Das Projekt "Non-Target Screening in Schwebstoff- und Biotaproben, Methodik zur Anwendung von Non-Target-Screening (NTS) mittels LC-MS/MS in der Gewässerüberwachung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Gewässerkunde.Non-Target-Screening (NTS) mittels hochauflösender Massenspektrometrie (HRMS) ermöglicht die Detektion Tausender chemischer Substanzen in einer einzelnen Umweltprobe. Diese analytische Vorgehensweise hat sich in den letzten Jahren aufgrund von Verbesserungen auf dem Gebiet der Kombination von Flüssigkeitschromatographhie (HPLC) und hochauflösender Tandemmassenspektrometrie (HR-MS/MS) rasant entwickelt. Dabei werden enorme Datenmengen produziert, deren umfassende Auswertung sehr zeitintensiv und nicht vollständig automatisierbar ist. Die sichere Identifizierung von bisher nicht überwachten Substanzen mit bestätigter Molekülstruktur ausgehend von den detektierten exakten Ionenmassen ist nur durch eine Kombination geeigneter Analyse- und Auswertestrategien basierend auf Target-, Suspect- und Non-Target-Analysen sowie den Einsatz von Vorhersage-Tools zur Fragmentierung und Metabolisierung von Stoffen, Spektrenbibliotheken sowie Stoffdatenbanken möglich. Es soll eine geeignete Methodik für das NTS basierend auf (U)HPLC-HR-MS/MS von Oberflächenwasserproben entwickelt werden. Darüber hinaus soll gezeigt werden, wie diese neue Vorgehensweise in geeigneter Weise in das Gewässermonitoring integriert werden kann und welches Potenzial sie hat für die Identifizierung neuer bisher nicht überwachter Stoffe, zur Erkennung von Störfällen, zum Screening bestimmter Chemikaliengruppen wie z.B. Arzneimittel, Biozide, Pflanzenbehandlungsmittel sowie für das Erkennen von zeitlich begrenzten Schadstoffeinleitungen und Veränderungen der stofflichen Belastung von Gewässern. Die Ergebnisse des Projekts sollen die von den Bundesländern durchgeführten Messprogramme zur stofflichen Belastung der deutschen Oberflächengewässer unterstützen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Einsatz ausgewählter Arznei- und Gewürzpflanzen als Leistungsförderer in der Nutztierhaltung^Maßnahmen zur Förderung und Steigerung des Anbaus von Arznei- und Gewürzpflanzen in Deutschland, Teilvorhaben 1: Stressinduzierte Steigerung der Produktqualität von Arznei- und Gewürzpflanzen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Braunschweig, Institut für Pflanzenbiologie, Arbeitsbereich Angewandte Pflanzenbiologie.Das Projekt ist Teil des Verbundprojektes Stressinduzierte Steigerung der Produktqualität von Arznei- und Gewürzpflanzen und deren Einsatz als Leistungsförderer in der Nutztierhaltung, das die wissenschaftlichen Grundlagen für eine nachhaltige Steigerung des Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus in Deutschland liefern soll. In diesem Teilprojekt werden die grundsätzlichen Möglichkeiten zur Steigerung der Wirkstoffgehalte ausgewählter Arznei- und Gewürzpflanzen untersucht und anschließend im Feldanbau getestet; vorgesehen sind Thymian und Salbei (Terpene), Johanniskraut und Mädesüß (Phenole), Tollkirsche und Schöllkraut (Alkaloide), Lein (cyanogene Glycoside), Mehrrettich und Kapuzinerkresse (Glucosinolate). Ziel ist es, die Qualität der in Deutschland angebauten Arznei- und Gewürzpflanzen durch die bewusste Anwendung von Trockenstress zu verbessern und damit deren Anbau und Vermarktung in Deutschland deutlich zu steigern. Zunächst werden die Versuchspflanzen im Gewächshaus unter definierten Bedingungen kultiviert. Die qualitätsrelevanten Naturstoffe werden mittels HPLC, HPAEC und GLC analysiert. Im Folgejahr werden entsprechende Feld- und Freilandversuche unter Einsatz gezielter pflanzenbaulicher Maßnahmen durchgeführt, und das Sekundärstoff-Spektrum der Pflanzen analysiert. Dieses Material ist gleichzeitig das Ausgangsmaterial für die Fütterungsversuche des zweiten Teilprojektes zum Einsatz der Arznei- und Gewürzpflanzen als Leistungsförderer in der Nutztierhaltung.
Das Projekt "Pathcontrol, Teilprojekt 'Wechselwirkung von Bacillus amyloliquefaciens FZB42 mit dem Pilzpathogen Rhizoctonia solani und der mikrobiellen Gemeinschaft bei der Kolonisierung von Wurzeln'" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Abteilung Mikroben-Pflanzen-Interaktionen (AMP).
Das Projekt "Binding of Chlorinated Environmentally Active Chemicals to Soil Surfaces: Chromatographic Measurements and Molecular Dynamics Simulations" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Rostock, Institut für Physik.
Das Projekt "Elimination von Arzneimitteln und organischen Spurenstoffen: Entwicklung von Konzeptionen und innovativen, kostengünstigen Reinigungsverfahren, Ertüchtigung kommunaler Kläranlagen durch den Einsatz von Membrantechnik" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Aachener Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik.Im Rahmen dieses Projekts werden die Möglichkeiten des Einsatzes von Membranverfahren zur Elimination von Arzneimitteln und anderen organischen Spurenstoffen in der kommunalen Abwasserbehandlung untersucht. Da die Zielsubstanzen im Trenngrenzenbereich von Nanofiltration und zum Teil sogar von Umkehrosmose liegen, bildet die Untersuchung der dichten Membranverfahren zur weitergehenden Kläranlagenablaufbehandlung einschließlich der Frage der Konzentratbehandlung den ersten Arbeitsschwerpunkt. Das zweite Arbeitsfeld zielt auf die in den vergangenen Jahren vermehrt errichteten Membranbioreaktoren (MBR). Durch Optimierung des biologischen Prozesses bzw. gezielte Bioaugmentation (d.h. Zugabe spezialisierter Bakterienstämme) soll der Abbau von Arzneimitteln und Industriechemikalien in MBR deutlich verbessert werden. Im dritten Arbeitsfeld werden Kombinationsverfahren wie Pulveraktivkohle und Mikrofiltration sowie Pulveraktivkohle und MBR-Technik unter großtechnischen Einsatzbedingungen getestet. Für eine große Nähe zur Anwendung werden die Versuche im halb- und großtechnischen Maßstab bzw. Pilotmaßstab auf ausgewählten nordrhein-westfälische Kläranlagen wie den MBR-Anlagen des Aggerverbandes, Erftverbandes und der LINEG (Seelscheid, Kaarst, Xanten-Vynen) durchgeführt. Das Eliminationsverhalten eines breiten Spektrums von Spurenstoffen wird in den tatsächlich im Abwasser vorhandenen Konzentrationen durch Anreicherung mittels Festphasenextraktion und Nachweis mit LC/MS analysiert. Es erfolgt eine umfassende Bewertung der Verfahren in Bezug auf Eliminationsleistung, praktische Anwendbarkeit, Energieverbrauch und Wirtschaftlichkeit. Durch Ableitung allgemeiner Bemessungsregeln wird die Übertragbarkeit für zukünftige Anwendungen hergestellt.
Das Projekt "BioDisc3: Entwicklung einer zerstörungsfreien nichtinvasiven Hochdurchsatztechnologie zur schnellen Extraktion und Analyse von Lebens- und Futtermitteln (Bulkware) auf Kontaminanten, z.B. Mycotoxine" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Eurofins Analytik GmbH, Labor Wiertz-Eggert-Jörissen.
Das Projekt "Praxisnahe chromatographische Online-LC/LC-MS-Verfahren für die Analyse wassertechnischer oder biotechnologischer Prozesse" wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Köln, Forschungskompetenzplattform STEPS.Effiziente Prozesskontrolle ist sowohl in der chemischen Industrie als auch in der verarbeitenden Industrie und Umwelttechnik von Bedeutung. Chemische und biochemische Prozesse können durch eine stoffbezogene, prozessintegrierte Analytik detailliert aufgeklärt und optimiert werden. Ziel dieses Projektes ist es, an Hand von praxisrelevanten, problematischen Prozesswässern zu zeigen, wie die LC- bzw. LCMS- Prozessanalysentechnik der effizienten Überwachung und Regelung von Anlagen dient und gleichzeitig mechanistische Informationen von wassertechnischen und biotechnologischen Prozessen zur Steuerung liefert. Die Online-Flüssigchromatographie, gekoppelt mit Massenspektrometrie, bietet gegenüber Summenparametern den Vorteil einer prozessbegleitenden stoffspezifischen Mehrkomponentenerfassung. Erarbeitet werden die Operationsmodi und Systemanforderungen an eine kontinuierliche Online-Flüssigchromatographie sowie eine vollautomatisierte Probenahme. Es werden Anwendungen der Online-LC bzw. Online-LC-MS zur Verfahrensentwicklung und zum Monitoring in Kläranlagen entwickelt. Angewendet wird das Online-LC-MS-Verfahren zur Kontrolle des biologischen Abbaus von neuen, industriell wichtigen Azofarbstoffen in einem mehrstufigen Bio-Membran-Reaktor. Anhand der stoffspezifischen prozessanalytischen Daten wird es möglich, die Abbaubarkeit einzelner Verbindungen in jedem Prozessschritt zu beobachten und mit leicht kontrollierbaren Praxis-Summenparametern wie Farbzahlen, Redoxpotenzial und CSB-/BSB-Werten zu korrelieren. Hier gibt es eine besonders enge Kooperation mit dem Arbeitskreis Bongards und Firmen wie Clariant und LANXESS.
Das Projekt "NASRI (Natural and Artificial Systems for Recharge and Infiltration) - Forschungsprogramm zur Uferfiltration und künstlichen Grundwasseranreicherung - Prozessuntersuchungen" wird/wurde gefördert durch: Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung.Uferfiltration und Grundwasseranreicherung sind wichtige Behandlungsschritte für die Trinkwassergewinnung z.B. in Berlin. Das Projekt wurde initiiert um ein tiefergehendes Verständnis für das Verhalten von anthropogenen und natürlichen organischen Stoffen während der Uferfiltration zu erlangen. Ziel ist es, zusammen mit hydrogeologischen Modellen eine Erklärung des On-site Monitorings zu liefern und die Entwicklung von optimalen Design- und Betriebsparameter für die Standorte zu ermöglichen. Ein umfassendes Untersuchungsprogramm der Probennahmestellen Transekte Tegler See, Grundwasseranreicherung Tegel (GWA) und Transekte Wannsee startete im Mai 2002. Zusätzlich wurden Bodensäulensysteme zur Simulation eines typischen Uferfiltrationsstandorts entwickelt. In 2003 konzentrierte sich unsere Arbeitsgruppe auf die Fortsetzung der Felduntersuchungen, auf die Methodenentwicklung für die Einzelstoffanalyse und die Simulationsexperimente an den Bodensäulensystemen. Fortschritte konnten auf allen drei Gebieten gemacht werden. Das monatliche Monitoring der Feldstandorte umfasste DOC, UVA254/436, AOI, AOBr und LC OCD Messungen. Deutliche erhöhte Konzentrationen mehrerer abwasserverwandter Kontaminanten konnten im Sommer 2003 in den Oberflächenwässern nachgewiesen werden. Gründe waren der außergewöhnlich warme Sommer in Kombination mit sehr wenig Niederschlag. Zusätzlich wurde das Klärwerk Schönerlinde, welches in den Tegeler See einleitet, ausgebaut. Die AOI-Konzentration im Tegeler See stieg im Sommer auf bis zu 16 Mikro g/l. Die Einflüsse der höheren Oberflächenwasserkonzentration auf die Uferfiltration und die Grundwasseranreicherung wurden gemessen und werden ausgewertet. Bis jetzt hat sich gezeigt, dass die höheren AOI-Konzentrationen sich deutlich auf die Rohwasserkonzentration an der GWA ausgewirkt haben. Die Methodenentwicklung für die Einzelstoffanalyse von Sulfamethoxazole, Iopromide und Naphthalensulfonsäuren wurde im 05.2003 abgeschlossen und in das monatliche Analysenprogramm aufgenommen. Für die Analyse werden HPLC-MS/MS und HPLC-FLD genutzt. Damit konnte das spezielle Infiltrationsverhalten der Spurenstoffe getestet werden. Die dritte wichtige Aufgabenstellung war die Weiterführung der Bodensäulenexperimente. Ein 30-m-Aquifer mit einer Aufenthaltszeit von 30 Tagen wurde aufgebaut. In der ersten Phase wird er unter aeroben Bedingungen betrieben, um die GWA nachzubilden. Die Bodensäulen wurden hinsichtlich DOC, UVA, AOI, Charakterveränderung der Organik und hinsichtlich der Spurenstoffe untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Simulation der Feldbedingungen erfolgreich war und die Effizienz der Kontaminantenentfernung teilweise größer war als im Feld. Ein Serviceangebot an die anderen Forschergruppen die Säulenanlage für eigene Experimente zu nutzen wurde rege genutzt. Im 04.2003 wurde ein 2. Set von kleineren Bodensäulen an der TU Berlin installiert, um den Einfluss von unterschiedlichen Redoxbedingungen auf den Organikabbau zu testen.
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