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Gewinnung von Phytinsäure aus regional verfügbaren Rohstoffen - ein weiterer Schritt in Richtung 'grüner' Wandfarben, TP2: BioPhy-Reinextrakt

Nanofiltration zur Grundwasseraufbereitung und Sulfatabscheidung bei der Trinkwasseraufbereitung am Beispiel von kippenbelastetem Grundwasser in einem Braunkohlentagebaurevier

Erhöhte Konzentrationen an Sulfat im Trinkwasser können negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Konsumenten haben und führen zu einem erhöhten Risiko für Korrosionen im Leitungsnetz. Aufgrund dessen schreibt die Trinkwasserverordnung einen Grenzwert von 240 mg/l vor. Erhöhte Konzentrationen an Sulfat im Grundwasser, die eine spezielle Aufbereitungstechnik erfordern, kommen vor allem durch den Einfluss von Tagebauaktivitäten zustande. Im ausgehobenen Kippenmaterial kommt es zur Oxidation des Pyrits, was nach der Verfüllung der Gruben zu einem Anstieg der Sulfat-, Calcium- und Schwermetallkonzentration im Grundwasser führt. In betroffenen Grundwasservorkommen in Deutschland wurden Konzentrationen von bis zu 2500 mg/l Sulfat gemessen. Die Nanofiltration ist eine mögliche Aufbereitungstechnologie, die die Grundwassernutzung in derart beeinträchtigten Standorten auch nach der Verfüllung der Gruben erlaubt. Es wird erwartet, dass die Nanofiltration im Vergleich zu den anderen in Frage kommenden Technologien Ionenaustauscher, Destillation, Elektrodialyse und Umkehrosmose vor allem bei höheren Sulfatkonzentration in der Größenordnung >1000 mg/l das wirtschaftlichste Verfahren darstellt. In dem Projekt Nanofiltration zur Sulfatabscheidung bei der Trinkwasseraufbereitung wird die Aufbereitung mittels Nanofiltration experimentell im Labor- und Pilotmaßstab untersucht. Es wird dabei schwerpunktmäßig ein Standort betrachtet, der im Einflussgebiet des Braunkohletagebaureviers Inden I liegt und derzeit Sulfatkonzentrationen von 1000-1500 mg/l in einem Trinkwasserbrunnen aufweist. Neben der Untersuchung der Nanofiltration an sich wird eine Konzentrataufbereitung mittels CaSO4-Kristallisation auf ihre Effektivität geprüft.

Bedeutung des Kationenaustausches beim Kolloid-assoziierten Transport organischer Kationen an Tonen

Das Potential für den kolloidgetragenen Transport (Co Transport) von Schadstoffen im Grundwasser durch natürliche und künstliche Kolloide ist seit den 80er Jahren bis zum heutigen Tag Gegenstand der Forschung. Insbesondere das Potential für den Co-Transport von unpolaren, hydrophoben Stoffen an natürlichen und künstlichen organischen aber auch anorganischen Kolloiden ist experimentell gut erfasst. Organische Schadstoffe treten in der aquatischen Umwelt allerdings häufig als ionare Spezies auf. Gerade bei geringen Anteilen organischen Kohlenstoffs im Grundwasserleiter ist ihr Sorptions- und damit auch ihr Umwelt- und Transportverhalten dann nicht durch die hydrophobe Sorption sondern durch Ionenaustausch geprägt. Prognosen zur Schadstoffausbreitung können dann sowohl zur Unter- als auch Überschätzung ihrer Mobilität führen. Trotz des hohen Adsorptionspotentials organischer Kationen an Tonen durch Ionenaustausch und einer z.T. der hydrophoben Sorption ähnlichen Sorptionshysterese wurde der Kationenaustausch als Sorptionsmechanismus für den Co-Transport bisher nicht systematisch untersucht. Es existieren keine grundlegenden Arbeiten zur Bedeutung des Kationenaustausches im Co-Transport organischer ionarer Spezies an Ton-Kolloiden. Ziel dieses Vorhabens ist die Bedeutung des Co-Transportes organischer Kationen an Ton-Kolloiden mit experimentellen Labormethoden systematisch zu erfassen und zu bewerten. Dafür sollen Batch und Säulen Experimente mit ein- und zweiwertigen organischen Kationen als Sorbent und Tonmineralen (Illite, Kaolinite und Montmorillonit) der Größenfraktionen 200, 500 und 1000 nm unter verschiedenen, definierten Bedingungen (pH, Ionenstärke, Valenz organischer Kationen und Verweilzeiten) in/mit silikatischer Matrix durchgeführt werden. Das Verständnis der komplexen Zusammenhänge des Co-Transports bildet einen Grundstein zur Abschätzung des Umweltpotentials organischer Schadstoffe in Gegenwart von Tonmineralen. Darüber hinaus schafft das Vorhaben die methodisch analytische Grundlagen für spätere experimentelle Laborexperimente an komplexen Materialien und in Geländeversuchen.

Schwermetalle als Schadstoffe im System Boden-Pflanze

Im Hinblick auf die Belastung von Boeden und Pflanzen durch schaedliche Schwermetalle aus der Klaerschlamm- und Muellkompostduengung, aus Pflanzenschutzmitteln und Industrie- und Verkehrsabgasen wird das Verhalten von zugesetztem Chrom, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium, Quecksilber und Blei im Boden und die Aufnahme, Verteilung und unerwuenschte Wirkung dieser Metalle in Getreidepflanzen untersucht. Zum sicheren Nachweis der dabei eingesetzten sehr geringen Metallmengen werden diese auch mit Radioisotopen markiert. Folgende Teilprobleme werden untersucht: 1. Festlegung und Auswaschung von zugesetzten Schwermetallen in typischen Ackerboeden Niederoesterreichs (chemische Laboratoriumsuntersuchungen), 2. Beeinflussung der Schwermetallaufnahme des Getreides durch Phosphat-, Kalk-, Schwefel- und Humusduengung sowie durch Zusatz von Ionenaustauschern zum Boden (Vegetationsversuche im Gewaechshaus), 3. Schwermetallanreicherung im Mehl- und Schalenanteil des Getreidekornes nach Schwermetallzufuhr zum Boden (Vegetationsversuche im Gewaechshaus), 4. Hemmung der Naehrstoffaufnahme von Getreidejungpflanzen durch Schwermetalle (Wasserkulturversuche im Lichtklimaraum). 5. Interaktionen zwischen Schwermetallen in ihrer Auswirkung auf Ertragsbildung und mineralische Zusammensetzung des Getreides in verschiedenen Wachstumsstadien (Vegetationsversuche im Gewaechshaus).

FH-Impuls 2016 I: LaNDER³ - Explorativprojekt 3 (EXP3) Abtrennung und Aufarbeitung der anorganischen Fraktion von Fermentationsbrühen nach mikrobiellem Faseraufschluss

Vitalisierung von Linden an streusalzbelasteten Standorten durch gezielte Düngung

Die Anwendung von Auftausalzen im Rahmen des differenzierten Winterdienstes ist zur Sicherung des öffentlichen Lebens in Berlin notwendig. Auf den Straßen wird vorwiegend Natriumchlorid (NaCl) eingesetzt. Natriumchlorid verursacht jedoch ab einer bestimmten Konzentration an Bäumen gattungsspezifisch unterschiedlich starke phytotoxische Schäden. Diese sind besonders an Bäumen in unmittelbarer Fahrbahnnähe gesalzener Straßen ausgeprägt. Dies war insbesondere in den Jahren 2014 und 2015 auffällig. In der Folge führt eine wiederholt verstärkte Aufnahme von NaCl zu vorzeitigen Vergreisungserscheinungen im System Baum wie z. B. verstärkte Kurztriebbildung, vermehrte Totholzbildung sowie lichteren Kronen. Darüber hinaus kommt es an vielen streusalzbelasteten Standorten, welche meist ohnehin schon ein geringes Nährstoffangebot aufweisen, durch NaCl zu einer Verschiebung der Nährstoffaufnahme durch Kationenaustausch – allen voran Kalium – und Magnesium Ionen. Im Rahmen eines gemeinsamen Versuches des Pflanzenschutzamtes Berlin mit dem Straßen- und Grünflächenamt Neukölln, der Fa. ARBORrevital und der Fa. COMPO expert sollten praktikable Lösungswege getestet werden, um den negativen Auswirkungen von Auftausalzen auf Straßenbäume zu begegnen. Zentrale Fragestellung war hierbei, inwieweit sich die negativen Auswirkungen von Schadionen (NaCl) des Taumitteleintrags an Straßenbäumen durch die gezielte Gabe von antagonistischen Nährelementen (Kalium, Magnesium) und durch die bedarfsgerechte sensorgestützte Wasserversorgung über drei Vegetationsperioden mindern lassen. Der Freilandversuch fand im Berliner Bezirk Neukölln im Mittelstreifen des Tempelhofer Wegs statt. Die dort gepflanzten Linden ( Tilia sp. ) standen durchschnittlich im 25. Standjahr und wiesen z. T. deutliche Vergreisungserscheinungen auf. Auf dem in zwei Abschnitte (nördlich und südlich der Gradestraße) unterteilten Standort wurden insgesamt drei Versuchsvarianten (Unbehandelte Kontrollvariante – UK, Düngervariante – DüV und Wasservariante – WaV) à 15 Wiederholungen angelegt, welche in Dreierblöcken nahezu randomisiert konzipiert wurden. Bei der 1. Variante (UK) wurden keine Veränderungen im Wasser- und Nährstoffhaushalt durchgeführt. Lediglich Gießmulden wurden analog zu den beiden weiteren Varianten angelegt. Bei der 2. Variante (DüV) wurden Gießmulden angelegt, um im zeitigen Frühjahr Nährstoffe in granulierter Form und Wasser zu applizieren. Der eingebrachte Dünger ist ein kalibetonter Volldünger (9+5+20 (+4)). Mit Hilfe der angelegten Gießmulden wurden direkt nach der Düngergabe 500 Liter Wasser pro Baum ausgebracht, um den Dünger zu lösen. Für die 3. Variante (WaV) wurden ebenfalls Gießmulden angelegt und zeitgleich mit Düngevariante DüV die gleiche Gabe Gießwasser (500 Liter), jedoch ohne Dünger, verabreicht. Zusätzlich wurden an sechs Standorten Bodenfeuchtemessgeräte (Tensiometer) in zwei Bodentiefen zwecks Überwachung des Wasserhaushaltes der unterschiedlichen Varianten eingebaut. Diese dienten als Marker für weitere Bewässerungsgänge im Jahresverlauf. Sowohl die Applikation von Nährstoffen im zeitigen Frühjahr, als auch die sensorgestützte, zusätzliche Bewässerung über die Vegetationsperiode, wurden in den Jahren 2017 und 2018 identisch wiederholt. Der Versuch wurde auf sieben Jahre angelegt und in zwei Phasen unterteilt. Erste Ergebnisse wurden nach Ablauf der Phase I Ende 2018 erwartet. In den darauffolgenden Jahren wurde die weitere Vitalitätsentwicklung der Bäume verfolgt. Eine zusätzliche Applikation von Wasser und Dünger fand hingegen nicht mehr statt. Die Betreuung des Feldversuchs erfolgte durch das Pflanzenschutzamt Berlin, dem Straßen- und Grünflächenamt Neukölln sowie der Fa. ARBORrevital. Während des Versuches erfolgten mehrfach baumpflegerischer Maßnahmen in den Kronen (Totholzentfernung, Kronenpflege, Kronenteilentnahmen sowie zwei Fällungen) der untersuchten Gehölze. Hierdurch waren Auswertungen zu Trieblängenwachstum, aber auch das Erfassen von Blattparametern wie Blattgröße, -farbe nur unzureichend möglich, sodass diese in abschließende Bewertung der Maßnahmen nicht einfließen konnten. Dies führte dazu, dass als einziger verwertbarer Parameter die Entwicklung der Stammumfänge im Untersuchungszeitraum herangezogen werden konnte. Die DüV und WaV zeigten gegenüber der unbehandelten Kontrolle, sowohl in Phase I des Versuchs als auch danach, eine verbesserte Zuwachsleistung. Dies stimmt mit der Erwartung von verbesserten Wachstumsbedingungen bei geringerer NaCl-Konzentration in der Baumscheibe überein. Abbildung 1 zeigt höhere Zuwachsleistungen der Varianten DüV und WaV (2,2 cm und 2,3 cm) gegenüber der UK (1,6 cm) im Zeitraum der aktiven Behandlung (Phase I 2016–2018). Abbildung 2 zeigt eine langfristige Verbesserung der Zuwachsleistung auch nach Einstellung der aktiven Behandlung. WaV und DüV lagen sowohl mit Mittelwert als auch Median über der UK. Zwischen DüV und WaV ließen sich keine signifikanten Unterschiede feststellen. Eine erhöhte Wuchsleistung am Parameter Stammzuwachs der Düngevariante gegenüber der Wasservariante war nicht zu verzeichnen. Der Versuch zeigte, dass eine zeitlich begrenzte Versorgung mit Wasser und Dünger das Wachstum der Bäume auch für die folgenden Jahre nach Ende der Behandlung maßgeblich beeinflusst. Die in Abbildung 3 dargestellte statistische Auswertung des Versuchs konnte keinen Unterschied zwischen den Varianten feststellen. Dies liegt zum einen an dem komplexen Versuchsobjekt Straßenbaum, das vielen verschiedenen Umweltfaktoren ausgesetzt ist, und zum anderen an dem begrenzten Stichprobenumfang des Versuches. Trotz eines nicht-signifikanten Kruskal-Wallis-Test wurde ein anschließender paarweiser Vergleich der einzelnen Varianten durchgeführt.

Microsoft PowerPoint - 2024 November 2. Fachtag Moore und Moorbodenschutz.ppsx

Kein Moorbodenschutz ohne Auenschutz - Grundlagen und Projekte zur Verbesserung des Wasserhaushalts am Beispiel von Elbe und Rossel Quelle: Sven Guttmann 2. Fachtag „Moore und Moorbodenschutz in Sachsen-Anhalt“ - Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt, Halle (Saale), 11. Dezember 2024 Karl-Heinz Jährling Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt Sachgebiet Ökologie Telefon.: e-Mail: 0391/ 581-1137 karl-heinz.jaehrling@lhw. mlu.sachsen-anhalt.de Quelle: Fric & Vavra, 1901 Alle Gewässer müssen bis zum Jahr 2015 einen guten ökologischen, chemischen, und mengenmäßigen Zustand aufweisen (Grundsatz seit dem Inkrafttreten der EG-WRRL am 01.01.2000) Vortragsgliederung 1. Moorbodenschutz und Auenschutz - grundlegend Prägende Faktoren und Ausbildung der Moortypen … Hochmoor … Übergangsmoor … Niedermoor 2. Moorbodenschutz und Auenschutz - einführend Moore und Auen - geologische Kulisse des Landes Sachsen-Anhalt Moore und Auen - Bodentypenkulisse des Landes Sachsen-Anhalt 3. Moorbodenschutz und Auenschutz - realistisch Maßnahmen in Flussauen am Beispiel Elbe … konzeptionelle Vorarbeiten … Deichrückverlegungen Sachstand … Deichrückverlegungen Sandau … Flussaltarmanschlüsse Sachstand … Flussaltarmanschluss Kälberwerder Maßnahmen in Bachauen am Beispiel Rossel … konzeptionelle Vorarbeiten und Sachstand … Altarmeanschlüsse und Totholzeinbau Thießen … Altarmanaschlüsse und Totholzeinbau Hundeluft 4. Moorbodenschutz und Auenschutz - zusammenfassend Quelle: NABU - IFA Moorbodenschutz und Auenschutz - grundlegend Hochmoor (Lettland, in der Nähe von Riga) • in der Genese allein abhängig und geprägt durch den hohen Überschuss an Niederschlagswasser • der Torfaufbau des Moorkörpers hat keine Verbin- dung zum Grundwasser - damit existiert auch kein Ionenaustausch mit anstehenden Mineralböden • überwiegend sehr nährstoffarm und in der Regel vergleichsweise sauer mit pH-Werten von 3 bis 4 • hochspezialisierte Pflanzengesellschaften aus ver- schiedenen Torfmoosen (Sphagnum) mit den ent- sprechenden Begleitarten: … Hochmoore sind - vor der sukzessiven Entwicklung zu Wald - das Ergebnis einer langfristigen Entwicklung mit verschie- denen Übergangsphasen … in Abhängigkeit von Feuchte und Nährstoffangebot Heidekräuter, Wollgräser, verschiedene Seggen und Binsen sowie insektivore Spezialisten Eriophorum vaginatum Drosera rotundifolia Prägende Faktoren und Ausbildung der Moortypen … Hochmoor

Extraktion von Lithium aus thermalen Solen, Teilvorhaben: Prozessierung der Rückextraktionslösung sowie System- und Wirtschaftlichkeitsanalyse

Hochintegrierte Quantenelektronik für Quantensensorik (HIQEQS), Beschichtungen auf der Basis Stimulus-induziert selbstdegardierender Polymersysteme und deren Anwendung auf elastischen Bodenbelägen

Die Spurenelemente in tonigen Sedimenten, ihr Verhalten bei Ionenumtauschreaktionen und gegen Saeuren

Analyse der Konzentration von wichtigen Spurenelementen in unverfestigten tonigen Sedimenten, die Art der Verteilung und chemischen Bindung dieser Elemente im Sediment und ihr Verhalten bei Ionenaustauschreaktionen und gegen Saeuren. Die Gehalte der Spurenelemente werden an den Gesteinsproben im Rohzustand und nach Behandlung mit Saeuren und nach Ionenumtauschreaktionen untersucht. Als Analysenmethoden dienen vorwiegend nass-chemische Verfahren wie Spektralphotometrie und Flammenspektrometrie.

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