Conventional munition dumped into the North Sea and the Baltic Sea close to the German coastline is corroding. A major concern is that biota, including fish, take up toxic explosives leaking into marine environments. With the present study, we investigated bile fluids of fish living in close proximity to munition dumping sites for the explosives 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), its metabolites 2-amino-4,6-dinitrolouene and 4-amino-2,6-dinitrolouene as well as octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine (HMX) using HPLC-MS/MS (high performance liquid chromatography with mass selective detection) as device. The flat fish species common dab (Limanda limanda) was used as a model, since it lives in the vicinity of dumping sites and exhibits minor migratory activity.
The effects of a phytoplankton bloom and photobleaching on colored dissolved organic matter (CDOM) in the sea-surface microlayer (SML) and the underlying water (ULW) were studied in a month-long mesocosm study, in May and June of 2023, at the Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM) in Wilhelmshaven, Germany. The mesocosm study was conducted by the DFG research group BASS (Biogeochemical processes and Air–sea exchange in the Sea-Surface microlayer, Bibi et al., 2025) in the Sea Surface Facility (SURF) of the ICBM. The facility contains an 8 m × 1.5 m × 0.8 m large outdoor basin with a retractable roof, which was closed at night and during rain events. The basin was filled with North Sea water from the adjacent Jade Bay. Homogeneity of the ULW in the basin was achieved by constant mixing of the water column. The daily SML and ULW samples were collected alternating in the morning, about 1 h after sunrise, and in the afternoon, about 10 h after sunrise. The alternation of sampling times intended to capture a potential effect of sun-exposure duration on DOM transformations and elucidated the day and night variability of the layers. The SML was collected via glass plate sampling (Cunliffe and Wurl, 2014). The ULW was sampled via a submerged tube and a connected syringe suction system in 0.4 m depth. The removed sample volume was refilled with Jade Bay water every day. SML and ULW samples were filtered through pre-flushed 0.7 µm Whatman GF/F and 0.2 nucleopore filters into clear 40 ml SUPELCO bottles. These bottles were acid-washed twice and combusted at 500 °C for 5 h. The samples were stored dark and at 4 °C and measured within a few months of the study. FDOM was measured using a Aqualog fluorescence spectrometer (Horiba Scientific, Japan) with 10 seconds integration time and high gain of the CCD (charge-coupled device) sensor within an excitation range from 240 to 500 nm, and an emission range from 209.15 to 618.53 nm. The Aqualog measures fluorescence as well as absorption. The resulting data includes an excitation-emission-matrix (EEM) of the blank (MilliQ Starna cuvette), an EEM of the sample, and the absorption values of the sample. The raw exported Aqualog data was corrected for errors and lamp shifts. The corrected EEM data is then decomposed by PARAFAC (Murphy et al., 2013) for its underlying fluorophore components. Before running the PARAFAC routine, the corrected data needed to undergo a correction process by subtracting the blank from the sample EEM and canceling the influences of the inner-filter effect (IFE, Parker & Rees, 1962; Kothawala et al., 2013). The fluorescence intensity of the IFE-corrected EEM is calibrated by using the Raman scatter peak of water (Lawaetz & Stedmon, 2009). For PARAFAC the corrected data was processed using the drEEM and NWAY toolbox (version 0.6.5; Murphy et al., 2013) in MATLAB (R2020b). A 4-component model was validated with the validation style S4C6T3 for the split half analysis with nonnegativity constraints and 1-8e as the convergence criteria with 50 random starts and a maximum number of 2500 iterations. The resulting final model had a core consistency of 82.04 and the explained percentage was 99.54%. Furthermore, four fluorescence indices were calculated from the corrected EEM data (HIX – Humification index, Zsolnay et al., 1999; BIX – Biological index, Huguet et al., 2009; REPIX – Recently produced index, Parlanti et al., 2000, Drozdowska et al., 2015; ARIX, Murphy, 2025).
Im Rahmen des Projekts werden die Leistungsfähigkeit und das Betriebsverhaltens der Vorwärtsosmose untersucht, die in Deutschland bisher nicht für die Aufbereitung industrieller Abwässer eingesetzt wird. Dafür wurden Industriebereiche ausgewählt, deren Prozesswässer aus wirtschaftlichen Gründen bisher nicht wiederverwendet oder mit energieintensiven Verfahren aufbereitet werden. Um das breite Anwendungsspektrum im verarbeitenden Gewerbe abzubilden, werden folgende Industriebereiche betrachtet: - Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln, - Herstellung von Papier und Pappe und Waren daraus, - Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen, - Metallerzeugung und -bearbeitung sowie - Herstellung von Metallerzeugnissen. Mit der geleisteten Arbeit wird ein Beitrag zur Technologiebeschreibung und Technologieweiterentwicklung der Vorwärtsosmose für den Einsatz in der industriellen Praxis geleistet, um ein nachhaltiges und ökonomisch vorteilhaftes Verfahren zur industriellen Prozesswasserbehandlung zu etablieren. In Voruntersuchungen werden dafür zunächst Wässer der genannten Industriebranchen untersucht und hinsichtlich potenziell relevanter Parameter für die Vorwärtsosmose analysiert (pH-Wert, Leitfähigkeit, Salzgehalt, Gehalt organischer Inhaltsstoffe, Gehalt an Fouling- und Scalingbildnern (Scaling: Anlagerung von auskristallisierten Salzen an der Membran), Partikelart und -konzentration). Anschließend erfolgt eine Systematisierung dieser Wässer nach den genannten Parametern, um eine für die untersuchten Branchen repräsentative Auswahl an Wässern zur Versuchsdurchführung zu treffen. Diese Wässer dienen im Vorwärtsosmose-Prozess als Feed Solution, wobei die Draw Solution eine kostengünstige, konzentrierte Salz-Lösung ist. Parallel zu den Voruntersuchungen erfolgen Planung, Fertigung und Aufbau einer Versuchsanlage im Labormaßstab. Kernstück ist eine Membrantestzelle zur Prüfung und Charakterisierung unterschiedlicher Membranen sowie zu Eignungsversuchen mit verschiedenen Wässern als Feed Solution. Die anschließenden experimentellen Untersuchungen erfolgen hinsichtlich der eingesetzten Wässer und der eingesetzten Membranmaterialien. Dafür werden die in den Voruntersuchungen charakterisierten Wässer mit kommerziell verfügbaren Vorwärtsosmose-Membranen, herkömmlichen Umkehrosmose-Membranen sowie Neuentwicklungen behandelt. Die Ergebnisse dienen der Beurteilung von Leistungsfähigkeit und Betriebsverhalten der entsprechenden Membranen. (Text gekürzt)
Die Emissionsberichterstattung hat in den letzten Jahren eine starke Ausweitung bezüglich der strukturellen Differenzierung und zeitnahen Berichterstattung (Berichtsjahr = Vorjahr) erfahren. Zur Erfüllung der Forderung nach transparenten, validierbaren und validierten Emissionsangaben wesentlicher bestehender Berichtsanforderungen wurde das Kernsystem des IT-Projekts DECOR, die Datenbank Zentrale System Emissionen (ZSE), sowie einer Anlagendatenbank (Point Source, PoSo) als Prototyp geplant und 2002 soweit fertiggestellt. Das Zentrale System Emissionen soll sicherstellen, dass in Zukunft zeitnah zur Veröffentlichung der Eingangsstatistiken Berichte zum aktuellen Emissionsgeschehen generiert werden und belastbare Prognosen in der erforderlichen Berichtstiefe bereitgestellt werden können. Außer dem Zentralen System Emissionen umfasst DECOR noch weitere Module, die der Erfüllung von Berichtspflichten dienen: · Der Datenpool Verteilungsparameter (surrogate data), der für die regionale Verteilung der Emissionen im Emissionsinventar CORINAIR erforderlich ist. Wo Datengrundlagen in der von CORINAIR benötigten Auflösung fehlen, werden geeignete sozioökonomische Bezugsdaten (z.B. Bevölkerung, Fläche) herangezogen, die es erlauben, auf der Bundesebene ermittelte Emissionsdaten auf die Kreisebene herunterzurechnen (Top-down-Verfahren). Diese Daten werden im Datenpool Verteilungsparameter verwaltet, der im Jahr 2001 erstellt wurde. · Das Gridding Tool, das zur Erstellung von Rasterdaten für EMEP im Rahmen des UN ECE-Luftreinhalteabkommens erforderlich ist. Mit dem Gridding Tool werden die regional differenzierten Daten aus CORINAIR auf das 50 km *50 km Raster von EMEP übertragen. Das Gridding Tool wurde im Jahr 2001 fertiggestellt. 2002 wurden die durch die Harmonisierung der Berichtsformate der UNFCCC - Common Reporting Format (CRF) - und der Genfer Luftreinhaltung - Selected Nomenclature of Air Pollution (SNAP) - notwendigen Änderungen hinsichtlich der Ausgabeformate eingebaut. Eine Visualisierung der Emissionsdaten über die Flächenverteilung wurde somit ermöglicht. · Das Modul PoSo (Point Source= Punktquelle), das für die Datenmeldungen zu Großfeuerungsanlagen im Rahmen der EU-Richtlinie) erforderlich ist. Die Ländermeldungen über Großfeuerungsanlagen werden in dem Modul "PoSo" für die jährlichen Berichtspflichten im Rahmen der EU verwaltet. Bisher existiert das Modul PoSo in einer prototypischen Anwendung, die in den Jahren 2001 und 2002 zur Vollversion weiterentwickelt wurde.
a) Problemstellung: Basierend auf dem Eckpunktepapier des BMU von 1999, dessen konzeptionelle Schwerpunkte auch im UBA-Jahresbericht 2003 (Kapitel 3) dargestellt werden, ist zur vollständigen, hochwertigen Verwertung von Siedlungsabfällen bis 2020 eine Reihe von umfassenden Handlungszielen zu verfolgen. Die für 2005 prognostizierten Anlagenkapazitäten in MVA'en werden nicht ausschließlich für die Entsorgung von Restabfällen genutzt werden. Andere Abfallströme (z.B. Klärschlämme, nicht überlassungspflichtige Gewerbeabfälle, Rückstände aus den MBA'en) führen zu einem hohen Anteil nachwachsender Rohstoffe im Stoffstrom-Input der MVA. Im Rahmen einer vollständigen hochwertigen Verwertung ist sowohl die energetische als auch die stoffliche Verwertung im Hinblick auf die Ressourcenschonung und den Klimaschutz zu optimieren. b) Forschungsbedarf: Bisher wurden einzelne Teilschritte der Konzeption in der Praxis realisiert, die aber noch nicht in einer Anlage beispielhaft zusammengeführt werden konnten. Weiterhin ist eine Optimierung der Einzelschritte erforderlich. c) Zielsetzung: Im Rahmen dieses Projektes soll an Hand einer fortschrittlichen (BREF) MVA über integrierte oder nachgeordnete Behandlungsschritte (Verbrennungsoptimierung, Schlackenaufbereitung, Flugstaubaufbereitung etc.) unter Berücksichtigung energetischer Aspekte und unter Einhaltung schutzgutorientierter Anforderungen die Möglichkeit der vollständigen und hochwertigen Verwertung der erzeugten Stoffströme gezeigt werden. Dazu sind eine Datenerhebung, eine Darstellung von strategischen Lösungsalternativen, die Beschreibung von geeigneten Verfahren nach dem SdT sowie der in Entwicklung befindlichen Verfahren notwendig. Hierbei sind die kreislaufwirtschaftlichen Aspekte (effiziente Wiederverwendung von Stoffen und Energie, die im Abfall gebunden sind) bei Vermeidung oder zumindest weitgehender Verminderung von Schadstoffemissionen maßgebend. Aus den gewonnenen Erkenntnissen könnten dann später Investitionen für Maßnahmen in bestehenden und neuen Anlagen initiiert werden.
Im Rahmen einer internationalen Kooperation wurde am Water Lab der UCLA ein neuartiges physikalisch-chemisches Verfahren fuer die Behandlung von mit den Hochexplosivstoffen RDX und HMX kontaminierten Waessern untersucht. Das Verfahren besteht aus einer Aktivkohle-Adsorptionsstufe und einer Regenerationsstufe, bei der die beladene Aktivkohle mittels alkalischer Hydrolyse regeneriert wird. Die chemische Kinetik der alkalischen Hydrolyse von RDX und HMX in waessriger homogener Phase wurde bei verschiedenen pH-Werten und Temperaturen untersucht. Ausserdem wurden Messungen zur Kinetik der Produktbildung, sowie die Produktzusammensetzung durchgefuehrt. Bei der GC/MS-Analyse der Hydrolysate von RDX und HMX konnten keine toxischen oder bislang unbekannten Zwischenprodukte gefunden werden. Bei einer Massenbilanz fuer Kohlenstoff und Stickstoff wurden 94 Prozent des Kohlenstoffs und 90 Prozent des Stickstoffs in den Produkten NO2(xp=-), HCOO(xp=-), CH3COO(xp=-), HCHO, NH3, N2O, N2 wiedergefunden. Durch eine alkalische Hydrolyse koennen Boeden und Abwaesser, die mit RDX und HMX kontaminiert sind, durch das untersuchte Verfahren grundsaetzlich erfolgreich dekontaminiert werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 4 |
| Land | 1 |
| Wissenschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 2 |
| Förderprogramm | 3 |
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| License | Count |
|---|---|
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 5 |
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