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s/iow/Iod/gi

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Surface measurements of nutrients in the East Frisian Wadden Sea from 2019 to 2022

Phytoplankton biomass is increasing in the Wadden Sea since 2005, while nutrients concentrations are declining since 1995. A survey started in 2006 by the Lower Saxony Water Management, Coastal and Nature Protection Agency regularly monitors nutrient levels, including silicates, nitrate, and phosphate, and temperature and salinity in the East Frisian Wadden Sea. A total of 17 stations are sampled from a monthly to weekly frequency. Samples are taken at the surface with a bucket, and kept in 5L canisters with Lugol's iodine solution to be stored in the cold and dark until analysis. The analysis of samples followed the procedures for seawater analysis given by Grasshoff et al. 1983. Dissolved nutrients, such as orthophosphate, nitrate, nitrite and silicate, were measured photometrically. Total nitrogen and phosphorus concentration were estimated by digesting total nutrients using heat and pressure, or in microwave with peroxodisulfate. The pH, salinity, and temperature were measured using a multisensor. The data provides a detailed time series of physical and chemical properties in the East Frisian Wadden Sea surface waters from 2019 to 2022.

Ahr river overbank sediments: XRF elemental composition data set (Mayschoß-Transect, core Ahr2022-1_1, Ahr2022-1_2, Ahr2022-2_1, Ahr2022-2_2)

The elemental composition of samples from four sediment cores from the Mayschoß floodplain (Ahr river) was determined by X-ray fluorescence spectrometry (XRF). In the first step of preparation, large organic matter and pebbles were removed from freeze-dried samples (8 g) by sieving (2 mm). Subsequently, the samples were powdered and homogenised with vibratory Retsch mill MM 200. The uniform pills for the analysis were pressed with a carbon-based binding agent by Vaneox press at 20 t for 2 min. The elemental analysis of 50 elements was conducted in a He atmosphere using a Spectro Xepos energy dispersive XRF spectrometer. The surface elevation was extracted from Brell et al. (2023).

Untersuchungen ueber die J 131-Belastung der Milch in der Umgebung groesserer Kernkraftwerke im Norddeutschen Raum

Entwicklung und Erprobung sehr empfindlicher Methoden fuer die routinemaessige Ueberwachung der Milch aus der Umgebung von Kernkraftwerken. Ueberwachung des J 131-Gehaltes der Milch aus der Umgebung einiger Kernkraftwerke. Bestimmung von Transferwerten des J 131 zwischen Abluft und Milch.

Vermessung des Brom- und Iodgehalts in der unteren und mittleren Stratosphäre

In unserem Vorhaben soll der Gehalt von Brom (Bry) und Iod (Iy) in der unteren und mittleren Stratosphäre bestimmt werden. Brom-Verbindungen sind für ca. 30% des Ozonverlusts in der Stratosphäre verantwortlich und damit ist eine regelmäßige Vermessung des stratosphärischen Bry angezeigt. Direkte Messungen in der mittlerenStratosphäre wurden aber seit 2011 nicht mehr durchgeführt. Zudem finden wir bei unseren jüngeren, flugzeuggetragenen Messungen von Bry (an Bord der NASA Global Hawk und des HALO Forschungsflugzeugs) in der tropsichen Tropopausenregion (TTL) und unteren Stratosphäre (UT/LS) etwa 2-3 ppt mehr Bry als aus lang- (Halone), mittel- (CH3Br) und kurzlebigen Bromverbindungen (VSLS) sowie deren Abbauprodukten zu erwarten ist. Die Gründe hierfür sind derzeit unklar. Unser Ziel ist es, die Messzeitreihe von Bry in der unteren und mittleren Stratosphäre wiederaufzunehmen und die entsprechenden Trends zu evaluieren. Insbesondere wollen wir untersuchen, ob die erhöhten Konzentrationen von Bry in der TTL mit Bry in der Stratosphäre kompatibel sind und was die Gründe für mögliche Differenzen sind. In Bezug of Iy weisen unsere früherenBeobachtungen auf Konzentrationen unterhalb der Nachweisgrenze hin, aber auch diese Untersuchungen liegen mehr als eine Dekade zurück. Neuere Arbeiten schlagen vor, dass die Bildung von höheren Iodoxiden zu einer Revision der bisher angenommenen Photochemie von Iod in der Stratosphäre führt, so dass ein erneuertes Interesse anstratosphärischem Iod besteht. Mit begrenztem zusätzlichem Aufwand wollen wir hier auch den Iy Gehalt (oder die entsprechenden Höchstgrenzen) in der Stratosphäre vermessen. Die Messungen sollen von einem Höhenforschungsballon (Steighöhe 30-38 km) aus mittels etablierter spektroskopischer Methoden in Sonnen-Okkultationsgeometrie durchgeführt werden. Es sind zwei Messflüge für Sommer 2021 von Kiruna, Schweden, und für Sommer 2022 von Timmins, Canada, aus geplant. Die Flüge und Kampagnen selbst werden durch die EU Infrastruktur HEMERA gefördert.

Mineralstoffwechsel und Spurenelementstoffwechsel

1. Akkumulation von Cd in den Nebennieren und Wirkungen auf den Metabolismus von Nebennierenrindenhormon. 2. Biokinetik von Jod, Cobalt und Chrom bei schwangeren Saeugetieren.

Extraktionsvoltammetrie

Im Projekt werden selektive spurenanalytische Methoden zur Bestimmung von Phophor, Silizium, Zinn, Jod, Arsen, Kupfer, Wismut, Blei und Cadmium ausgearbeitet. Prinzip dieser Methoden ist eine selektive fluessig-fluessig-Extraktion mit nachfolgender voltammetrischer Analyse im organischen Extrakt bzw. Trennoperationen ueber gasfoermige Verbindungen.

Ausbreitung von Schadstoffen in der Atmosphaere und Umweltbelastung

In der Zentralabteilung Strahlenschutz (ZST) wird u.a. auch die Ausbreitung von Gasen und Aerosolen im lokalen und regionalen Bereich untersucht. Weitere Untersuchungen betreffen: Turbulenzstrukturmessungen zur Beurteilung der Orts- und Hoehenabhaengigkeit der Diffusionsparameter und deren Verwendung bei der Berechnung der Umweltbelastung durch Schadstoffemissionen. Ablagerungsuntersuchungen von Testaerosolen auf verschiedenen Grenzflaechen wie Boden und Vegetation. Ergaenzende Messungen zur Jodablagerung im Freiland und in einem abgeschlossenen System. Erarbeitung eines Rechenprogramms LISA zur Ermittlung der lokalen, individuellen Strahlenexposition durch Abluftfreisetzung aus kerntechnischen Anlagen fuer alle relevanten Radionuklide. Expositionspfade, Bevoelkerungsgruppen und Organe.

Weiterentwicklung von Strahlenschutzmethoden

Gegenstand der Forschungstaetigkeit der Zentralabteilung Strahlenschutz (ZST) ist die Erarbeitung von Ueberwachungskonzepten, Messprogrammen und -verfahren fuer die Umweltueberwachung sowie die Entwicklung nuklidspezifischer qualitativer und quantitativer Nachweisverfahren hoher Empfindlichkeit fuer Alpha- und Betta-Strahler in der Umweltanalytik. Arbeiten an einem jodselektiven Ueberwachungssystem fuer kerntechnische Stoerfaelle. Entwicklung eines Telemetriesystems fuer die Daten der von der Industrie zu entwickelnden peripheren Stationen zu einer Zentrale.

Methodische Untersuchungen zur Abtrennung und Bestimmung radiooekologisch relevanter Radionuklide in Oberflaechengewaessern

Der radiotoxikologische Status eines betrachteten Oekosystems kann allein aus einer umfassenden Einzelnuklidanalyse abgeleitet werden; hierzu wurden bisher geeignete Verfahren fuer besonders bedenkliche Nuklide (Jod-131/Caesium-137/Zink-65 u.a.) in geeigneter Weise modifiziert und unter praxisnahen Bedingungen am System Flusswasser erprobt; aus dem Nuklidverteilungsmuster koennen Hinweise ueber Herkunft und Alter der Proben erhalten und radiooekologische Auswirkungen geschaetzt werden.

Erweiterte experimentelle Untersuchungen der reaktiven Halogenchemie in Polarregionen (HALOPOLE III)

Halogenradikale spielen eine Schlüsselrolle in der Chemie der polaren Grenzschicht. Alljährlich im Frühjahr beobachtet man riesige Flächen von mehreren Millionen Quadratkilometern mit stark erhöhten Konzentrationen von reaktivem Brom, welches von salzhaltigen Oberflächen in der Arktis und Antarktis emittiert werden. Dieses Phänomen ist auch als Bromexplosion bekannt. Des Weiteren detektieren sowohl boden- als auch satellitengestützte Messungen signifikante Mengen von Jodoxid über der Antarktis, jedoch nicht in der Arktis. Die Gründe für diese Asymmetrie sind nach wie vor unbekannt, aber das Vorhandensein von nur wenigen ppt reaktiven Jods in der antarktischen Grenzschicht sollte einen signifikanten Einfluss auf das chemische Gleichgewicht der Atmosphäre haben und zu einer Verstärkung des durch Brom katalysierten Ozonabbaus im polaren Frühjahr haben. Der Schwerpunkt der Aktivitäten im Rahmen von HALOPOLE III wird auf der Untersuchung von wichtigen Fragestellungen liegen, die im Rahmen der Vorgängerprojekte HALOPOLE I und II im Bezug auf die Quellen, Senken und Transformationsprozesse von reaktiven Halogenverbindungen in Polarregionen aufgetreten sind. Basierend sowohl auf der synergistischen Untersuchung der bislang gewonnen Daten aus Langzeit - und Feldmessungen sowie auf neuartigen Messungen in der Antarktis sind die wesentlichen Schwerpunkte: (1) Die Untersuchung einer im Rahmen von HALOPOLE II aufgetretenen eklatanten Diskrepanz zwischen aktiven und passiven Messungen DOAS Messungen von IO. (2) Eine eingehende Analyse der DOAS Langzeitmessungen von der Neumayer Station und Arrival Heights (Antarktis) sowie Alert (Kanada) bezüglich Meteorologie, Ursprung der Luftmassen, Vertikalverteilung, sowie des Einflusses von Schnee, Meereis und Eisblumen auf die Freisetzung von reaktiven Halogenverbindungen. (3) Die Untersuchung der kleinskaligen räumlicher und zeitlichen Variation von BrO auf der Basis einer detaillierten Analyse der flugzeuggebundenen MAX-DOAS Messungen während der BROMEX 2012 Kampagne in Barrow/Alaska. (4) Die Analyse der kürzlich in der marginalen Eiszone der Antarktis auf dem Forschungsschiff Polarstern durchgeführten Messungen im Hinblick auf die horizontale und vertikale Verteilung von BrO und IO, sowie den Einfluss der Halogenchemie auf den Ozon- und Quecksilberhaushalt. (5) Weitere detaillierte Untersuchungen des Einflusses von Halogenradikalen, insbesondere Chlor und Jod, auf das chemische Gleichgewicht der polaren Grenzschicht auf der Basis einer Messkampagne in Halley Bay, Antarktis. (6) Detailliertere Langzeit-Messungen von Halogenradikalen und weiteren Substanzen auf der Neumayer Station mittels eines neuen Langpfad-DOAS Instruments welches im Rahmen dieses Projektes entwickelt wird. Zusätzlich zu den bereits existierenden MAX-DOAS Messungen werden diese eine ganzjährige Messungen des vollen Tagesganges sowie die Untersuchung nicht nur der Brom- und Jodchemie, sondern auch der Chlorchemie ermöglichen.

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