API src

Found 92 results.

Related terms

Wasser/Fließgewässer/Chemie: Mikroplastik

Die Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz haben oberflächennahe Wasserproben an 25 Flüssen im Einzugsgebiet von Rhein und Donau auf Mikroplastik analysieren lassen. Insgesamt 52 Proben wurden vom Projektpartner, dem Lehrstuhl für Tierökologie an der Universität Bayreuth, mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie untersucht. Die nun im Abschlussbericht vorliegenden Analysenergebnisse bilden einen der weltweit größten, methodisch einheitlich gewonnenen Datensätze zum Vorkommen von Plastikpartikeln in Flüssen. Die Verschmutzung der Weltmeere durch Kunststoffmüll ist seit Jahrzehnten bekannt. Seit einigen Jahren erfährt auch das Thema „(Mikro)Plastik in Binnengewässern“ zunehmend Aufmerksamkeit in Wissenschaft, Politik und Öffentlichkeit. Fließgewässer werden nicht mehr nur als potentielle Eintragspfade in marine Systeme diskutiert, sondern systematisch hinsichtlich ihrer Belastung mit Mikroplastikpartikeln untersucht. Entsprechend der historisch jungen Betrachtungsweise gibt es noch keine vereinheitlichten Monitoring- und Analyseverfahren. Die Ergebnisse aus den wenigen verfügbaren Studien lassen sich daher meist nicht ohne weiteres untereinander vergleichen. Um erstmals einen einheitlichen Datensatz über ein größeres geographisches Gebiet mit unterschiedlichen Fließgewässertypen zu generieren, haben sich in Deutschland fünf Bundesländer (Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz) zusammengeschlossen und mit dem gemeinsamen Projektpartner (Universität Bayreuth, Lehrstuhl Tierökologie I) Mikroplastik-Konzentrationen in unterschiedlichen Kompartimenten von süd- und westdeutschen Fließgewässern ermittelt. Der gemeinsame Bericht gibt einen Überblick über die Mikroplastikkonzentrationen in Fließgewässern vom Alpenvorland bis zum Niederrhein. In insgesamt fünf Bundesländern wurden qualitative und quantitative Analysen von Kunststoffpartikeln in unterschiedlichen Gewässerkompartimenten von Fließgewässern und Seen durchgeführt. In dem nun vorliegenden, ersten Berichtsteil werden die Ergebnisse der oberflächennahen Wasserproben vorgestellt. Allein dieses Untersuchungsprogramm ist mit 52 Messstellen eines der umfangreichsten Messprogramme in Fließgewässern weltweit. Für den Länderbericht wurden oberflächennahe Wasserproben verschiedenster Gewässer, von den großen Strömen Rhein und Donau, über größere und mittlere Zuflüsse (z. B. Mosel und Altmühl) bis hin zu kleinen Nebengewässern wie Kraichbach und Körsch untersucht. Dadurch wurde ein breites Spektrum an hydrologischen Gegebenheiten und anthropogenen Einflüssen abgedeckt. Die Kunststoffpartikel wurden mittels FTIR (Fourier-Infrarot)-Spektroskopie charakterisiert, einem der wenigen anerkannten Verfahren zum eindeutigen Nachweis von Plastikpartikeln. Im Rahmen des oberflächennahen Monitorings wurden insgesamt mehr als 19.000 Partikel untersucht, wovon 4.335 eindeutig als Kunststoffpartikel identifiziert werden konnten. In den Proben wurde jeweils Anzahl, Größe, Form und Polymertyp der erfassten Kunststoffpartikel bestimmt. Neben Makroplastik (> 5 mm), großem Mikroplastik (5 - 1mm) und kleinem Mikroplastik (1 mm – 300 µm) wurde zusätzlich die Kategorie sehr kleines Mikroplastik (300 µm – 20 µm) eingeführt. Gerade die detaillierte analytische Charakterisierung aller Partikel bis zu einer vergleichsweise sehr geringen Größe unterstreicht die Relevanz dieses Datensatzes. Unter Berücksichtigung einiger Unsicherheiten einer Pilotstudie erlaubt der umfangreiche Datensatz erste Aussagen zu allgemeingültigen Mustern sowie messstellenspezifischen Besonderheiten der vorgefundenen Größenfraktionen, Polymersorten und Formen der Kunststoffpartikel. Zusammenfassend lassen sich folgende  Aussagen aus den vorliegenden Ergebnissen ableiten: (Mikro)Plastik wird an allen Probestellen nachgewiesen. Es kann von einer zivilisatorischen Grundlast von Kunststoffpartikeln in den Gewässern ausgegangen werden. Quellregionen sind von dieser allgemeinen Aussage ausgenommen (Stichprobe zu klein). Die Partikelkonzentrationen (> 5 mm bis 20 µm) liegen im Bereich von 2,9 Partikeln pro m³ im Rhein bei Nackenheim bis 214 Partikeln pro m³ in der Emscher (im Mündungsbereich). Die Partikelkonzentrationen innerhalb eines Gewässers bewegen sich häufig in einer vergleichbaren Größenordnung. Konzentrationsanstiege im Bereich von Ballungsgebieten (städtisch oder industriell) oder eine Zunahme entlang des Flussverlaufes wurden nur in Einzelfällen beobachtet. Der größte Anteil (88,5 %) der gesammelten Partikel gehört der Größenklasse „kleines Mikroplastik“ (1 mm – 20 µm) an. Dies bezieht sich auf die Anzahl erfasster Partikel und berücksichtigt nicht die Masse der einzelnen Fraktionen. Am häufigsten (zusammen 88 %) wurden die Polymere Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) nachgewiesen. Dominierende Partikelform an nahezu allen untersuchten Messstellen waren Fragmente. Fasern, Folien, Beads und Pellets wurden in geringem Umfang bzw. an einzelnen Messstellen gefunden. Trotz der vielen Übereinstimmungen bezüglich Anzahl, Größe, Material und Form der gefundenen Partikel lassen sich aus den Ergebnissen des flächigen Messprogramms auch regionale Unterschiede feststellen. Die Pilotstudie der Länder liefert erste Ergebnisse über das Vorkommen von Mikroplastik in süd- und westdeutschen Gewässern. Auch wenn einige im Bericht beschriebene Unsicherheiten beachtet werden müssen, kann der Datensatz unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstandes und im Vergleich zu international publizierten Studien zu den umfangreichsten und detailliertesten Datensätzen bezüglich Mikroplastik in Binnengewässern gezählt werden. Vorbehaltlich der Tatsache, dass ein 1:1-Vergleich von Studien untereinander aufgrund der im Bericht ausführlich geschilderten Unterschiede nur bedingt möglich ist, zeigt ein internationaler Vergleich, dass die in den süd- und westdeutschen Fließgewässern gemessenen Konzentrationen in der gleichen Größenordnung wie in anderen europäischen und nordamerikanischen Gewässern liegen und damit „durchschnittlichen“ Mikroplastikkonzentrationen in Regionen mit vergleichbaren zivilisatorischen Mustern entsprechen. Der Nachweis von Mikroplastik an allen untersuchten Messstellen zeigt die ubiquitäre Präsenz dieser Fremdstoffe in der Umwelt. Obwohl  wissenschaftliche Erkenntnisse über die ökologischen Auswirkungen von (Mikro)plastik in Binnengewässern noch weitgehend fehlen, sollten im Sinne des Vorsorgeprinzips frühzeitig Maßnahmen zur Reduktion weiterer Einträge eingeleitet werden, um eine fortschreitende Akkumulation dieser hochpersistenten Materialien zu vermeiden. Von großer Bedeutung ist deshalb die Ermittlung relevanter Eintragspfade, um Maßnahmen effizient an der Quelle anzusetzen. Die Vielzahl offener Forschungsfragen im Bereich Mikroplastik kann aber nur in großangelegten Forschungsprojekten bearbeitet werden. Dies kann nicht allein auf Länderebene geleistet werden. Sehr umfassende Projekte zu diesen Themen werden deshalb aktuell auf Bundes- bzw. EU-Ebene gefördert. So hat der Bund 2017 die BMBF-Fördermaßnahme „Plastik in der Umwelt: Quellen, Senken, Lösungsansätze“ gestartet. Dr. Jens Mayer Tel.: 0611-6939 769 Mikroplastik in Binnengewässern Süd- und Westdeutschlands

Bericht "Mikroplastik in Binnengewässern Süd und Westdeutschlands" veröffentlicht

Bericht "Mikroplastik in Binnengewässern Süd und Westdeutschlands" veröffentlicht Gemeinsames Pilotprojekt von fünf Bundesländern zur Verbreitung von Mikroplastik in Flüssen abgeschlossen – Mikropartikel aus Kunststoff in unterschiedlichen Konzentrationen im Einzugsgebiet von Rhein und Donau nachgewiesen Das Thema Mikroplastik in Gewässern wird aktuell viel diskutiert. Eine umfassende Datengrundlage zur Verbreitung von Mikroplastik in unseren Gewässern fehlt jedoch bislang. Die Ergebnisse einer umfassenden Pilotstudie in insgesamt fünf Bundesländern geben zum ersten Mal einen Überblick über das Vorkommen von Mikroplastikpartikeln in verschiedensten Regionen: vom Alpenvorland bis zum Niederrhein, vom Kleingewässer bis zu Deutschlands größtem Fluss. Die Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz haben oberflächennahe Wasserproben an 25 Flüssen im Einzugsgebiet von Rhein und Donau auf Mikroplastik analysieren lassen und in jedem einzelnen Gewässer unterschiedliche Konzentrationen von Mikroplastik nachgewiesen. Insgesamt 52 Proben wurden vom Projektpartner, dem Lehrstuhl für Tierökologie an der Universität Bayreuth, mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie untersucht. Die nun vorliegenden Analysenergebnisse bilden einen der weltweit größten, methodisch einheitlich gewonnenen Datensätze zum Vorkommen von Plastikpartikeln in Flüssen. Insgesamt mehr als 19.000 Objekte wurden analysiert, 4.335 davon als Kunststoffpartikel identifiziert. Der Anteil größerer Kunststoffobjekte (Makroplastik) war sehr gering. Rund 99 Prozent der Kunststoffpartikel waren kleiner als 5 Millimeter und damit Mikroplastik zuzuordnen. Auffallend war, dass sehr kleine Mikroplastikpartikel mit einer Größe zwischen 0,3 Millimeter bis 0,02 Millimeter mit rund 62 Prozent am häufigsten vertreten waren. Die Partikel bestanden zumeist aus den Kunststoffsorten Polyethylen oder Polypropylen, welche die höchsten Marktanteile vor allem für Verpackungen und die meisten Bedarfsgegenstände aus Kunststoff in Europa haben. Hauptsächlich handelte es sich um Kunststofffragmente, unregelmäßig geformte Partikel, die von größeren Kunststoffobjekten stammen können. Zudem wurden an einem großen Teil der Messstellen auch Plastikfasern gefunden. Andere Partikelformen wie Folienreste, sogenannte Beads (Kügelchen) und Pellets wurden seltener nachgewiesen. Dabei variiert die Anzahl der Partikel zwischen den einzelnen Messstellen. Höhere Partikelkonzentrationen wurden vor allem in kleineren und mittleren Nebengewässern gemessen. Im größten untersuchten Gewässer, dem Rhein, wurden eher niedrige bis mittlere Konzentrationen gefunden, was vor allem damit zu tun hat, dass durch das größere Wasservolumen eine stärkere Vermischung und damit Abnahme der Partikelkonzentration folgt. Insgesamt liegen die aktuellen Ergebnisse der Länder in der gleichen Größenordnung wie Befunde aus vergleichbaren europäischen und nordamerikanischen Gewässern. In einem nächsten Forschungsvorhaben wird nun das Mikroplastik in den Sedimenten und in verschiedenen Wassertiefen der untersuchten Flüsse analysiert. Die Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt und den möglichen Folgen steht noch am Anfang, gewinnt aber zunehmend an Bedeutung. Ziel der Forschungen derzeit ist, die Wissensbasis ständig zu verbreitern, um gezielter Probenahme- und Analyseverfahren zu entwickeln und zukünftige Monitoringprogramme weiter zu optimieren. Fragen zu möglichen Eintragspfaden, Auswirkungen auf die Umwelt und Minderungsmöglichkeiten werden derzeit unter anderem im Rahmen eines vom Bundesforschungsministeriums (BMBF) geförderten Forschungsschwerpunktes „Plastik in der Umwelt“ bis 2021 untersucht. Erforscht werden hier vor allem Vermeidungsstrategien, um einen Eintrag von Plastikabfällen in die Umwelt zu vermindern und wenn technisch möglich komplett zu vermeiden. Bericht "Mikroplastik in Binnengewässern Süd und Westdeutschlands" online Die Ergebnisse der bundesländerübergreifenden Untersuchungen in Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz sind in dem Bericht "Mikroplastik in Binnengewässern Süd und Westdeutschlands" zusammengefasst und mittels Grafiken und Tabellen übersichtlich dargestellt.

12. Mainzer Arbeitstage: "Mikroplastik in der Umwelt"

Erste Ergebnisse zu Belastungen im Rhein Am 15. September 2014 fanden im Kurfürstlichen Schloss Mainz die 12. Mainzer Arbeitstages des Landesamtes statt. Diese standen unter dem Thema "Mikroplastik in der Umwelt". Im Vorfeld der Veranstaltung wurde seitens des Landesamtes ein entsprechender Bericht über Mikrokunststoffe erstellt. Während am Vormittag der Veranstaltung das Thema Mikroplastik aus Sicht der großen Interessensgruppen Politik, Wirtschaft, Verwaltung und Umweltschutzverbände betrachtet wurde, standen am Nachmittag wissenschaftliche Fakten im Fokus. So wurden Untersuchungsmethoden detailliert dargestellt und erste Ergebnisse präsentiert. Daneben äußerten die Wissenschaftler übereinstimmend den Wunsch, eine bessere Erforschung der noch relativ unbekannten Auswirkungen des Stoffes auf die Tier- und Pflanzenwelt voranzutreiben. Der Präsident des Landesamtes Dr. Stefan Hill eröffnete am 15. September 2014 die Fachtagung gemeinsam mit der rheinlandpfälzischen Umweltministerin Ulrike Höfken. Er freute sich mehr als 200 Teilnehmer begrüßen zu dürfen. Mit dem Thema „Mikroplastik“ habe man für die 12. Mainzer Arbeitstage ein Thema aufgegriffen, das mehr und mehr in den Fokus der Öffentlichkeit gerate und auch international von großem Interesse sei. So war es nicht verwunderlich, dass die Besucher auch aus der Schweiz, Österreich, Belgien, Frankreich und den Niederlanden angereist waren. "Mikroplastik in der Kosmetik ist vielleicht nicht der größte Verursacher von Plastikmüll im Meer, aber auf ihn kann die Industrie am leichtesten verzichten." äußerte Sabine Yacoub, die Vorsitzende des Landesverbandes Rheinland-Pfalz des BUND bei der Podiumsdiskussion der 12. Mainzer Arbeitstage des Landesamtes im Mainzer Kurfürstlichen Schloss. Waltraud Fesser von der Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz stimmt ihr in dieser Frage zu und fordert ein gesetzliches Verbot für Mikroplastik in der Kosmetikindustrie. Dr. Ingo Sartorius, Vertreter von PlasticsEurope, dem Verband der kunststofferzeugenden Industrie, sprach sich mit seiner Äußerung "Wir sollten dort beginnen zu handeln, wo wir mit möglichst geringem Aufwand den größten Nutzen erzielen", zumindest nicht gegen den Vorschlag aus. Er plädierte jedoch eindringlich dafür, zunächst mehr Fakten zu sammeln. Diese Auffassung vertritt auch Dr. Claus-Gerhard Bannick vom Umweltbundesamt, der sich "eine stärkere Einbindung von Länderarbeitsgemeinschaften mit Vertretern aus der Wasserwirtschaft, dem Bodenschutz sowie der Abfallwirtschaft " wünscht. Für Staatsministerin Ulrike Höfken stellt sich nicht nur die Frage der Reduzierung der Neueinleitungen: "Wir sollten uns auch überlegen, wie wir den bereits eingeleiteten Müll wieder aus den Gewässern herausbekommen." Aus Sicht aller Beteiligten der Podiumsdiskussion, die von SWR-Redakteur Axel Weiß moderiert wurde, können die Mainzer Arbeitstage "Mikroplastik in der Umwelt" einen wertvollen Beitrag zum Wissenstransfer sowie zur Entwicklung gemeinsamer Strategien leisten. Der Schweizer Student Thomas Mani präsentierte erste Untersuchungsergebnisse für den Rhein. Der junge Schweizer, der zurzeit seine Masterarbeit verfasst, beprobte an 14 Stellen den Fluss. Um möglichst genaue Messresultate zu erlangen, entnahm er an jedem Messpunkt mindestens drei Wasserproben. Jeweils eine Probe für Mainz, Bad Honnef und Seltz hat der Student bereits ausgewertet. Die Ergebnisse sind gleichwertig. An allen drei Orten lag die Anzahl der wahrscheinlichen Mikroplastikartikel zwischen 300 und 500 pro 1000 Kubikmeter Wasser. Aus seinen Ergebnissen würde sich somit eine Menge von 1,7 Kilogramm Mikroplastik, die jeden Tag in Mainz den Rhein passieren, ableiten. Thomas Mani wies bei seiner Studie ausdrücklich darauf hin, dass seine Resultate auf Grund der geringen Probenzahl sowie der fehlenden Messtechnik nicht als repräsentativ und vorläufig angesehen werden können. Gleichzeitig bat er die im Saal anwesenden Wissenschaftler um Unterstützung bei der exakten Analyse der Proben. Möglichst genaue Analysemethoden waren der Themenschwerpunkt von Dr. Martin Löder vom Alfred-WegenerInstitut. In seinem Fachvortrag ging er auf die technischen Möglichkeiten der FTIR Spektroskopie ein. Dabei wurden folgende Fakten deutlich: Die Analyse einer Wasserprobe auf Mikroplastik ist sehr zeitaufwendig, da zur Herstellung einer reinen und verwertbaren Probe in mehrtägigen Verfahren eine Zugabe von Enzymen erfolgen muss. Die vorhandene Messtechnik benötigt acht bis zehn Stunden, um die verdächtigen Partikel mittels eines Infrarotverfahrens zu ermitteln. Die klare Feststellung, ob es sich bei den verdächtigen Kleinstpartikeln tatsächlich um Mikroplastik handelt, benötigt im Labor wiederum - je nach Menge der gefundenen Partikel - zwei bis fünf Stunden. Die Kosten betragen nur zur Bestimmung größerer Mikroplastikpartikel mindestens 50.000 Euro pro Messvorrichtung. Mit dieser lassen sich jedoch keinesfalls massenhaft Proben untersuchen, sondern lediglich Einzelproben analysieren. Durch die unterschiedlichen Parameter der wenigen durchgeführten Studien zum Thema "Mikroplastik" lassen sich keine Vergleiche zwischen den Untersuchungen ziehen. Positiv am Spektroskopieverfahren ist aus Sicht des Wissenschaftlers jedoch die exakte Bestimmung der Substanzen: "Jeder Partikel, der in die Kategorie Mikroplastik fällt, zeigt eine bestimmte Charakteristik." Somit hinterlässt er also einen eindeutigen "Fingerabdruck" im Wasser und kann eindeutig dem jeweiligen „Kunststoff“ zugeordnet werden. Das Fehlen klarer Erkenntnisse ist aus Sicht von Dr. Georg Reifferscheid von der Bundesanstalt für Gewässerkunde das größte Problem in der Forschung: "Wir wissen nicht, ob und wann Plastik gefährlich ist." Aus seiner Sicht gibt es - außer bei den Weichmachern - keine fundierten Kenntnisse über die Auswirkungen von Mikroplastik auf Natur und Lebewesen. Diese Auffassung wurde auch von allen übrigen Experten geteilt. Gerade deshalb sind aus ihrer Sicht solche Fachtagungen von großer Bedeutung. Hier können Vertreter unterschiedlicher Fachrichtungen ihre Erkenntnisse austauschen, Fakten an Interessierte weitergeben und Impulse für künftige Projekte setzen. Einen guten Überblick über die momentanen Erkenntnisse zum komplexen Themenblock bietet auch der Bericht "Mikrokunststoffe" des Landesamtes sowie die Kurzdarstellungen der Fachbeiträge, die für alle Interessierten weitgehend im Downloadbereich unserer Fachbehörde zusammengestellt wurden.

Teilprojekt 1: Defekteintrag, -verteilung und -wirkung auf die elektrischen Eigenschaften von mono- und multikristallinem Silizium und Solarzellen

Das Projekt "Teilprojekt 1: Defekteintrag, -verteilung und -wirkung auf die elektrischen Eigenschaften von mono- und multikristallinem Silizium und Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Experimentelle Physik durchgeführt. Im Projekt werden zwei Ziele verfolgt. Im ersten Teil die Wechselwirkung der Siliziumschmelze mit seiner Umgebung -Tiegel und Gasatmosphäre. Diese Wechselwirkungsprozesse sollen modellmäßig erfasst, quantitativ beschrieben und dann in ein FEM Programm implementiert werden, mit dem die Stoff- und Transportprozesse in der Schmelze und bei der Kristallisation gerechnet werden können. Damit soll der Einbau von Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff bestimmt werden. Im zweiten Teil werden die gezüchteten Kristalle hinsichtlich ihrer Defektstruktur charakterisiert. Der Schwerpunkt liegt auf der Verteilung der genannten Fremdatome und deren Auswirkungen auf die elektrischen und optischen Eigenschaften. Weiterhin wird die Entstehung, Verteilung und Kontamination von Versetzungen untersucht. Insgesamt soll festgestellt werden, inwieweit die Defekte das Wirkungspotential der Solarzellen limitieren. Dazu werden auch Messungen an den standard-prozessierten Solarzellen durchgeführt und analysiert. Die Rechnungen werden mit bereits vorhandenen FEM Programmen durchgeführt. In diese werden die Wechselwirkungsmodelle implementiert. Es handelt sich dabei um 2d- und 3d-Modelle, mit denen man Strömung und Stofftransport berechnen kann. Die Bestimmung der Fremdatomverteilung im Kristall erfolgt durch FTIR und Lebensdauermessungen. Bei letzterem sollen das QSSPC-Verfahren und SPV-Verfahren eingesetzt werden. Versetzungen werden durch automatisierte Mikrosopbildanalyse bestimmt.

Charakterisierung der mit Natriumpyrophosphat löslichen organischen Bodensusbstanz mittels FT-IR

Das Projekt "Charakterisierung der mit Natriumpyrophosphat löslichen organischen Bodensusbstanz mittels FT-IR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Bodenlandschaftsforschung durchgeführt. Zusammensetzung und Menge der organischen Bodensubstanz (OBS) werden durch die Landnutzungsform beeinflußt. Die OBS läßt sich nach ihrer Abbaubarkeit und nach ihrer Löslichkeit in verschiedene Pools einteilen. So kann die wasserlösliche organische Bodensubstanz (DOM) als Maßzahl für die abbaubare OBS herangezogen werden. Mit Natriumpyrophosphat-Lösung als Extraktionsmittel läßt sich ein weit größerer Anteil der OBS erfassen, da der stabilisierende Bindungsfaktor zwischen OBS und Bodenmineralen entfernt wird. Extrahiert man zuerst mit Wasser und anschließend mit Natriumpyrophosphat-Lösung, erhält man im letzten Schritt den schwer abbaubaren OBS-Anteil. Über die funktionelle Zusammensetzung der organischen Substanz dieser Pools und deren Abhängigkeit von Landnutzungsformen ist relativ wenig bekannt. Ziel der geplanten Untersuchung ist es, den Pool der löslichen abbaubaren und schwer abbaubaren OBS zu quantifizieren und deren funktionelle Zusammensetzung mittels FT-IR Spektroskopie zu erfassen. Die so gewonnenen Daten sollen der Validierung von Soil Organic Matter Turnover modellen (z.B. Roth 23.6) dienen und die im Modell berechneten Pools um einen qualitativen Term ergänzen. In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen sollen im DFG-Schwerpunktprogramm 1090: ;Böden als Quelle und Senke für CO2 die Pools der löslichen abbaubaren und schwer schwer löslichen, schwer abbaubaren organischen Bodensubstanz (OBS) quantifiziert, die funktionelle Zusammensetzung dieser Pools mittels FT-IR Spektroskopie erfasst und Abbaubarkeit der erhaltenen Extrakte überprüft werden, um Mechanismen, die zur Stabilisierung der OBS führen, aufzuklären.

Teilprojekt 9

Das Projekt "Teilprojekt 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. durchgeführt. Übergeordnetes Ziel von PLASTRAT ist die Entwicklung unterschiedlicher Lösungsstrategien aus den Bereichen Technik, Green Economy und sozial-ökologischer Forschung, die zur Minderung von Plastikeinträgen in das limnische Milieu urbaner Siedlungsräume beitragen. Ein Ziel von PLASTRAT ist, Maßnahmen zur Risikominimierung von Plastikrückständen in limnischen Systemen zu definieren. Das IPF hat im Vorhaben die Aufgabe Mikroplastik in definierten Proben aus Misch/Regenwasserentlastung, aus Membran-/Sandfiltertechnik und aus Klärschlamm/Gärrest/Kompost mit FTIR- und Raman-Spektroskopie zu identifizieren und quantifizieren. Partikel größer 500 Mikro m werden einzeln mit ATR/FTIR- und Raman-Spektroskopie gemessen und identifiziert. Partikel kleiner als 500 Mikro m werden mit FTIR-Imaging und Raman gemessen. Bei der Raman-Messung werden in allen Proben vor der Messung die Partikelgrößen bestimmt. Nach der FTIR- bzw. Raman-Messung erfolgt für alle Mikroplastik-Partikel die Identifizierung mittels spektraler Datenbanken. Der gesamte Prozess der Partikelerkennung, der FTIR- und Raman-Messung und der Identifizierung mittels Datenbanken soll dabei weitgehend automatisiert werden. Diese Automatisierung ist zwingend notwendig, um in akzeptabler Zeit einen hohen Probendurchsatz zu erreichen. - Vorbehandlung und Filtration aller Proben - Automatisierung der Erfassung der Partikelgrößen und -verteilung - Messung aller Proben mit FTIR- und Raman - Identifizierung der Mikroplastikpartikel in allen Proben mittels spektraler Datenbanken - Entwicklung der für die Identifizierung notwendigen spektralen Datenbanken für Mikroplastik in der Umwelt (Polyme, Copolymeren, Polymerblends, Farb- und. Lackpartikel) und für die in den Proben vorkommenden organischen und anorganischen Stoffe - Entwicklung einer (halb) automatisierten Mess- und Auswertemethodik für alle vorgenannten Arbeitsschritte, mit dem Ziel 80% aller Mikroplastikpartikel zu identifizieren.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Fresenius gGmbH, Fachbereich Chemie und Biologie, Institute for Analytical Research durchgeführt. Die Relevanz der Sorption organischer Schadstoffe an Mikroplastik in limnischen Systemen ist bisher nicht ausreichend untersucht. Um Wissenslücken zu schließen und zur Beurteilung der Relevanz werden Sorptionsexperimente im Labormaßstab und in Feldversuchen durchgeführt. In Feldversuchen werden Mikroplastikpartikel in Flüssen bzw. Seen platziert und anschließend analysiert um die Sorption organischer Schadstoffe unter Umweltbedingungen zu erfassen. Speziell werden auch Altreifenpartikel untersucht, um deren Bedeutung als Quelle für organische Schadstoffe zu erfassen und zu bewerten. Die Harmonisierung der Detektionsmethoden für die Mikroplastikanalytik ist ein weiterer Schwerpunkt dieses Teilprojektes. Hierzu soll eine Methode zur Mikroplastikdetektion mittels FTIR-Mikroskopie entwickelt und innerhalb des Forschungsverbunds mit anderen Detektionsmethoden verglichen werden. Die Sorption organischer Schadstoffe an Mikroplastik wird zunächst in Laborversuchen untersucht. Es erfolgt zu Beginn des Projekts die Auswahl der für die Sorptionsexperimente verwendeten Polymere und organischen Schadstoffen in Absprache mit den Projektpartnern. Alle Analyseverfahren für die Bestimmung der Sorption organischer Schadstoffe werden, sofern nicht bereits etabliert, optimiert und validiert. Das Sorptionsverhalten von organischen Schadstoffen an Mikroplastikpartikel unterschiedlicher Polymertypen wird in Batch-Experimenten charakterisiert und mittels statistischer Methoden verglichen. Außerdem wird der Einfluss von natürlich vorkommenden organischen Stoffen auf die Sorption der Schadstoffe an Mikroplastik untersucht. In Versuchen mit Festbettbioreaktoren soll der Einfluss eines Biofilms auf die Sorption organischer Schadstoffe ermittelt werden. Anschließend werden Feldversuche in Süßwassergewässern sowie die Extraktion der Reifenpartikel gestartet. Eine Methode zur Mikroplastikdetektion über FTIR-Mikroskopie mit Probenvorbereitung nach der Dichtetrennung wird entwickelt und validiert.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Übergeordnetes Ziel von PLASTRAT ist die Entwicklung unterschiedlicher Lösungsstrategien aus den Bereichen Technik, Green Economy und sozial-ökologischer Forschung, die zur Minderung von Plastikeinträgen in das limnische Milieu urbaner Siedlungsräume beitragen. Ziel aller Ansätze von PLASTRAT ist dabei die Ableitung von Bewertungsparametern zur Kategorisierung umweltfreundlicher Kunststoffspezies und definierter Maßnahmen zur Risikominimierung von Plastikrückständen in limnischen Systemen. Ein Schwerpunkt bildet die Analyse und Bewertung der Degradationsstufen verschiedener Kunststoffarten sowie Leaching, Adsorption und Desorption in Langzeittests in verschiedenen Abwasserbehandlungsstufen und die stoffliche Dynamik. Dies schließt ferner die Analyse der Wirkungen von unterschiedlichen Plastikspezies (in unterschiedlichen Degradationsstufen) und deren Additive auf wasserlebende Organismen limnischer Systeme und die Einschätzung des toxischen Potentials von Mikroplastik ein. Arbeitspaket 2 befasst sich mit der Degradation von Kunststoffen und dessen Auswirkungen auf das Umweltverhalten. Dazu werden verschiedene Kunststoffarten vor und nach einer künstlichen Bewitterung mittels FT-IR, Pyr-GC-MS und DSC-TGA-IR charakterisiert und physikalische und chemische Veränderungen der Polymermatrix untersucht. Die Ergebnisse werden mit der Bewitterungszeit korreliert und ein Modell zur Bestimmung des Alters/Degradationsgrades von Kunststoffen entwickelt. Mit Hilfe von Leaching-Experimenten wird das Freisetzungsverhalten von potentiellen Schadstoffen aus den Kunststoffen in die aquatische Umwelt systematisch untersucht. Durch modernste Analysetechniken wird nach bisher unbekannten Schadstoffen gesucht (non-target) und deren Struktur aufgeklärt. Bei der anschließenden Ableitung von Parametern zur Beschreibung der Migrationsprozesse werden sowohl die chemische Beschaffenheit der Polymermatrix als auch der Grad der Degradation berücksichtigt.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist die Bestimmung, Quantifizierung und Bewertung von Mikrokunststoffen (MKS) in Komposten, Gärprodukten und Böden. Innerhalb des Teilprojektes des Lehrstuhles Tierökologie I der Universität Bayreuth werden bereits bestehende und etablierte Methoden zur Probenaufbereitung ( Dichteseparation und enzymatische Aufreinigung) sowie zur Identifizierung und Quantifizierung von MKS aus aquatischen Umweltproben (ATR-FTIR und FPA-basierte micro-FTIR-Spektroskopie) an die noch nicht standardisierte Analyse von Gärprodukten, Komposten und Böden adaptiert. Die FTIR Spektroskopie wird zudem mit anderen Verfahren (TED-GC/MS und PFE-FTIR) im Kontext exemplarisch verglichen, um mögliche Synergien aufzuzeigen. Darüber hinaus wird das bereits etablierte Verfahren der ATR-FTIR Spektroskopie an exemplarischen Proben genutzt, um eine Stoffstromanalyse in technischen Anlagen vom Substrat bis zu den stofflichen Produkten der Anlagen (z.B. Komposte, flüssige Gärreste) durchzuführen. Zur Abschätzung des Verhaltens von MKS in Böden und deren Auswirkungen auf Bodenorganismen und -funktionen werden in einem integrierten Lösungsansatz Feld- und Laborversuche zum Abbauverhalten und den Effekten auf die Bodenfunktion-durchgeführt. Hierbei wird die FPA-basierte micro-FTIR-Spektroskopie zur Analyse von Partikelgrößenverteilung und die eventuelle Oxidation der Polymere genutzt. Ökotoxikologische Effekte von MKS auf die Bodenfauna werden anhand von Laborversuchen mit Regenwürmern untersucht. Das generierte Wissen zum Langzeitverhalten von MKS im Boden sowie deren Effekte auf die Bodenqualität und -fauna wird es ermöglichen die Relevanz des Eintrags von MKS über Komposte und Gärprodukte, sowie die Gefährdung des Schutzgutes Boden zu beurteilen.

Teilprojekt 7

Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Bioprozesstechnik durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist die Bestimmung, Quantifizierung und Bewertung von Mikrokunststoffen (MKS) in Komposten, Gärprodukten und Böden. Innerhalb des Teilprojektes des Lehrstuhles Tierökologie I der Universität Bayreuth werden bereits bestehende und etablierte Methoden zur Probenaufbereitung ( Dichteseparation und enzymatische Aufreinigung) sowie zur Identifizierung und Quantifizierung von MKS aus aquatischen Umweltproben (ATR-FTIR und FPA-basierte micro-FTIR-Spektroskopie) an die noch nicht standardisierte Analyse von Gärprodukten, Komposten und Böden adaptiert. Die FTIR Spektroskopie wird zudem mit anderen Verfahren (TED-GC/MS und PFE-FTIR) im Kontext exemplarisch verglichen, um mögliche Synergien aufzuzeigen. Darüber hinaus wird das bereits etablierte Verfahren der ATR-FTIR Spektroskopie an exemplarischen Proben genutzt, um eine Stoffstromanalyse in technischen Anlagen vom Substrat bis zu den stofflichen Produkten der Anlagen (z.B. Komposte, flüssige Gärreste) durchzuführen. Zur Abschätzung des Verhaltens von MKS in Böden und deren Auswirkungen auf Bodenorganismen und -funktionen werden in einem integrierten Lösungsansatz Feld- und Laborversuche zum Abbauverhalten und den Effekten auf die Bodenfunktion-durchgeführt. Hierbei wird die FPA-basierte micro-FTIR-Spektroskopie zur Analyse von Partikelgrößenverteilung und die eventuelle Oxidation der Polymere genutzt. Ökotoxikologische Effekte von MKS auf die Bodenfauna werden anhand von Laborversuchen mit Regenwürmern untersucht. Das generierte Wissen zum Langzeitverhalten von MKS im Boden sowie deren Effekte auf die Bodenqualität und -fauna wird es ermöglichen die Relevanz des Eintrags von MKS über Komposte und Gärprodukte, sowie die Gefährdung des Schutzgutes Boden zu beurteilen.

1 2 3 4 5 … 8 9 10