ziel ist die Herstellung von Abdichtmaterialien gegen eindringendes Wasser in Form von Profilen, Folien, Pasten und Injekten, die das Grundwasser nicht belasten und fuer die Arbeitssicherheit unbedenklich sind. Ferner werden oekologisch vertraegliche Abdichtmaterialien gegen Kraftstoffe entwickelt. Ergebnisse: Durch den Einsatz unbedenklicher Rohstoffe wie dem Monomer Hydroxyethylmethacrylat einerseits sowie durch Optimierung der Aushaertebedingungen andererseits konnte sichergestellt werden, dass bei Injektionsmassnahmen mit fluessigen, aushaertenden Abdichtmaterialien mit nicht zu vermeidendem Wasserkontakt diese optimal ausreagieren und keine hochtoxischen Stoffe ins Grundwasser gespuelt werden. Zur Expositionsermittlung wurde eine Pruefapparatur entwickelt, mit der sich die Umweltbedingungen definiert nachstellen lassen. Die Oekotoxizitaet wurde mit TTC- und Leuchtbakterientest sowie Bakterienwachstumshemmtesten geprueft, ferner TOC, pH und Leitfaehigkeit kontaktierter Waesser. Dabei konnte abgesichert werden, dass die Eluate der ausgehaerteten Produkte ebenfalls nicht mehr mit toxischen Stoffen belastet sind. Eine hervorragende Abdichtwirkung gegen Wasser wird durch die Wasseraufnahmefaehigkeit der Materialien erzielt: durch Quellung und Volumenzunahme wird eine mit Abdichtmaterial gefuellte Fuge dicht verschlossen. Nach dem gleichen Prinzip wurden Abdichtmaterialien entwickelt, die durch schnelle Kraftstoffaufnahme gegen Diesel und Kerosin abdichten.
Ziel ist, ein fuer Produktions-Abwaesser taugliches biologisches Warnsystem, das die herkoemmlichen physikalisch-chemischen Parameter ergaenzt und zur Erkennung bzw. Vermeidung umweltrelevanter Gefaehrdungen beitraegt. Das Projekt soll den Leuchtbakterientest zur on-line Ueberwachung von Produktions-Abwaessern weiterentwickeln. Aufgaben: - Optimierung eines Testsystems auf der Ebene der Leuchtbakterien unter Laborbedingungen; - Untersuchung von Stoerfaktoren des Testsystems; - Erprobung und Optimierung des Leuchtbakterientestsystems an ausgewaehlten Abwasserteilstroemen im Werk Sindelfingen der Mercedes-Benz AG; - Erarbeitung einer Testvorschrift, welche die Grenzen der Einsatzmoeglichkeit des untersuchten Testsystems beruecksichtigt und Teststoerungen vermeidet; - Routineeinsatz des Testsystems am ausgesuchten Abwasserteilstrom, Installation eines Fruehwarnsystems.
Die Expedition mit dem Forschungsschiff 'Sonne' (Fahrt So 258) hat zum Ziel, durch den Einsatz neuer Technologien und Experimente weitere Erkenntnisse zur Sinnesbiologie, vor allem zu Biolumineszenz der mesopelagischen Fauna zu liefern. Durch die Zusammenarbeit und Teilnahme von renommierten Wissenschaftler-Kollegen aus England, USA und Australien wird ein breites Spektrum von Methoden zum Einsatz kommen (autonome Plattformen für das Filmen und Datensammeln in Tiefen von 500-1000 m, 4 elektrophysiologische Mess-Apparaturen zur Charakterisierung der Regenration von Rhodopsin sowie die zeitlichen und räumlichen Auflösung der Retinae bzw. den Augen von Fischen, Krebsen und Tintenfischen). Weiterhin werden wir in einem Querschnitt vieler Arten durch molekularbiologische Analysen die Evolution der Tiefsee-Rhodopsine untersuchen, ein in diesem Umfang völlig neuartiges Projekt. Darüber hinaus hoffen wir, durch unsere Fänge weitere Arten und Daten zur Evolution der Teleskopaugen und ihrer speziellen optischen Eigenschaften liefern zu können. Die Gewässer des Indischen Ozeans, die die Sonne-Fahrt 258 besuchen wird, sind bisher erst wenig systematisch untersucht worden. Daher ist nicht auszuschließen, dass auch neue Spezies angetroffen werden. An Bord werden die physiologischen Experimente durchgeführt, da sie lebendes Gewebe erfordern. Diese Ergebnisse können zeitnah zur Publikation aufbereitet werden. Ansonsten werden wir für die morphologischen und molekularbiologischen Arbeiten das gefangene Material an Bord aufbereiten (präparieren, fixieren bzw. für den Transport konservieren). Die Analyse dieser Proben erfolgt in den Heimatlaboren und kann erfahrungsgemäß mehrere Jahre in Anspruch nehmen.
Schwerpunkte der 'Wirkungs- und Gefährdungsanalyse' bilden ökotoxikologische Fragestellungen sowie die Charakterisierung und Analyse von Gefährdungspotentialen in limnischen Systemen durch Einträge von Plastik. Untersuchungsgegenstand sind unterschiedliche Plastikspezies aus den Bereichen (a) 'konventionelle', synthetische Kunststoffe, (b) Rezyklate und (c) biobasierte Kunststoffe. Diese werden in Partikelform sowohl in gealtertem als auch nicht gealtertem Zustand untersucht. Relevante de- bzw. adsorbierende und auslaugende Substanzen werden gesondert analysiert. Für diverse Kunststoffspezies wird die ökotoxikologische Datenlage über Literaturrecherche analysiert. Sofern diese Daten ausreichen, wird auf deren Basis die Ökotoxizität der freigesetzten sowie ad-/desorbierten Substanzen beurteilt. Datenlücken werden durch eigene In-vitro-Testung geschlossen. Als wesentliche Wirkprinzipien werden dabei erfasst: (a) endokrine Wirkpotentiale über rekombinante Reportergenassays mit Hefen, (b) mutagene Aktivitäten über den Ames-Fluktuationstest sowie (c) zytotoxische Wirkungen mit Leuchtbakterien. Einzelne Substanzen, bei denen sich in vitro ein besonders hohes Wirkpotential zeigt, werden zusätzlich mit Hilfe standardisierter, chronischer In-vivo-Tests analysiert. Für die In-vivo-Tests werden die NOEC oder EC10 als ökotoxikologische Wirkschwellen ermittelt, um damit die Ableitung einer PNEC bzw. der EQS für die untersuchten Substanzen zu ermöglichen. Zusätzlich werden Kunststoffpartikel mit Hilfe von In-vivo-Tests auf ihre ökotoxikologischen Effekte in standardisierten und neu entwickelten chronischen Biotests untersucht. Diese Untersuchungen werden mit tierischen Organismen durchgeführt, wobei unterschiedliche Ernährungstypen berücksichtigt werden. Als Endpunkte werden apikale Effekte auf Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung erfasst. Effekte eines möglichen Nahrungskettentransfers von Mikroplastikpartikeln werden in einfachen Räuber-Beute-Systemen im Labor untersucht.
Biolumineszenz erzeugt ein völlig anderes visuelles Umfeld als Sonnenlicht: Statt einer komplett ausgeleuchteten Szene herrschen Punktlichtquellen vor, welche eine spezifische Anpassung der visuellen Systeme bzw. Augen erfordern. Wir wollen an den Augen von Cephalopoden, Crustaceen und Teleostiern Anpassungsstrategien untersuchen. Uns interessiert uns, wie Rhodopsin in mesopelagischen Photorezeptoren regeneriert wird. Eigene Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Bleichung von mesopelagischem Rhodopsin erheblich länger dauert und helleres Licht erfordert als bei terrestrischen Tieren. Wir wollen in biochemischen, elektrophysiologischen und morphologischen Experimenten die Dynamik der Phodopsin-Regeneration aufklären. Dazu benötigen wir keine spezielle Spezies,- was den Erfolg dieses Projekts sicherstellt. Weiterhin wollen wir frisches Gewebe von Opisthoproctiden sammeln, welche alle über unterschiedliche Differenzeirungen von Spiegelaugen verfügen, und damit einzigartig unter den Wirbeltieren sind. Unsere Hypothese ist, dass bei einigen Arten ontogenetische Veränderungen der Augen einen phylogenetischen Trend widerspiegeln. Dazu wollen wir vor allem molekulargenetische Daten erheben. Wir werden 10 trawls mit speziellen Netzen durchführen, die über ein verschließbares Ende verfügen. Biochemische und elektrophysiologische Arbeiten werden an Bord durchgeführt. Material für Molekulargenetik und Histologie wird an Bord gesichert und zur weiteren Bearbeitung nach Hause geschickt.
Die Dinoflagellaten-Lumineszenz ist unter physiologischen und enzymatischen Aspekten gut untersucht, fuer das aktive Monitoring in der Oekotoxikologie wurde diese Reaktion aber bisher noch nicht eingesetzt. Das Vorhaben soll die Moeglichkeiten untersuchen, die komplexe und mit hoher Empfindlichkeit messbare Biolumineszenz intakter Dinoflagellaten als Indikator fuer akute Schadstoffwirkungen zu nutzen. Dazu muss die natuerliche Reaktionsnorm der Testorganismen eingehend untersucht und ein geeignetes Messsystem konstruiert werden. Zu erwarten sind grundlegende Erkenntnisse ueber die Beeinflussbarkeit der Lumineszenz. Daneben wird die Entwicklung eines routinefaehigen Toxizitaetstestes angestrebt.
Bakterien als Modellorganismen werden herangezogen, um die Wirkung niederfrequenter Felder auf biologische Systeme zu untersuchen. Zwischenergebnis: Bakterien erweisen sich als relativ resistent gegenueber 'Elektrosmog'. Erst in Verbindung mit anderen Stressfaktoren (z.B. Hitze) werden Effekte auf Proteinsynthese und Biolumineszenz deutlicher. Fragen: Welche Feldstaerken und Frequenzen wirken besonders stark mit verschiedenen Stressoren?
In diesem Projekt sollen die oekologischen Auswirkungen der Freisetzung gentechnisch veraenderter Mikroorganismen (GVO) untersucht werden. In Langzeitexperimenten soll an zwei Freisetzungsstandorten analysiert werden, ob sich freigesetzte leuchtmarkierte Rhizobium meliloti Staemme unter verschiedenen Umweltbedingungen im Freiland etablieren. Es soll u.a. modellhaft der Einfluss der GVO auf die Zusammensetzung einer endogenen Bakterienpopulation, hier speziell einer Luzerne-nodulierenden Rhizobienpopulation, erfasst werden. Weiterhin sollen Methoden angewendet werden, die eine Abschaetzung des horizontalen Gentransfers und der Stabilitaet der GVO unter Freilandbedingungen erlauben. Schliesslich soll erprobt werden, ob eine Mutation im DNA-Reparatur- und Rekombinations-Gen recA als biologisches Containmentsystem geeignet ist. Arbeitsprogramm: 1. Regelmaessige Entnahme von Bodenproben vom Standort an der FAL in Braunschweig und Bestimmung der Titer der beiden GVO R. meliloti L1 (RecA-, Luc+) und R. meliloti L33 (RecA+, Luc+). 2. Isolierung und Charakterisierung der endogenen Luzerne-nodulierenden Rhizobienpopulation. 3. PCR-I Insertionselement (IS)-Fingerprinting zur Analyse der Genomstabilitaet der freigesetzten GVO. 4. Untersuchungen zum horizontalen Gentransfer aus der endogenen Bakterienpopulation in die freigesetzten GVO mittels geeigneter PCR-Proben und exogener Plasmidisolierung.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 53 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 22 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 52 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 52 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 52 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 40 |
| Webseite | 13 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 34 |
| Lebewesen und Lebensräume | 52 |
| Luft | 31 |
| Mensch und Umwelt | 53 |
| Wasser | 43 |
| Weitere | 53 |