Bisher ist nur unzureichend verstanden, ob Effekte durch MP-Partikel bereits während der Darmpassage oder erst nach Aufnahme ins Gewebe auftreten. Außerdem ist nicht geklärt, welche Charakteristika der MP-Partikel diese Effekte bedingen. In diesem Projekt sollen daher erstmals lokale histologische und molekulare Veränderungen im Gewebe direkt mit einzelnen MP-Partikeln korreliert werden. Dazu dient eine Kombination von bildgebenden Analyse-Verfahren (FTIR, Raman, Massenspektrometrie) und klassischer Histologie. Die Untersuchungen werden mit MP-Partikeln unterschiedlicher Zusammensetzung und Morphologie (sphärische Partikel, Fragmente, Fasern) an aquatischen und terrestrischen Modellorganismen durchgeführt. Durch Analyse desselben Gewebeschnitts mit komplementären Methoden können molekulare und histologische Veränderungen im Gewebe direkt auf einzelne (spezifizierte) MP-Partikel zurückgeführt werden und dadurch neue Erkenntnisse über die Wirkmechanismen erhalten werden.
Im vorliegenden Projekt sollen repräsentative Untersuchungsverfahren und -strategien für ein integratives Systemverständnis von relevanten Kunststoffeintragspfaden in das Umweltkompartiment Wasser erfolgen. Dabei sind auch Einträge und Verbleib in die Umweltkompartimente Boden und Luft von Relevanz. Es wird davon ausgegangen, dass die relevanten Kunststoffeinträge entweder direkt als Mikroplastik (MP), d. h. als Partikel kleiner als 5 mm in die Umwelt gelangen oder durch ihre altersbedingte Versprödung zu MP fragmentieren. Relevante Partikelformen sind: Folienfragmente aus Littering, Fasern aus textilen Wasch- und Abriebprozessen und Partikel aus Reifenabrieb.
In diesem Zusammenhang wird SmartMembranes Silizium-Filter mit definierten Porengrößen und Porendichten herstellen und bei Bedarf entsprechende Ätzprozesse anpassen oder neu entwickeln. Aufgrund des spröden Materialverhaltens von Silizium sind die Filter als Bauteile für die erforderliche Festigkeit zu dimensionieren, um vorzeitiges Versagen auszuschließen und die Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Dazu kommen, wie für spröde Materialien üblich, probabilistische Methoden zum Einsatz. Die Festigkeit als mechanische Eigenschaft wird für verschiedene Filtergeometrien und Lochdichten mit Hilfe von Bruchtests bei Projektpartnern bewertet. Damit können die Filterstrukturen hinsichtlich ihrer mechanischen Beanspruchbarkeit optimiert werden.
Während der Projektlaufzeit sollen Anlagen zur realitätsnahen und definierten Herstellung von Mikroplastik konstruiert und aufgebaut werden. Da für die Generierung des Mikroplastiks reale Eintragsquellen von Mikroplastik in die Umwelt zu Grunde liegen, müssen zunächst die Beanspruchung von Kunststoffbauteilen und -produkten analysiert werden. Daraus resultierend, entstehen für die unterschiedlichen Anwendungsfälle verschiedene Fraktionierungsmechanismen. Diese sollen in einer Modellanlage implementiert werden. Diese Beanspruchungen und die daraus resultierenden Zerkleinerungsmechanismen sollen in Modellanlagen nachgestellt und implementiert werden. Dazu zählen unter anderem UV-Degradationsanlagen für dünnwandige, definierte Materialien, trockene oder wässrige mechanische Abrasionsanlagen für Fasern aus textilen Anwendungen sowie Abriebsimulationsanlagen zu Generierung von sphärischen Partikeln. Das so generierte Mikroplastik wird den anderen Projektpartnern für die weiterführenden Analysen zur Verfügung gestellt.
Das Abgas von Holzspan- und Holzfasertrocknern enthaelt erhebliche Mengen an Holzstaub sowie eine Vielzahl weiterer, ueberwiegend organischer und geruchsintensiver Stoffe. Insbesondere die Einstufung von Hartholzstaeuben sowie Aldehyden als kancerogene Arbeitsstoffe fuehrt zur Vorgabe geringer Emissionsgrenzwerte. Die bisher fuer diese Anlagen entwickelten Abscheider sind spezifisch auf einzelne Inhaltsstoffe ausgelegt und dem Prozess teilweise in Reihe nachgeschaltet. Die im Vorhaben geplanten Untersuchungen sollen an einem Trocknungssystem im halbtechnischen Massstab mit geschlossenem Gaskreislauf durchgefuehrt werden. Grundlagen zur Auslegung der Versuchsanlage wurden in einem durch die AIF gefoerderten Projekt gewonnen. Die technologische Machbarkeit, die Nutzung der Abdampfenthalpie des anfallenden Kondensats sowie die moegliche Wertschoepfung durch Gewinnung von Holzinhaltsstoffen (z B Terpentinoel, Harzsaeuren) sind zu klaeren. Durch diese Untersuchungen sowie den Nachweis der erwarteten Kostenvorteile eines geschlossenen Trocknungssystems soll produktionsintegrierter Umweltschutz weiterentwickelt und Vorbehalte der Industrie gegen derartige Loesungen abgebaut werden.
Objective: The aims of the research are as follows: - to analyse the mineral components of cements before and after specific time-related hydration stages by x-ray diffractometry and infrared spectroscopy and develop a computer-aided routine anlaysis procedure taking account of the influence of the mineral content of mine dusts on the identification of cement components (interference); - to identify other possible hazardous substances in building materials used in mines, particularly heavy metals; - to undertake an analytical differentiation between genuine mine dusts and dusts which are not mine-specific, in order to facilitate the medical assessment of workplaces and make it possible to show mine dusts separately in epidemiological surveys. Significant here is the fact that the MAC commission is in the process of fixing an MAC value for cements, taking account of possible fibrogenity and damage to the entire respiratory system as a result of the high basicity of dusts. General Information: More and more frequent use is being made in deep mines of building materials which cause considerable changes in the composition of mine dusts. Whereas in the past building materials based on anhydrite and CaSO4 hemihydrates were predominant, cement is increasingly being added to materials, particularly as a result of rising rock temperatures, in order to improve construction and safety characteristics. More and more power station waste and other residues which may contain various harmful substances are also being used for building material production. As a result, all components used must henceforth be assessed separately. Up to now there has been no possibility of analysing, in particular, the cement dust components in airborne dust samples. Such dusts have hitherto been assessed exclusively by taking account of quartz, a method which does not fully reflect the potential hazard. A differentiated assessment of the various harmful components thus seems to be a matter of some urgency. Special difficulties arise because of the different hydration stages, which are time-related (minutes, hours, days), i.e. all calcium silicates take in humidity and are transformed into hydrates - a permanent change in composition. The fastest to react are tricalcium aluminates (C3A) and tricalcium silicates (C3S). In the final stage ettringite, a trisulphate, is even partly transformed into gypsum. Hydration also leads to structural changes, for example long-fibre calcium silicate hydrate (CSH) is transformed into the short-fibre type. These changes occur at a pH-value of more than 12, and it is necessary to establish whether there are any significant differences when the pH-value is down in the slightly acidic range, in order to know how material which has not yet gone through all hydration stages might react in the lung area. The plan of work is as follows: - Analysis of cement components at various hydration stages by x-ray diffractometry and infrared spectroscopy, ...