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Found 47 results.

Stickstoff-Immobilisierung - Regionalisierung von Eingangsdaten der Critical-Load-Berechnung

Ziel der vorliegenden Studie ist es, für Deutschland flächendeckend Stickstoffimmobilisierungsraten für die Critical-Load-Berechnung abzuleiten. Es soll dabei geprüft werden, inwieweit die landnutzungs - spezifische Bodenübersichtskarte Deutschland 1/1.000.000 (BÜK1000N v2.3) sowohl als Karten- wie auch als Datengrundlage genutzt werden kann. Aufbauend auf dem Vorgängerprojekt (Projektnr. 76011) werden die Stickstoffimmobilisierungsraten anhand rezent gemessenen Stickstoffvorräte und dem dazugehörigen Bodenalter abgeleitet. Die Eignung der BÜK1000N als Datengrundlage wird dabei aufgrund der Datenlage zu den Stickstoffvorräten als unzureichend eingeschätzt. Die Nutzung der Daten der zweiten Bodenzustandserhebung im Wald (BZE II) wird favorisiert. An den BZE-Punkten können Stickstoffvorräte der organischen Auflage und des Mineralbodens bis zu einer Tiefe von 90 cm berechnet werden. Das Bodenalter der BZE-Punkte wird entsprechend dem Vorgehen des Vorgängerprojektes anhand der maximalen Vereisung während der letzten Eiszeit festgelegt. Die Stickstoffvorräte der BZE-Aufnahmepunkte werden den BÜK1000N-Einheiten und Corine Landnutzungsklassen zugeordnet. Es zeigt sich, dass sich die Stickstoffimmobilisierungsraten anhand der BÜK1000N-Einheiten in drei Klassen gruppieren lassen. Die höchsten Immobilisierungsraten finden sich in den organischen Böden der BÜK1000N-Einheiten 6 und 7 mit 1,37 +/- 0,29 kg ha-1 a-1, mittlere Raten in Höhe von 0,93 +/- 0.06 kg ha-1 a-1 in den BÜK1000-Einheiten 19 - 21 mit mittel- bis tiefgründige Böden vorwiegend aus Geschiebelehm oder -mergel sowie Böden im montanen und subalpinen Bereich des Alpenraums. In den übrigen BÜK1000N-Einheiten weisen die Böden Raten von 0,31 +/- 0,04 kg ha-1 a-1 auf. Innerhalb der einzelnen BÜK1000N-Einheiten zeigen sich kaum Unterschiede zwischen den Waldtypen der Corine Landnutzungsdaten, so dass empfohlen wird, die Stratifizierung der Immobilisierungsraten anhand der BÜK1000N-Einheiten vorzunehmen. Mit dem vorliegenden Regionalisierungsansatz können 98,8 % der Rezeptorflächen der Critical-Load-Berechnung abgedeckt werden. Quelle: Forschungsbericht

POD Immobilisierung - Immobilisierung von bio-katalytisch wirksamen Peroxidasen an textilen Trägermaterialien, POD Immobilisierung - Immobilisierung von bio-katalytisch wirksamen Peroxidasen an textilen Trägermaterialien

Das Hauptziel des Teilvorhabens, Peroxidasen aus Pilzen, die entweder aus Submers Kulturen von Basisdiomyceten selbst isoliert oder von den Partnern ASA und AB Enzymes (assoziierter Partner) zur Verfügung gestellt werden, nach der Immobilisierung an geeigneten Trägertextilien bzgl. ihrer Enzymaktivitäten zu untersuchen. Zur biochemischen Charakterisierung der immobilisierten Peroxidasen (Km, kcat) dienen dabei neben allgemeinen Peroxidase-Modellsubstraten wie ABTS insbesondere Bixin und beta-Carotin. Ein besonderes Augenmerk liegt daneben auf der Bereitstellung des erforderlichen Cofaktors H2O2 in geeigneter Konzentration. Darüber hinaus werden die immobilisierten Peroxidasen im wiederholten oder dauerhaften Einsatz zur Bleichung von Molke erprobt. Die Bleichung der Molke wird mittels CIELab-System quantitativ erfasst. Zur biochemischen Charakterisierung der freien und textil-geträgerten Peroxidasen dienen photometrische und elektrophoretische Untersuchungen. Wichtige Parameter sind die Erfassung der (Rest)aktivität der Peroxidasen nach der Immobilisierung, die Detektion eines eventuellen Übergangs des Enzyms in die Lebensmittelmatrix Molke, sowie die Einstellung einer optimalen Konzentration des Cofaktors H2O2.

POD Immobilisierung - Immobilisierung von bio-katalytisch wirksamen Peroxidasen an textilen Trägermaterialien^POD Immobilisierung - Immobilisierung von bio-katalytisch wirksamen Peroxidasen an textilen Trägermaterialien, POD Immobilisierung - Immobilisierung von bio-katalytisch wirksamen Peroxidasen an textilen Trägermaterialien

1. Vorhabenziel: Gemäß der partnerspezifischen Kernkompetenz des DTNW ist es das Hauptziel des Teilvorhabens innerhalb des Kooperationsprojektes, die von den Partnern zur Verfügung gestellten Peroxidasen nach unterschiedlichen Verfahren an textilen Trägermaterialien dauerhaft zu immobilisieren. In Zusammenarbeit mit den Partnern sollen die permanent fixierten Enzyme hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit am Beispiel der Bleichung von Molke getestet und entsprechend optimiert werden. 2. Arbeitsplanung: Die Immobilisierung von unterschiedlichen Katalysatoren an textilen Trägermaterialien wird am DTNW seit vielen Jahren im Arbeitsbereich 'Biotechnologie & Katalyse' erfolgreich erforscht. Entsprechend seiner Expertise liegt die Kernzuständigkeit des DTNW innerhalb des FuE-Vorhabens bei der Immobilisierung von Peroxidasen an geeigneten textilen Trägermaterialien. Diese werden über nasschemische oder photochemische Methoden unter Zuhilfenahme von Ankermolekülen und vernetzenden Reagenzien (Cycanurchlorid, Glutardialdehyd, Polycarbodiimid etc.) an unterschiedlichen textilen Trägern permanent fixiert und über entsprechende Analyseverfahren vollständig charakterisiert (REM, UV-Vis, FT-IR (ATR), Farbreaktionen, Ninhydrin-Test, ICP-OES etc.).

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Bioverfuegbarkeit gebundener Triazin - Rueckstaende in Boden

Triazin Herbizide bilden in Boden zT betraechtliche Mengen gebundener Rueckstaende, deren Bioverfuegbarkeit im Vergleich zum freien Wirkstoff reduziert ist. Im Projekt soll die Bioverfuegbarkeit 14C-markierter Simazinrueckstaende in toto bzw nach Fraktionierung in bindende Huminfraktionen in verschiedenen Pflanzenspezies sowie in Pflanzenzellkulturen untersucht werden. Ausserdem wird untersucht, inwieweit die Rueckstaende durch die Rhizosphaerenaktivitaet und durch sie gebildetes loesliches organisches Material remobilisiert bzw wieder bioverfuegbar wird.

Bodensanierung durch adsorptive Immobilisierung: Modellhafter Einsatz speziell modifizierter Bentonitmischungen

Projektziel: Wesentliches Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines kostenguenstigen Sanierungsverfahrens fuer PAK- und Schwermetall-belastete Flaechen, bei dem kontaminiertes Bodenmaterial mit speziell modifizierten Bentonitmischungen vermengt wird und vor Ort als Oberflaechenabdichtung wieder eingebaut werden kann. Insbesondere soll die Eignung der adsorptiven Immobilisierung als Sanierungsmassnahme fuer einen konkreten Schadensfall ueberprueft werden. Eingesetzte Bentonite: Huminbentonite, TIXOSORB (Alkylbentonit), Aktivkohle-Bentonite. Die speziell fuer diesen Anwendungsfall entwickelten Bentonitmischungen zeigen in Voruntersuchungen gute Dichtungseigenschaften und zeichnen sich durch eine hohe Adsorptionskapazitaet gegenueber organischen Schadstoffen aus. Umweltbezug: Im Gegensatz zu klassischen Einbindungsverfahren werden bei der adsorptiven Immobilisierung keine monolithischen Koerper gebildet. Der Zugriff auf den Untergrund fuer bauliche Massnahmen bleibt trotz Immobilisierung der Schadstoffe und der deutlichen Verringerung der Durchstroembarkeit langfristig erhalten. Die adsorptive Immobilisierung ist im Vergleich zu konventionellen Sicherungsverfahren kostensparend, da weniger Material fuer die Oberflaechenabdeckung verwendet wird und weniger kontaminiertes Material von der Flaeche entfernt und extern entsorgt werden muss. Weitere zu erwartende Vorteile dieser neuen Sanierungstechnik sind: - Hohe Sicherheit durch Schadstoffadsorption und Verringerung der Durchlaessigkeit; - Hohe Adsorptionskapazitaet gegenueber organischen und anorganischen Schadstoffen; - Niedrige Durchlaessigkeitsbeiwerte; - Bestaendigkeit gegenueber pH-Schwankungen; - Durchfuehrbarkeit der Sanierung mit ueblichen Baugeraeten; - Eignung fuer ein sehr breites Schadstoffspektrum; - Adsorptionskapazitaet an Vor-Ort-Bedingungen leicht adaptierbar.

Datenerhebung für die Anwendung und Überprüfung von Modellen zur Stickstoffdynamik in Waldökosystemen und empfindlichen waldfreien Ökosystemen unter Berücksichtigung biologischer Prozesse und Indikatoren

A) Derzeit werden Methoden zur dynamischen Modellierung des Stickstoffhaushaltes in Ökosystemen entwickelt. Es ist bereits jetzt abzusehen, dass die in einem geplanten Projekt (Beginn November 01) erhobenen Daten zum Einfluss von N auf den Humusstatus von Waldböden nicht ausreichen (z.B. hinsichtlich der N-Dynamik und Stofffreisetzungen im Mineralboden, räumliche Repräsentativität). Entsprechend den Ergebnissen der Critical Load Konferenz von Kopenhagen (1999) und den Empfehlungen der 17.Task Force on International Cooperative Programm (ICP) Mapping spielen biologische Indikatoren und Prozesse eine zunehmende Rolle bei der Bewertung von Wirkungen von Luftschadstoffen. B) Der Arbeitsplan der Arbeitsgruppe Wirkungen (WGE) sieht die Anwendung dynamischer Modelle für den Stickstoffhaushalt und die Wirkung eutrophierenden Stickstoffs im europäischen Maßstab vor. Dazu hat das National Focal Center (NFC) Deutschland einen nationalen Beitrag zu leisten. Auf der 17. Tagung der Task Force on ICP Mapping wurde dringender Bedarf zur Durchführung eines internationalen Workshops zu Stickstoff konstatiert. C) Ziel des Vorhabens ist die Erhebung von bodenchemischen Parametern in Abhängigkeit von Geologie/Pedologie sowie atmosphärischen Belastungen (vor allem Stickstoff) und Auswirkungen auf Biozönosen bzw. biologische Prozesse an ausgewählten Standorten sowie Auswertung bereits vorhandener Datenbestände zur Anwendung und Validierung dynamischer Modelle. Der Wissensstand hinsichtlich a) der Auswirkungen atmosphärischer Depositionen von N (und anderen Luftschadstoffen) auf bestimmte Aspekte der Erhaltung der Biodiversität sowie b) der Weiterentwicklung empirischer Critical Loads soll synoptisch erfasst werden. Für einen internationalen Stickstoffworkshop im Herbst 2002, der diesbezüglich den Wissensstand und den Forschungsbedarf reflektiert, sollen sowohl fachlich inhaltliche Beiträge in englischer Sprache als auch organisatorische Beiträge geleistet werden.

Herkunft und Bindungsformen von Schwermetallen in Böden sowie deren Fixierung unter besonderer Berücksichtigung von Chelatbildnern

In dem gut voruntersuchten Raum Stolberg (Rheinland) soll die Umverteilung der Elemente Cd und TI zwischen den Kompartimenten Gestein, Boden, Grundwasser, Oberflächenwasser sowie anthropogener Bildungen (z.B. Bergbauhalden) untersucht werden. In stark kontaminierten Arealen soll überprüft werden, ob Chelatbildner (z.B. Polyphenole) zur Immobilisierung der Schwermetalle eingesetzt werden können.

Sonderforschungsbereich (SFB) 564: Nachhaltige Landnutzung und ländliche Entwicklung in Bergregionen Südostasiens; Sustainable Land Use and Rural Development in Mountainous Regions of Southeast Asia, B 2: Lateral water flow and transport of agrochemicals - Phase 1

The project aims at developing a model of the dynamics of agrochemicals (fertilisers, pesticides) and selected heavy metals on a regional scale as a function of cropping intensity in the highland areas of Northern Thailand. The model shall predict the effects of cropping intensity on mobility and leaching of agrochemicals in the agriculturally used system itself but also on the chemical status of neighbouring ecosystems including downstream areas. The methods for measuring and estimating the fluxes of agrochemicals in soils will be adapted to the conditions of the soils and sites in Northern Thailand. Fluxes of agrochemicals will be measured in fruit tree orchards on the experimental sites established together with projects B1, C1 and D1. Also, processes governing the dynamics of agrochemicals will be studied. The objectives for the first phase are as follows: - To identify suitable study sites - To establish the methods for measuring the fluxes of agrochemicals in the study sites - To adopt the analytical procedures for pesticides - To identify and parametrise the processes governing the mobility of agrochemicals - To identify the major chemical transformation processes for agrochemicals in the soils of the project area - To establish models of the fate of agrochemicals an the plot scale. Dynamics of agrochemicals include processes of mobilisation/immobilisation, degradation and transport. Both, experiments and field inventories are needed to elucidate the complex interaction of the various processes. Field measurements of the fluxes of nutrient elements (N, P, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu), pesticides and some heavy metals will be conducted at different regional scales (plot, agricultural system, small catchment, region). Laboratory and field experiments consider chemical, physicochemical and biological processes. Biological processes and degradation of pesticides will not be considered in the first phase of the project, however, they should be included later on. The project as a whole is broken down into three essential parts, which consecutively follow each other. The subproject is methods- and processes-orientated. Methods, which were developed in Hohenheim to quantify the fluxes of chemicals in soils have to be adapted to meet the requirements of the specific conditions in the study area. Recently, these methods are already under development in tropical environments (Vietnam, Costa Rica). After adaptation the methods will be used to yield flux data on the plot scale. These data are needed to help deciding which of the hypothesised processes are of major importance for modelling the dynamics of agrochemicals. The final outcome of this project phase are models of the fate of agrochemicals as a function of management intensity on the plot scale.

Untersuchung der Mobilität, Reduktion und Immobilisierung von Chromat im Grundwasser bei belasteten Standorten

In der Schweiz gibt es schätzungsweise 30 Altlasten, welche hauptsächlich mit Chromat belastet sind. Im Trinkwasser ist Cr(VI) schon in geringen Konzentrationen toxisch (Grenzwert nach AltlV.: 0.01mg/l). Für die Evaluation von Sanierungsmass­nahmen bei Chromat-Altlasten sind gute Kenntnisse über die Mobilisierung und die chemischen/hydrogeologischen Prozesse der mit Chromat belasteten Grundwässer unerlässlich. Eine der Sanierungsmöglichkeiten von Chromatverunreinigungen ist die Reduktion und Immobilisierung der Chromverbindungen im Untergrund (in situ). Dies kann in reaktiven Zonen geschehen, in welchen das stark toxische Cr(VI) zu un­schädlichem Cr(III) reduziert und immobilisiert wird. Im Rahmen des Umwelttechnologieprojektes UTF 31.05.00 wurde in Willisau, Luzern, eine neuartige Konstruktion einer permeablen reaktiven Barriere in Form einer Pfahl­reihe entwickelt. Das reaktive Material in den Pfählen besteht aus einem Gemisch von Grauguss und Kies. Das Prinzip der reaktiven Pfahlreihe beruht zum einen auf der Reduktion des Cr(VI) direkt in den reaktiven Pfählen sowie in der im Abstrom der Pfahlreihe generierten Fe-Fahne. Tiefendifferenzierte Beprobungen von Grundwasser und reaktivem Material ermöglichten ein gutes Verständnis der dort vorherrschenden hydrogeochemischen Bedingungen. Die Untersuchungen im Sanierungsfall Rivera, Tessin, ergänzen die Resultate der Analysen, Experimente und Modellierungen von Willisau um einen weiteren Grund­wassertyp (Aquityp), weshalb sich wichtige Erkenntnisse für die Forschung wie für die Praxis ergeben sollten. Auf dem ehemaligen Gelände der Firma 'Ex-Tugir' in Rivera ist eine erhebliche Chromatverschmutzung vorhanden, die Verhältnisse im Unter­grund unterscheiden sich aber stark im Vergleich zum Fall Willisau. Die unterschiedliche Hydrogeologie, Geologie und Geochemie eignen sich vortreff­lich, um die oben genannte Problematik unter verschiedenen Bedingungen analytisch und modellhaft zu betrachten und an einem weiteren realen Sanierungsfall zu verifi­zieren. Mit der vorgeschlagenen Studie sollen vier zentrale Fragen über das Verhalten von Chro­mat im Untergrund geklärt werden: 1. Welchen Einfluss hat der kristalline Aquityp (pH/Leitf.) auf die Chromatmobilität. 2. Spielt der Torfhorizont in Bezug auf die RedOx-Prozesse die Rolle einer natürlichen Barriere und wenn ja, welche Prozesse sind bestimmend und wie effektiv sind diese im Vergleich zu metallischen Oxidationsmitteln (Grauguss). 3. Wie verhält sich die Kinetik der RedOx-Prozesse im Vergleich zur Situation in Willisau (Laborexperimente). 4. Lässt sich mit den erarbeiteten Grundlagen der reaktive Transport so modellieren, dass quantitative Aussagen für belastete Standorte zu machen sind.

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