Das hier vorgeschlagene Projekt, RP6 in INUIT-2, zielt darauf hin, fundamentales Prozessverständnis in Bezug auf heterogene Eisnukleation zu erzielen, und hier besonders auf die Rolle von biogenen Eiskeimen und von Eiskeimen die aus Mischungen von biogenem und mineralischem Material bestehen. Der Leipzig Aerosol Cloud Interaction Simulator (LACIS) wird dazu verwendet werden, das Immersionsgefrierverhalten einer Reihe von verschiedenen Eiskeimen zu untersuchen, darunter biogene (von Pilzen stammende) Eiskeime, solche die aus einer Mischung von biogenem und mineralischem Material bestehen wie Bodenstäube und Proben die innerhalb von INUIT-2 als Test-Materialen verwendet werden. Letztere werden von verschiedenen Gruppen von innerhalb und außerhalb von INUIT vermessen werden, und die Ergebnisse werden Vergleichen unterzogen werden, ähnlich denen, die bereits für einfachere Test-Materialien in INUIT-1 erfolgreich durchgeführt worden sind. Für die Eiskeime, die zur Untersuchung in RP6 vorgeschlagen werden, wird in sinnvollen und machbaren Fallen eine Oberflächenbehandlung durchgeführt werden, mit reaktiven und mit chemisch inerten Substanzen, deren Einfluss auf die Eiskeimfähigkeit dann untersucht wird. Wie bereits in früheren LACISStudien dokumentiert, sind kontrollierte Oberflächenbehandlungen ein ausgezeichnetes Instrument um zu ermitteln, was dazu führt, dass ein Partikel ein effektiver Eiskeim ist. Zusätzlich erhellen diese Untersuchungen den Effekt der Alterung auf die Eiskeime. Es ist auch geplant, die Messungen auszuweiten, hin zu Bedingungen unter denen eine Untersättigung bezüglich Wasserdampf vorliegt. Es soll untersucht werden in wie weit sich die Eiskeimbildung unter diesen Bedingungen verhält wie es im Fall von Immersionsgefrieren in konzentrierten Lösungen zu erwarten wäre. Von all den experimentell erhaltenen Daten werden verschiedene Parametrisierungen abgeleitet, sowohl zeit-abhängige als auch zeit-unabhängige, die dann der Wissenschaftsgemeinschaft für die weitere Verwendung in Modellen zur Verfügung gestellt werden. Die hier vorgeschlagenen Studien werden die bereits erfolgreich an LACIS während INUIT-1 durchgeführten Arbeiten ergänzen, da die Arbeiten in INUIT-1 stärker auf die Untersuchung reiner Mineralstäube und reiner biogener Substanzen hinzielten. Die Untersuchung von komplexeren und entsprechend mehr atmosphärenrelevanten Eiskeimen wird signifikant dazu beisteuern, atmosphärische Eiskeimbildung generell besser zu verstehen, und die entsprechenden Beiträge von mineralischen und biogenen Substanzen zu quantifizieren.
Das Projekt dient der experimentellen Ermittlung von akzeptablen Immissionsschutz-Grenzwerten fuer Waldbaeume. Es geht nicht nur um sichtbare Schaeden, sondern auch um unsichtbare (physiologische und biochemische) Schaedigungen an den wichtigsten Forstpflanzen. Grundlagen bilden Begasungsversuche mit umweltrelevanten Schadgaskonzentrationen (SO2, O3, SO2 + O3) und Topfpflanzen in Freilandkammern und sogenannten 'open-top'-Kammern (in ca. 2 Jahren mit Klimakammern). Die Resultate richten sich einerseits an die Forstwirtschaft und andererseits an die Umweltbehoerden fuer die Festlegung bzw. Anpassung von Immissionsgrenzwerten. (Das Projekt steht in einem engen Zusammenhang mit den verwandten Projekten der Herren Dres. Th. Keller und W. Landolt des gleichen Institutes).
Il s'agit d'une recherche globale sur la biologie, la physiologie, l'immunologie, l'ecologie et le role de vecteur des Tiques, essentiellement les especes parasitant les animaux domestiques. Le travail est mene aussi bien en Suisse qu'en Afrique, dans des biotopes diversifies (plaine, Jura, savane, foret). Les travaux de laboratoire ont pour but de detecter de nouvelles approches dans la lutte contre les Tiques (etudes des systemes endocriniens, du determinisme de la reproduction, de la physiologie sensorielle (pheromones) et des phenomenes de resistance chez les hotes. Les travaux de terrain concernent essentiellement la survie et l'orientation des Tiques dans leur environnement, la quete des hotes, les mecanismes de transmission des microorganismes pathogenes et leur circulation dans la nature. L'impact de l'urbanisation sur la distribution des Tiques est egalement mesure. (FRA)
Organische Fremdstoffe werden in Wasser durch eine Reihe biologischer und abiotischer Prozesse umgewandelt. Durch Assoziation oder Bindung der Fremdstoffe an das sowohl in natürlichen Gewässern als auch in Abwasserbehandlungsanlagen stets vorhandene DOM wird deren Verfügbarkeit für Mikroorganismen und deren physikochemisches Verhalten beeinflusst. Ziel der Untersuchungen ist es, Zusammenhänge zwischen den Bindungsformen der hormonaktiven Substanzen an DOM und deren Elimination durch Abbau und/oder Sorption im wässrigen Medium zu erkennen. Durch chromatographische Auftrennung und spektroskopische Untersuchungen der DOM-Komplexe werden Aussagen zur Bindungsart der Fremdstoffe und zu ihren Abbauwegen gewonnen. Die Versuche werden zunächst in wässrigen, DOM- haltigen Laborsystemen durchgeführt und anschließend auf Abwasser ausgedehnt. Die Verwendung 14Cmarkierter Substanzen ermöglicht es, Abbau und Sorption der Schadstoffe in aquatischen Modellökosystemen und Kläranlagen- modellen unter aeroben und anaeroben Bedingungen bilanzierend zu untersuchen. Weitere Charakterisierungen erfolgen mit massenspektroskopischen Methoden. Ein weiterer Aspekt des Projekts besteht darin, dass technisches 4Nonylphenol ein Gemisch aus Isomeren mit unterschiedlich stark verzweigten Alkylrest darstellt, während als analytisches und 14Cmarkiertes Referenzmaterial nur 4nNonylphenol erhältlich ist. Um den Einfluss unterschiedlicher Verzweigungen im Alkylrest auf das Verhalten von Nonylphenol in den untersuchten Systemen zu ermitteln, wurden daher definierte Nonylphenol- Isomere gezielt synthetisiert und in den entsprechenden Bindungs- und Abbaustudien eingesetzt.
*Hintergrund: In der Diskussion über globale Governance-Strukturen steht die Rolle zivilgesellschaftlicher und privatwirtschaftlicher Akteure in der inter- und transnationalen Umweltpolitik im Mittelpunkt. Die Schlagwörter von 'Governance beyond the state'und 'Privatisierung der Weltpolitik' kennzeichnen diesen Trend. Während diese Entwicklung von Kritikern als Kommerzialisierung des Globalisierungsprozesses perzipiert wird, sehen andere darin eine Chance, die Regelungsschwächen des internationalen Systems- mit den Nationalstaaten als den zentralen Akteuren - durch globale politische Ordnungsstrukturen zu beheben. Sie versprechen sich eine Steigerung der Effektivität und Effizienz, aber auch der demokratischen Legitimation des Regierens jenseits des Nationalstaates. Das Forschungsvorhaben wählt diesen Diskurs als Ausgangspunkt und vergleicht den Beitrag von Ankerländern in zwei Normbildungsprozessen und die Umsetzung der Normen und Regeln auf der nationalen Ebene. Es handelt sich um: 1. den Prozess der Normbildung um Kooperationen zur Nutzung grenzüberschreitender Wasservorkommen (inkl. infrastruktureller Maßnahmen), der ausschließlich zwischen Vertretern von Nationalstaaten innerhalb des UN Systems stattgefunden hat. Sein Resultat ist die völkerrechtlich nicht bindende UN Convention an the Law of Non-navigational Uses of International Watersources (UN Water Convention, 1997) 2. den Prozess der Normbildung der World Commission an Dams (WCD, 2000), der als trisektorales Netzwerk zu kennzeichnen ist, in dem staatliche, zivilgesellschaftliche und privatwirtschaftliche Akteure gemeinsam Lösungen für ein transnationales Problem suchen. Sein Resultat sind die unverbindlichen Empfehlungen der WCD. Fragestellung: Dieses Vorhaben untersucht den Beitrag von Ankerländernzur Produktion globaler Güter und wie sich diese Güter in ihrem eigenen Herrschaftsbereich materialisieren. Gefragt wird, ob die Unterschiede in der Prozessstruktur Unterschiede in der nationalen Wirksamkeit begründen. Hierbei wird die Hypothese überprüft,dass die Einbeziehung privater Akteure die Problemlösungsfähigkeit und die Legitimität von Global Governance-Strukturen erhöht, und es wird analysiert, welchen sozialen Mechanismen und Akteuren dies zugeschrieben werden kann. Die Untersuchung konzentriertsich auf den Beitrag, die Strategien und Politiken von Ankerländern, da ihnen ein erheblicher regionaler bzw. internationaler Einfluss zugeschrieben wird, der sich auf verschiedene Aspekte beziehen kann: die Erschließung von Energievorkommen und den Aufbau von regionalen integrierten Energieverbünden, ihre Dominanz (Wasserhegemon) bei der Nutzung von grenzüberschreitenden Wasservorkommen, ihre allgemeine Stellung in regionalen Wirtschaftsbündnissen oder in sich regional entwickelnden Umweltschutzbündnissenetc.
Frühere Untersuchungen über Mikrosporidienerkrankungen des Schwammspinners, Lymantria dispar, konzentrierten sich vor allem auf Bereiche der Wirtsspezifität, Physiologie oder Taxonomie. Wichtige popualtions-ökologische Fragen blieben bislang unbeantwortet, wie z.B: Welchen limitierenden Einfluss können Mikrosporidien auf Schwammspinner-Populationen haben? Bei welcher Dichte an erkrankten Insekten kann es zu Epidemien kommen? Wie stark wird eine Mikrosporidieninfektion pro Zeiteinheit bzw. infiziertem Insekt übertragen? Laborexperimente berücksichtigen natürliche Verhaltensweisen sowie Umweltfaktoren nicht genug, um realistische Schätzungen zur Krankheitsübertragung zuzulassen. Wir werden daher Freilandexperimente durchführen, die natürliche Bedingungen an kleinen, eingekäfigten Bäumen bieten. Schwammspinner-Raupen werden während der meisten Zeit ihrer Larvalentwicklung gemeinsam auf diesen Bäumen gehalten. Durch Variation der Dichten von erkrankten und gesunden (empfänglichen) Insekten sollte es möglich sein, die Ansteckung mithilfe einfacher mathematischer Modelle nachzuvollziehen. Die Ausbreitung und die Schwere der Erkrankungen wird darüber hinaus quantifiziert. Wir erwarten neue Erkenntnisse über jene Parameter, die eine Übertragung von Mikrosporidieninfektionen in Schwammspinner-Populationen charakterisieren. Diese sollten in Folge zu einem besseren Verständnis der Rolle der Mikrosporidien in der Populationsdynamik des Schwammspinners beitragen.
Ubiquitaer auftretende organische Schadstoffe stellen eine haeufig unterschaetzte Gefahr fuer Boden und Grundwasser dar, da oft nur wenig ueber die raeumliche und zeitliche Verbreitung dieser Stoffe in den Umweltkompartimenten Luft, Boden oder Wasser bekannt ist. Die Phthalate (Phthalsaeureester) zaehlen zu den auch quellenfern ubiquitaer auftretenden organischen Verbindungen. Den enormen Produktionszahlen der Phthalate (ca. 300000 t/a allein in Deutschland) steht eine verhaeltnismaessig geringe Anzahl von systematischen Arbeiten ueber das Vorkommen und Verhalten dieser Verbindungen in Boden und Wasser gegenueber. Die Toxizitaet der Phthalate, die ueberwiegend als Plastikweichmacher Verwendung finden, wird vor allem in letzter Zeit immer wieder diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wurden drei typische Vertreter der Phthalate, Dimethylphthalat (DMP), Di-n-butylphthalat (DBP) und Di-(2-ethylhexyl)-Phthalat (DEHP), fuer Felduntersuchungen ausgewaehlt. Mit DBP als chemische Testsubstanz fuer die Phthalate wurden zusaetzlich Sorptionsexperimente durchgefuehrt. Zur Extraktion von Phthalaten aus Bodenproben wurde eine neue Extraktionsmethode mit superkritischem CO2 (SFE) entwickelt. Die Sorption von DBP im Boden haengt sowohl vom Gehalt an organischem Material (OM), als auch vom Reifegrad des OM ab. Die Isothermen koennen mit dem Freundlich-Modell beschrieben werden. Eine fuer Proben mit vermutlich kerogenartigem OM zu beobachtende starke Nichtlinearitaet der Isothermen deutet an, dass neben einer Sorption im OM auch eine Adsorption am OM moeglich ist. Diese Aussagen gelten wahrscheinlich fuer alle Phthalate. Mit einem Boden- und Wasserscreening mit Proben aus Baden-Wuerttemberg konnte das ubiquitaere Auftreten von Phthalaten bestaetigt werden, wobei sich die wirtschaftliche Bedeutung des jeweiligen Phthalats in der Hoehe der Konzentrationen widerspiegelt. Die Untersuchungen lassen auf eine Grundbelastung des Wassers mit DBP und DEHP in einer Hoehe von ca. 100 ng/L bzw. 600 ng/L schliessen, waehrend DMP nur sporadisch und untergeordnet auftritt. Die Variation der Bodenkonzentrationen kann lateral und vertikal mehrere Groessenordnungen umfassen. Die beobachteten Phthalatgehalte im Boden liegen im Bereich von wenigen myg/kg bis einigen mg/kg Trockenmasse. Zur Differenzierung der Ursachen fuer die gefundenen Belastungen wurde in drei unterschiedlich belasteten Einzugsgebieten der Stoffeintrag und -austrag bestimmt. Zusaetzlich wurden die Emissionen von zwei Muelldeponien als potentielle Phthalatquellen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass fuer die untersuchten Phthalate der Eintrag in natuerlichen, nur atmogen belasteten Waldgebieten (Schoenbuch bei Tuebingen) deutlich geringer ist als in einem industriell hoch belasteten Gebiet (Neckartal bei Tuebingen), wo lokale Emittenten nicht nur erheblich die atmogene Phthalatdeposition beeinflussen, sondern auch durch direkte Emissionen in das Grundwasser zur Phthalatbelastung des Wassers beitragen.
Die Kundenwunschproduktion der Futtermittelindustrie ist gekennzeichnet durch eine stetige Zunahme der Rezepturen für Vormischungen und Mischfutter. Da insbesondere klein- und mittelständische Unternehmen alle Rezepturen einschließlich Medizinalfutter in einer Mehrproduktanlage herstellen müssen, steigt durch die Rezepturwechsel die Gefahr der Verschleppung kritischer Komponenten und der Kontamination nachfolgender Chargen. Damit verbunden ist ein erhöhtes Risiko für die Produktsicherheit. Aus anderen Industriezweigen bekannte Reinigungsprozeduren können aus verschiedenen Gründen nicht übernommen werden. Zur Erfassung stoff-, prozess- und anlagenspezifischer Ursachen der Verschleppung von Zusatzstoffen bei der Herstellung von Vormischungen und Mischfutter wurden deshalb, zunächst im Sinne der Aufnahme des Istzustandes, systematische experimentelle Untersuchungen mit branchencharakteristischen Mischern und Förderelementen, verschleppungskritischen Zusatzstoffen, üblichen Vormischungsträgerstoffen und Mischfuttermitteln durchgeführt. Die Untersuchungen führten zu folgenden wesentlichen Erkenntnissen: - Die absolut verschleppungsfreie Herstellung von Vormischungen und Mischfutter ist in bestehenden Mehrproduktanlagen praktisch nicht möglich. Selbst die unter Beachtung logistischer und ökonomischer Gesichtspunkte nicht realistische Herstellung von mehreren Spülchargen nach kritischen Produktwechseln bietet aufgrund des z.T. stochastischen Charakters auftretender Verschleppungen keine Gewähr für die absolut kontaminationsfreie Produktion. - Die Verschleppung ist vor allem maschinen- bzw. anlagencharakteristisch und weniger stoffspezifisch. Diagrammfehler, Fehler im Produktionsablauf sowie verschlissene Anlagenelemente (vor allem Schneckenförderer und Elevatoren) beeinflussen die Höhe der Gesamtverschleppung mehr als Rezepturunterschiede. Grundbedingung für die Gültigkeit dieser Aussage sind übliche Eigenschaften (u.a. Kohäsivität, elektrostatisches Verhalten und Staubungsverhalten) der eingesetzten Stoffsysteme. - Moderne Mischsysteme, die über vollständig öffnende Bodenklappen zur Restlosentleerung sowie über geeignete Systeme zur Applikation von Flüssigkeiten verfügen, arbeiten weitgehend verschleppungsfrei und tragen nur einen geringen Anteil zur Gesamtverschleppung in der Produktionsanlage bei. - Die professionell realisierte Flüssigkeitszugabe kann insbesondere bei Vormischungen auf Basis organischer Trägerstoffe auch verschleppungsreduzierend wirken. Der Direktkontakt zwischen Mischerelementen und Flüssigkeit (z.B. bei Unterfüllung des Mischers) ist jedoch zu vermeiden, da durch Flüssigkeitszugaben verursachte Anbackungen und Krusten mit Spülchargen kaum beseitigt werden können. - 2 - Ergebnisse orientierender Untersuchungen im Technikum-Maßstab deuten darauf hin, dass bereits durch die Herstellung einer Spülcharge mit stark reduzierter Chargengröße eine weitgehende Dekontamination einer Produktionsanlage für Mischfutter erfolgen kann. - Nach de
Zusatzstoffe, die dem Mischfutter zur Optimierung des Stoffwechsels und der Leistung von Nutztieren sowie zur Verbesserung der Gesundheit in geringen Konzentrationen zugefügt werden, sind durch ein hohes Wirkungspotential gekennzeichnet und stellen somit große Anforderungen an die Arbeitsgenauigkeit der Produktionsanlagen für Vormischungen und Mischfutter. Die Einführung neuer, teils mit der Entwicklung alternativer Zusatzstoffformulierungen verbundener Herstellungsprozesse schränkt das langjährig zur Untersuchung und Beurteilung der Arbeitsgenauigkeit herangezogene Verfahren, bei dem die Verteilung und Verschleppung von Zusatzstoffen durch einen festdispersen organischen Farbindikator simuliert wird, bezüglich der Anwendung auf eine wachsende Anzahl von Anlagenbereichen ein. Mit dem vorliegenden Vorhaben waren für Herstellungsverfahren unter Einbeziehung hydrothermisch beanspruchender Prozessschritte sowie flüssiger und granulierter Zusatzstoffformulierungen geeignete Indikatorformulierungen und Standardverfahren zur Beurteilung der Arbeitsgenauigkeit zu entwickeln. Die als Resultat theoretischer Vorüberlegungen und experimenteller Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Von den zugelassenen organischen Farbindikatoren weisen ausschließlich die Fuchsonimoniumfarbstoffe Methylviolett und Patentblau V die für Arbeitsgenauigkeitsuntersuchungen benötigte Empfindlichkeit der photometrischen Absorption auf. - Abgesehen von wenigen Unterschieden (die Absorptionsbestimmung von Patentblau V wird durch Futterkalk in erheblichem Maß beeinträchtigt) lassen sich beide Farbstoffe in gleicher Weise und mit vergleichbaren Resultaten zur Indikation nutzen. - Entgegen ursprünglicher Annahmen sind sie auch zur Untersuchung von Verfahren unter Einbeziehung hydrothermisch beanspruchender Prozesse zu verwenden. Da sie jedoch in Abhängigkeit von der Beanspruchungsintensität in minderer Konzentration nachweisbar sind, muss der konzentrationsverringernde Effekt in die Kalibrierung einbezogen werden. - Aufgrund der weniger aufwendigen Probenvorbereitung und Analytik und der höheren Empfindlichkeit ist die unter Verwendung von Methylviolett entwickelte Standardmethode Verfahren vorzuziehen, die anorganische Salze zur Indikation nutzen. - In flüssigen Formulierungen (hydrophil, lipophil) auf Futtermatrices gesprühte Farbindikatoren werden durch adsorptive Effekte anteilig der Extraktion entzogen. Farbstoffbesprühte, zu Indikationszwecken herangezogene granulierte Komponenten erzwingen daher 2 eine erweiterte Probenvorbereitung. Für die Untersuchung indikatorbesprühter Futtermatrices müssen diese Effekte in die Kalibrierung einbezogen werden, um eine angemessene Sollwertbilanz durchführen zu können. - Neben den für die Beurteilung der Arbeitsgenauigkeit heranzuziehenden statistischen Parametern ermöglicht die Untersuchung indikatorbesprühter kompaktierter Futtermatrices die Ermittlung abriebbedingter Verluste aufgesprühter Zusatzstoffe.
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