Das Projekt "Freisetzung von Stickstoffmonoxid von Gebaeudeoberflaechen in die Atmosphaere" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Konstanz, Fakultät für Biologie.Natursteinmaterial gibt aus der verwitterten Oberflaeche von Gebaeuden Stickstoffmonoxid-N mit Raten von 0.42 bis 4.2 ng/(h x g), trotz deren hohen Feuchtegehalte, ph-Wertes und Gehaltes an Ammonium, Nitrit und Nitrat, ab. Die Netto-Abgaberaten) von NO sind unabhaengig von dem NO-Anteil in der Umgebungsatmosphaere bis zu einem Wert von 1 ppm NO. Die Aufnahme von NO2 erfolgte bei allen untersuchten Natursteinen, NO wurde hingegen nur bei einer von fuenf Natursteinarten aufgenommen. Die NO-Abgaberaten waren an der Steinoberflaeche am hoechsten und nahmen stark bis zu einer Tiefe von mehr als 1 cm ab. Die NO-Abgabe wurde bis mehr als 3 Monate nach der Probenentnahme von den Gebaeuden beobachtet. NO entsteht hauptsaechlich durch biogene Oxidation des Ammoniums zu Nitrat an der Gesteinsoberflaeche, vermutlich durch endolithische nitrifizierende Bakterien. Die chemische Zersetzung von Nitrit zu NO und NO2 wurde nur unter sauren Bedingungen beobachtet.
Ein Blühstreifen am Ackerrand verringert die Abschwemmung von Boden ins Wasser und auch die Abschwemmung von Düngemitteln und darin möglicherweise enthaltenen Tierarzneimitteln. Maßnahmen, die den Boden vor Erosion schützen, haben weitere positive Effekte. Sie fördern die Bodenfruchtbarkeit und den landwirtschaftlichen Ertrag. Pufferzonen mindern die Auswaschung von Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln und den Eintrag von Tierarzneimitteln in Gewässern. Aufgrund ihrer vielfältigen Wirkungen werden sie im Rahmen der gemeinsamen Agrarpolitik gefördert. Erosionsschutz steigert landwirtschaftlichen Ertrag und verringert Tierarzneimitteleinträge Maßnahmen des Erosionsschutzes verhindern den Abtrag fruchtbarer humoser Ackerkrume durch Wasser- und Winderosion und haben somit positive Auswirkungen auf den Erhalt der Bodenfruchtbarkeit und die Funktionalität von Böden. Ein intakter, gesunder Boden zeichnet sich durch eine natürliche Bodenstruktur, einen standortangepassten Humusgehalt und eine hohe mikrobielle Aktivität aus – Eigenschaften, die einerseits den landwirtschaftlichen Ertrag steigern und andererseits Rückhalt und Abbau von Stoffen wie Tierarznei- und Pflanzenschutzmitteln fördern. Zudem mindern Maßnahmen des Erosionsschutzes die Abschwemmung von Düngemitteln und den darin enthaltenen Tierarzneimitteln in oberirdische Gewässer. Maßnahmen des Erosionsschutzes sind bekannt, werden verbreitet eingesetzt und z. T. auch in unterschiedlichen Agrarumweltmaßnahmenprogrammen gefördert. Weniger bekannt sind ihre positiven Auswirkungen auf die Reduktion von Tierarzneimitteln in der Umwelt. Beispiele dieser Maßnahmen sind: Rückstände auf den Feldern belassen: Ernterückstände und Zwischenfruchtreste, die auf dem Feld verbleiben, verbessern die Bodenqualität und geben dem Boden Stabilität. Sie bilden eine mechanische Barriere, die die Geschwindigkeit des Oberflächenabflusses verringert, womit Bodenerosion verringert wird; Erosionsschutzstreifen (auch bekannt als „ökologische Vorrangflächen“ oder „Pufferstreifen“): Bepflanzte Streifen an den unteren Rändern landwirtschaftlicher Nutzflächen mindern die Fließgeschwindigkeit des Oberflächenabflusses, wodurch eine Verlagerung der partikelgebundenen Tierarzneimittel in Oberflächengewässer verringert wird; Direktsaat oder verringerte Bodenbearbeitung: Diese Maßnahme schützt die Rhizosphäre der zuvor angebauten Kultur, wodurch ihre bodenstützende Struktur erhalten bleibt und der Bodenabtrag verringert wird; Fruchtfolge mit mehrjährigen Kulturen oder Zwischenfruchtanbau: Durch die dauerhafte Bedeckung des Bodens durch Pflanzen können Bodenpartikel und daran anhaftende Tierarzneimittel weniger stark abgetragen werden; Hangparallele Fahrgassen: Fahrgassen, die für die Pflegemaßnahmen auf den Feldern befahren werden, sind ein Hauptpfad für den Abtransport von Wasser, Boden, Gülle und gelösten Tierarzneimitteln. Ihre Minderung bzw. ihre hangparallele Ausrichtung können diesen Abtransport verringern; Hecken oder Baumreihen zwischen den Äckern: Diese Strukturen setzen lokal die Windgeschwindigkeit und damit die Erosionskraft des Windes herab. Durch moderate Beweidung kann ebenfalls die Bodenstruktur verbessert und der Boden durch die Wurzeln der Weidepflanzen stabilisiert werden. Der Tritt der Tiere und das Rupfen an dem Bewuchs macht ihn widerstandsfähig und fördert die Infiltration von Wasser in den Boden. Das reduziert Oberflächenabfluss und damit die Erosion . Maßnahmen des Erosionsschutzes mindern den Abtransport von Bodenpartikeln auf verschiedene Art und Weise. Einige Maßnahmen fördern eine bessere Bodenstruktur, z. B. indem sie die Rhizosphäre, also die Zone um das Wurzelwerk der Pflanzen, schützen. Oberbodenpartikel sind in diesem Falle besser mit dem Bodenkörper verbunden und ihre Erosion z. B. durch Wasser oder Wind wird erschwert. Andere Maßnahmen leisten Erosionsschutz, indem sie die Intensität des Oberflächenabflusses verringern, z. B. durch den Verbleib von Ernterückständen auf den Feldern oder durch bewachsene Streifen an Ackerrändern. Wenn durch ein gestärktes Wurzelwerk der Abtransport von Bodenpartikeln vermindert wird, werden Tierarzneimittel, die an Bodenpartikel adsorbiert sind, nicht abfließen, sondern verbleiben längere Zeit auf dem Acker, so dass sich die Wahrscheinlichkeit ihres mikrobiellen oder chemischen Abbaus erhöht (siehe: Eintrag und Vorkommen von Tierarzneimitteln in der Umwelt ). Maßnahmen, die die Abflussintensität mindern, verlangsamen sowohl den Oberflächenabfluss partikelgebundener Tierarzneimittel als auch die Verlagerung von im Sickerwasser gelösten Tierarzneimitteln. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sich gelöste Tierarzneimittel an Bodenpartikeln anlagern. Die längere Verweilzeit des Wassers in den Bodenhorizonten der landwirtschaftlichen Nutzflächen erhöht die Wahrscheinlichkeit des Abbaus der gelösten Tierarzneimittel. Zudem verstärken diese Maßnahmen die Bodeninfiltration und dadurch die Interaktionen der gelösten Tierarzneimittel in den einzelnen Bodenhorizonten, was wiederum zu erhöhter Adsorption und erhöhtem biologischem und chemischen Abbau führen kann. Pufferzonen fördern Biodiversität und verringern Tierarzneimitteleintrag Mit Pufferzonen sind natürlich belassene oder mit Gras oder Blühpflanzen bepflanzte Streifen an den Rändern landwirtschaftlicher Flächen („Ackerrandstreifen“ bzw. „Blühstreifen“) wie auch Streifen unmittelbar neben und entlang von oberirdischen Gewässern („Gewässerrandstreifen“ oder „Gewässerschutzstreifen“) gemeint. Dank ihrer positiven Auswirkungen werden diese seit einigen Jahren als Maßnahmen für den Erhalt von Biodiversität (20) und für den Schutz gegen Wassererosion und darüber hinaus zum verbesserten biologischen Abbau von Pflanzenschutzmitteln und Tierarzneimitteln(21) eingesetzt. Blühstreifen werden vor allem zu Biodiversitätszwecken angelegt. Eine angepasste Blühpflanzenmischung und die Kontinuität des Anbaus sind aus Sicht der Biodiversität wichtige Aspekte. Eine gute Blühpflanzenmischung fördert auch eine vielfältige mikrobielle Fauna im Boden der Streifen, was wiederum den Abbau von Tierarzneimitteln fördert. Gewässerschutzstreifen unterscheiden sich von Ackerrandstreifen hauptsächlich in ihrer Platzierung. Sie werden zudem in der Regel breiter angelegt als Ackerrandstreifen und können auch Büsche und Bäume aufweisen. Da sich die Anlage dieser Pufferstreifen häufig nach den dafür gezahlten Förderungen als Agrarumweltmaßnahme richten, sind die Mindestbreiten der Streifen von Bundesland zu Bundesland unterschiedlich. Wie Erosionsschutzmaßnahmen sind auch Pufferzonen weitverbreitet und werden vielerorts schon umgesetzt. Dauerhaft bewachsene Pufferstreifen werden in Agrarumweltmaßnahmenprogrammen gefördert(22). Die Funktionsweise von Pufferzonen ähnelt der von Maßnahmen des Erosionsschutzes. Sie mindern die Einträge von Tierarzneimitteln und weiteren organischen Schadstoffen (wie z. B. Phosphor) in Gewässern, indem sie: die Infiltration erhöhen, und somit die Boden-Wasser-Interaktionen steigern, was zu einer Sorption an Bodenpartikeln oder aber einem mikrobiellen Abbau von Tierarzneimitteln führen kann; die Abflussgeschwindigkeit mindern, was die Erosion partikelgebundener Wirkstoffe verringert; die Vielfalt der bodenmikrobiotischen Gemeinschaften fördern, die Tierarzneimittel abbauen können; diejenigen Bodeneigenschaften fördern, die zu einer verstärkten Sorption und Retention von Tierarzneimitteln führen; die Sorption der Tierarzneimittel an Grashalmen und Rasenfilz ermöglichen(23). Die Aufenthaltsdauer des Wassers in den Streifen ist entscheidend, um diese Prozesse zur Entfaltung zu bringen. Die Pufferzonen sind nur dann wirksam, wenn der Abfluss im Streifen flach ist und kein konzentrierter Rinnenabfluss entsteht. Durch Ackerrandstreifen werden organische Chemikalien effektiver abgebaut als durch Gewässerrandstreifen . Denn Ackerrandstreifen halten den belasteten Oberflächenabfluss (runoff) in direkter Nähe zur landwirtschaftlichen Fläche zurück(24).Die Pflege der Streifen (Mähen, ggf. Beseitigung von Sediment) ist sinnvoll, um den langsamen Abfluss „in der Fläche“ zu erhalten und somit den schnellen Abfluss durch Wasserrinnen zu vermeiden. Darüber hinaus wird die Effektivität bepflanzter Feldstreifen von folgenden Faktoren beeinflusst: Wirkstoffeigenschaften (z.B. schwach oder stark sorbierend), Pflanzenmischung, Bodeneigenschaften, Streifenbreite und -platzierung, Landschaftsstruktur, Klima und Wetter . Infografik: Tierarzneimittel in der Umwelt: Abbau, Verlagerung und Verbleib (function($, d) { $(document).ready(function() { var lastFocusElement; // init $('#interactive-tool-items-item-content-marker-26046').tooltip({ placement: 'auto', html: true, trigger: 'click', container: '.interactive-tool', template: '<div id="interactive-tool-marker-tooltip-26046" class="tooltip interactive-tool-marker-tooltip" data-style="' + $('#interactive-tool-items-item-content-marker-26046').attr('style') + '"><div class="tooltip-content tooltip-content-color-ci-blue"><a class="tooltip-close" href="#" arial-label="' + Drupal.t('Close tooltip') + '">X</a><div class="tooltip-inner" tabindex="0"></div></div></div>' }); var innerText = $('#interactive-tool-items-item-content-marker-26046').data('original-title'); // @debug: innerText = atob(innerText); innerText = decodeURIComponent(atob(innerText)); $('#interactive-tool-items-item-content-marker-26046').attr('data-original-title', innerText); $('#interactive-tool-items-item-content-marker-26046').attr('aria-label', Drupal.t('Open tooltip')); 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Jahn, T., Hötker, H., Oppermann, R., Bleil, R., Vele, L. 2014. Protection of biodiversity of free living birds and mammals in respect of the effects of pesticides. Michael-Otto-Institut im NABU, Forschungs- und Bildungszentrum für Feuchtgebiete und Vogelschutz, Institut für Agrarökologie und Biodiversität (IFAB). 21. Unger, I. M., Goyne, K. W., Kennedy, A. C., Kremer, R. J., McLain, J. E. T., Williams, C. F. 2013. Antibiotic Effects on Microbial Community Characteristics in Soils under Conservation Management Practices. Soil Science Society of America Journal, 77, 100. 22. Ministerium für ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg (2015). Nationaler Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (NAP). 23. Krutz, L. J., Senseman, S. A., Zablotowicz, R. M., Matocha, M. A. 2005. Reducing herbicide runoff from agricultural fields with vegetative filter strips: a review. Weed Science 53, 353-367. 24. Reichenberger, S., Bach, M., Skitschak, A., Frede, H. G. (2007). Mitigation strategies to reduce pesticide inputs into ground- and surface water and their effectiveness; a review. Sci Total Environ, 384, 1-35.
Das Projekt "Verwendung von nicht-linearen hierarchischen Modellen zur Ableitung von kinetischen Modellparametern aus Abbaustudien" wird/wurde ausgeführt durch: Dr. Johannes Ranke.Derzeit werden chemische Abbaudaten ausgewertet, indem verschiedene nichtlineare Regressionsmodelle einzeln auf die verfügbaren Datensätze angewandt werden. In vielen Fällen können dabei einige der Abbauparameter nicht für alle Datensätze verlässlich bestimmt werden.Die aktuell gültigen regulatorischen Leitlinien empfehlen in solchen Fällen die Verwendung von mehr oder weniger willkürlich gewählten Standardwerten für diese Parameter. Des Weiteren ergeben oft unterschiedliche Modelle die beste Anpassung in den verschiedenen Datensätzen, so dass mittlere Modellparameter mit Hilfe von Behelfslösungen mit schwacher wissenschaftlicher Grundlage bestimmt werden müssen. Beide Probleme können vermieden werden, wenn hierarchische nichtlineare Modelle verwendet werden, bei denen Parameterverteilungen an die Gesamtheit der Daten angepasst werden. In diesem Bericht wird eine kurze Einführung in diesen Modelltyp gegeben. Weiterhin wird die Verwendung einer R markdown Vorlage und einer Tabellenkalkulationsdatei für die Eingabe von Daten beschrieben. Beide Dateien wurden kürzlich in das R-Paket mkin integriert und erleichtern damit die Anwendung dieser Methode auf neue Daten.Um hierarchische kinetische Modelle in der regulatorischenAuswertung von Abbaudaten zu etablieren, müsste ein Leitfaden erarbeitet werden, in dem erläutert wird, wie die Ergebnisse der hierarchischen Abbaukinetiken in den verschiedenen regulatorischen Anwendungsbereichen verwendet werden sollten.
Derzeit werden chemische Abbaudaten ausgewertet, indem verschiedene nichtlineare Regressionsmodelle einzeln auf die verfügbaren Datensätze angewandt werden. In vielen Fällen können dabei einige der Abbauparameter nicht für alle Datensätze verlässlich bestimmt werden. Die aktuell gültigen regulatorischen Leitlinien empfehlen in solchen Fällen die Verwendung von mehr oder weniger willkürlich gewählten Standardwerten für diese Parameter. Des Weiteren ergeben oft unterschiedliche Modelle die beste Anpassung in den verschiedenen Datensätzen, so dass mittlere Modellparameter mit Hilfe von Behelfslösungen mit schwacher wissenschaftlicher Grundlage bestimmt werden müssen. Beide Probleme können vermieden werden, wenn hierarchische nichtlineare Modelle verwendet werden, bei denen Parameterverteilungen an die Gesamtheit der Daten angepasst werden. In diesem Bericht wird eine kurze Einführung in diesen Modelltyp gegeben. Weiterhin wird die Verwendung einer R markdown Vorlage und einer Tabellenkalkulationsdatei für die Eingabe von Daten beschrieben. Beide Dateien wurden kürzlich in das R-Paket mkin integriert und erleichtern damit die Anwendung dieser Methode auf neue Daten. Um hierarchische kinetische Modelle in der regulatorischen Auswertung von Abbaudaten zu etablieren, müsste ein Leitfaden erarbeitet werden, in dem erläutert wird, wie die Ergebnisse der hierarchischen Abbaukinetiken in den verschiedenen regulatorischen Anwendungsbereichen verwendet werden sollten. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Zwanzig20 - Carbon Concrete Composite C³ - V 4.16: Neuartiges Strangziehverfahren zur effizienten Herstellung von Hochleistungs-CFK-Bewehrungssystemen, Teilprojekt 1: Prozesstechnologien zur Entwicklung von CFK-Bewehrungstopologien" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: ThyssenKrupp Carbon Components GmbH.
Das Projekt "Evaluierung unter Realbedingungen von thermisch-chemischen Depolymerisationstechnologien (Zersetzungsverfahren) zur Verwertung von Kunststoffabfällen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Merseburg, Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften, Professur für Verfahrenstechnik Technische Reaktionsführung.Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Eine möglichst effiziente und vollständige Kreislaufwirtschaft ist bei allen Rohstoffen, nicht zuletzt auch bei Kunststoffen, erklärtes Ziel. Im Gegensatz zu anderen Materialien wie Papier oder Metallen wird im Kunststoffrecycling bisher nur ein kleiner Teil des Kunststoffabfalls wiederverwertet. Ein großer Teil landet weltweit in der Umwelt, was die Dringlichkeit des Themas weiter verstärkt. In Deutschland werden nur etwa 12 Prozent werkstofflich wiederverwertet, ein viel geringerer Anteil wird einer rohstofflichen Verwertung zugeführt und die überwiegende Menge der Kunststoffabfälle wird thermisch verwertet. Bei bestimmten Abfallströmen wird gänzlich auf den Versuch verzichtet, entsprechende Kunststoffe der stofflichen Verwertung zugänglich zu machen. Ziel der Studie ist es, die Positionierung der Depolymerisation von Polyolefinen im Gesamtsystem des Kunststoffrecyclings zu betrachten. Dazu wurde untersucht, - welche Mengen und welche Qualitäten von Polyolefinabfällen für die De-polymerisation zur Verfügung stehen, sodass entsprechend der Abfallhierarchie keine Konkurrenzsituation zum werkstofflichen Recycling besteht; - wie Pyrolyseprodukte hinsichtlich ihrer Marktfähigkeit als chemischer Rohstoff zu bewerten sind; - welchen Entwicklungsstand Depolymerisationstechnologien aufweisen; - wie Depolymerisationstechnologien bewertet werden können; - welche Chancen und Risiken für die Depolymerisation von Polyolefinen bestehen und - welche Rahmenbedingungen und Maßnahmen für Veränderungen bei Verwertungskaskaden und Kreislaufpfaden beim Kunststoffrecycling hinsichtlich der Depolymerisation notwendig wären. Um bestimmte Aussagen zu validieren, wurden Laborversuche und Versuche an Pilotanlagen der Firma LogOil (Verölung) und Biofabrik (Pyrolyse) durchgeführt. Damit die Bedeutung der Depolymerisation von Polyolefinen als Beitrag zum chemischen Recycling im Betrachtungszeitraum 2020 - 2050 eingeordnet werden kann, wird in dieser Studie von zwei Ansätzen ausgegangen: Erstens dem Status quo, wobei die aktuelle Rolle und das derzeitige Potenzial der Depolymerisation im Rahmen der rohstofflichen Nutzung betrachtet wird, und zweitens wird die Bedeutung der Depolymerisation in einer postfossilen Gesellschaft beleuchtet.
Das Projekt "JPI-O Microplastic - WEATHER-MIC: Einfluss von Verwitterung auf den Transport, den Verbleib und die Toxizität von Mikroplast in der marinen Umwelt, Vorhaben: Effektuntersuchung und Risikobewertung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Analytik und Ökotoxikologie - Department Bioanalytische Ökotoxikologie.Ziele: Das Verbundprojekt WEATHER-MIC ist eines von vier europäischen Verbundprojekten, die im Rahmen der JPI Oceans Initiative 'Mikroplastik in marinen Systemen' gefördert werden. Die JPI Oceans (Joint Programming Initiative Healthy and Productive Sea and Oceans) Initiative bündelt und koordiniert europäische Aktivitäten zum Schutz der Meere und Ozeane. Die Zielsetzung des Projektes ist die Erforschung des Einflusses der Verwitterung auf den Transport, den Verbleib und die Giftigkeit von Mikroplastik im marinen Milieu, um Grundlagen für eine Bewertung dieser Materialien als Risikofaktoren für das Ökosystem zu schaffen. Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) koordiniert dieses Projekt mit fünf Partnern aus vier Ländern. Durch die Versuche sollen die Veränderungen, die durch Verwitterung an Mikroplastik im Meer beispielsweise durch UV-Licht, Biofilmbewuchs oder mechanische Beanspruchung hervorgerufen werden, untersucht werden. Die Alterung der Mikroplastikpartikel beeinflusst charakteristische Parameter wie Sprödigkeit, Dichte, Größe oder Oberflächeneigenschaften, welche wiederum den Verbleib und die Aufnahme der Partikel wesentlich mitbestimmen. Die durch Fragmentierung, Agglomeration, Sedimentierung oder chemische Zersetzung entstehenden Produkte können sich von ihrem Ausgangs(plastik)material deutlich unterscheiden und ein ganz anderes Gefahrenpotential für die Umwelt aufweisen. Die Mobilität sowie die Sedimentationsneigung von Mikroplastik werden ebenfalls von Partikeleigenschaften wie Oberflächenladung oder Größe beeinflusst und bestimmen damit den Transport und die Sedimentierung im Meer. Daher ist eine detaillierte Kenntnis für eine Bewertung von Risiken von Mikroplastik im Meer erforderlich.
In the kinetic evaluation of chemical degradation data, degradation models are fitted to the data by varying degradation model parameters to obtain the best possible fit. Today, constant variance of the deviations of the observed data from the model is frequently assumed (error model "constant variance"). Allowing for a different variance for each observed variable ("variance by variable") has been shown to be a useful refinement. On the other hand, experience gained in analytical chemistry shows that the absolute magnitude of the analytical error often increases with the magnitude of the observed value, which can be explained by an error component which is proportional to the true value. Therefore, kinetic evaluations of chemical degradation data using a two-component error model with a constant component (absolute error) and a component increasing with the observed values (relative error) are newly proposed here as a third possibility. In order to check which of the three error models is most adequate, they have been used in the evaluation of datasets obtained from pesticide evaluation dossiers published by the European Food Safety Authority (EFSA). For quantitative comparisons of the fits, the Akaike information criterion (AIC) was used, as the commonly used error level defined by the FOrum for the Coordination of pesticide fate models and their USe(FOCUS) is based on the assumption of constant variance. A set of fitting routines was developed within the mkin software package that allow for robust fitting of all three error models. Comparisons using parent only degradation datasets, as well as datasets with the formation and decline of transformation products showed that in many cases, the two-component error model proposed here provides the most adequate description of the error structure. While it was confirmed that the variance by variable error model often provides an improved representation of the error structure in kinetic fits with metabolites, it could be shown that in many cases, the two-component error model leads to a further improvement. In addition, it can be applied to parent only fits, potentially improving the accuracy of the fit towards the end of the decline curve, where concentration levels are lower. Quelle: http://www.mdpi.com
Das Projekt "JPI-O Microplastic - WEATHER-MIC: Einfluss von Verwitterung auf den Transport, den Verbleib und die Toxizität von Mikroplast in der marinen Umwelt^Vorhaben: Effektuntersuchung und Risikobewertung, Vorhaben: Charakterisierung und Alterung von Mikroplastik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme.Ziele: Das Verbundprojekt WEATHER-MIC ist eines von vier europäischen Verbundprojekten, die im Rahmen der JPI Oceans Initiative 'Mikroplastik in marinen Systemen' gefördert werden. Die JPI Oceans (Joint Programming Initiative Healthy and Productive Sea and Oceans) Initiative bündelt und koordiniert europäische Aktivitäten zum Schutz der Meere und Ozeane. Die Zielsetzung des Projektes ist die Erforschung des Einflusses der Verwitterung auf den Transport, den Verbleib und die Giftigkeit von Mikroplastik im marinen Milieu, um Grundlagen für eine Bewertung dieser Materialien als Risikofaktoren für das Ökosystem zu schaffen. Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) koordiniert dieses Projekt mit fünf Partnern aus vier Ländern. Durch die Versuche sollen die Veränderungen, die durch Verwitterung an Mikroplastik im Meer beispielsweise durch UV-Licht, Biofilmbewuchs oder mechanische Beanspruchung hervorgerufen werden, untersucht werden. Die Alterung der Mikroplastikpartikel beeinflusst charakteristische Parameter wie Sprödigkeit, Dichte, Größe oder Oberflächeneigenschaften, welche wiederum den Verbleib und die Aufnahme der Partikel wesentlich mitbestimmen. Die durch Fragmentierung, Agglomeration, Sedimentierung oder chemische Zersetzung entstehenden Produkte können sich von ihrem Ausgangs(plastik)material deutlich unterscheiden und ein ganz anderes Gefahrenpotential für die Umwelt aufweisen. Die Mobilität sowie die Sedimentationsneigung von Mikroplastik werden ebenfalls von Partikeleigenschaften wie Oberflächenladung oder Größe beeinflusst und bestimmen damit den Transport und die Sedimentierung im Meer. Daher ist eine detaillierte Kenntnis für eine Bewertung von Risiken von Mikroplastik im Meer erforderlich.
Background For evaluating the fate of xenobiotics in the environment, a variety of degradation or environmental metabolism experiments are routinely conducted. The data generated in such experiments are evaluated by optimizing the parameters of kinetic models in a way that the model simulation fits the data. No comparison of the main software tools currently in use has been published to date. This article shows a comparison of numerical results as well as an overall, somewhat subjective comparison based on a scoring system using a set of criteria. The scoring was separately performed for two types of uses. Uses of type I are routine evaluations involving standard kinetic models and up to three metabolites in a single compartment. Evaluations involving non-standard model components, more than three metabolites or more than a single compartment belong to use type II. For use type I, usability is most important, while the flexibility of the model definition is most important for use type II. Results Test datasets were assembled that can be used to compare the numerical results for different software tools. These datasets can also be used to ensure that no unintended or erroneous behaviour is introduced in newer versions. In the comparison of numerical results, good agreement between the parameter estimates was observed for datasets with up to three metabolites. For the now unmaintained reference software DegKinManager/ModelMaker, and for OpenModel which is still under development, user options were identified that should be taken care of in order to obtain results that are as reliable as possible. Based on the scoring system mentioned above, the software tools gmkin, KinGUII and CAKE received the best scores for use type I. Out of the 15 software packages compared with respect to use type II, again gmkin and KinGUII were the first two, followed by the script based tool mkin, which is the technical basis for gmkin, and by OpenModel. Conclusions Based on the evaluation using the system of criteria mentioned above and the comparison of numerical results for the suite of test datasets, the software tools gmkin, KinGUII and CAKE are recommended for use type I, and gmkin and KinGUII for use type II. For users that prefer to work with scripts instead of graphical user interfaces, mkin is recommended. For future software evaluations, it is recommended to include a measure for the total time that a typical user needs for a kinetic evaluation into the scoring scheme. It is the hope of the authors that the publication of test data, source code and overall rankings foster the evolution of useful and reliable software in the field. © The Author(s) 2018
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 21 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 17 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
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| geschlossen | 4 |
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| Language | Count |
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| Deutsch | 17 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
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