Atmospheric CO2 concentrations present a repetitive pattern of gradual decline and rapid increase during the last climate cycles, closely related to temperature and sea level change. During the Last Glacial Maximum (LGM; 23-19 kyr BP), when sea level was ca. 120 m below present, the ocean must have stored additionally about 750 Gt carbon. There is consensus that the Southern Ocean represents a key area governing past and present CO2 change. The latter is not only of high scientific but also of socio-economic and political concern since the Southern Ocean provides the potential for an efficient sink of anthropogenic carbon. However, the sensitivity of this carbon sink to climate-change induced reorganizations in wind patterns, ocean circulation, stratification, sea ice extent and biological production remains under debate. Models were not yet able to reproduce the necessary mechanisms involved, potentially due to a lack of the dynamic representation/resolution of atmospheric and oceanic circulation as well as missing carbon cycling. Data on past Southern Ocean hydrography and productivity are mainly from the Atlantic sector, thus do not adequately document conditions in the Pacific sector. This sector is not only the largest part of the Southern Ocean, but it also represents the main drainage area of the marine-based West Antarctic Ice Sheet (WAIS). In the proposed study we aim to generate paleo-data sets with a newly established proxy method from sediment core transects across the Pacific Southern Ocean. This will enhance the baselines for the understanding and modeling of the Southern Ocean's role in carbon cyling, i.e. ocean/atmosphere CO2 exchange and carbon sequestration. It will also allow insight into the response of the WAIS to past warmer than present conditions. Paired isotope measurements (oxygen, silicon) will be made on purified diatoms and radiolarians to describe glacial/interglacial contrasts in physical and nutrient properties at surface and subsurface water depth. This will be used to test (i) the impact of yet unconsidered dust-borne micronutrient deposition on the glacial South Pacific on shifts of primary productivity, Si-uptake rates and carbon export, (ii) the 'silicic-acid leakage' hypothesis (SALH) and (iii) the formation and extent of surface water stratification. Diatom and radiolarian oxygen isotopes will provide information on the timing of surface ocean salinity anomalies resulting from WAIS melt water. Climate model simulations using a complex coupled atmosphere ocean general circulation model (AOGCM) in combination with a sophisticated ocean biogeochemical model including Si-isotopes will be used for comparison with the paleo records. The analysis will cover spatial as well as temporal variability patterns of Southern Ocean hydrography, nutrient cycling and air-sea CO2-exchange. With the help of the climate model we aim to better separate and statistically analyse the individual impacts of ocean circulation and bio
In diesem Bericht werden auf Grundlage der 23. BImSchV entscheidende Ergebnisse des Zeitraumes 1992 bis 1996 für die Beurteilung der Verkehrsimmissionen zusammengefaßt und einer Bewertung unterzogen. Wege zur Erfassung und Beurteilung der Immissionsbelastung durch den Straßenverkehr in M-V waren: -langfristige kontinuierliche und diskontinuierliche aktive Immissionsmessungen an Verkehrsknotenpunkten in den größten Städten des Landes -Bestimmung von Benzol mittels Passivsammlern an Verkehrsknotenpunkten in den größten Städten des Landes -Messung an vermuteten Belastungsschwerpunkten mit einer automatisch arbeitenden Verkehrsmeßstation -Auftragsvergabe für Messungen nach den Kriterien der 23. BImSchV an ausgewählten Straßen in den größeren Städten.
Nitrous oxide (N2O) is a stratospheric ozone depleting substance and one of the four most important greenhouse gases. Its major sink, stratospheric destruction, is well quantified, but the global budget is rather uncertain due to a limited understanding of the dominant N2O sources. The study of the three main stable isotopes (14N15N16O / 15N14N16O / 14N14N16O) is a powerful way to trace the biogeochemical cycle of N2O. Absorption spectroscopy in the mid-infrared is potentially the most powerful, direct method to distinguish between all relevant N2O isotopes because of their characteristic rotational-vibrational transitions. It allows the determination of both the N2O concentration and the isotope ratios (d15Na and d15Nb). However, up to now isotope measurements with the required precision of less than 1 per mille for d15N were only possible at N2O concentration levels that are too high for environmental or atmospheric applications. Based on our latest improvements in laser spectroscopy, we expect a precision for d15N of 0.1 percent at 90 ppm of N2O in a compact and field-deployable quantum cascade laser isotope spectrometer (QCL-IS). While this is adequate to study many biological and technical processes, we also intend to develop a liquid nitrogen-free, fully-automated preconcentration unit. This unit will then be coupled to the QCL-IS to allow continuous ambient air measurements (ca. 320 ppb N2O) with a time resolution of 15 minutes. Studies based on the concentration of individual N2O isotopes and their ratio could significantly enhance our understanding of the global N2O budget. The key to this is source characterization, allocation and quantification of important processes, e.g. soil nitrification/denitrification, waste water treatment and combustion, which will become more accessible because of the novel analytical tool. Furthermore, the preconcentration unit and its coupling to QCLAS is a technique with a wide potential, since it might be used for other trace gases or isotopes with concentrations that are too low for currently available spectroscopy.
Der vorliegende Bericht dokumentiert die Auswirkungen des extremen Hochwassers August 2002 auf die Gütesituation der Elbe. Untersuchungsbefunde aus mehreren Bundesländern wurden zusammengeführt. Der Bericht hat eine zweigeteilte Vorgehensweise bei der Dokumentation: Zum einen werden wichtige Einzelaktivitäten der Länder zur Erfassung der Gütesituation beschrieben und die Ergebnisse dargestellt. Zum anderen wird - soweit es die Datenlage hergab - die Entwicklung von verschiedenen Messgrößen im Längsverlauf der Elbe betrachtet. Die Einordnung der Untersuchungsbefunde erfolgt u. a. durch einen Vergleich mit Ergebnissen aus dem Jahr 2001 sowie mit den IKSE/ARGE-ELBE-Zielvorgaben für die Schutzgüter 'Aquatische Lebensgemeinschaften' und 'Landwirtschaftliche Verwertung von Sedimenten'. Weitere Möglichkeiten der Bewertung durch einschlägige nationale und internationale Literatur wurden genutzt, soweit dies sinnvoll erschien. Insgesamt betrachtet kann festgestellt werden, dass trotz erhöhter Last- und Schadstoffeinträge in den Elbeschlauch in der Regel das Belastungsniveau aus den 1970er und 1980er Jahren nicht erreicht wurde. Die große Verdünnungswirkung der enormen Wassermengen hat dazu beigetragen, dass die festgestellten Konzentrationswerte meist im Spannweitenbereich der zurückliegenden Jahre blieben. Eine Ausnahme bilden Mineralölprodukte, die durch Havarien, Überflutungen von Tankstellen und durch das Auslaufen einer Vielzahl von häuslichen Heizöltanks nachweislich und offensichtlich die Elbe belasteten. Eine entsprechende Vorbelastung aus dem tschechischen Elbeabschnitt wurde ebenfalls dokumentiert. Zu einem großen Teil haben sich die von der Elbe mitgeführten Schwebstoffe in den Überflutungsbereichen des Stromes abgelagert. Betroffen waren dabei auch landwirtschaftlich genutze Flächen, die z. B. nach Deichbrüchen überschwemmt waren. Da viele Schadstoffe an Schwebstoff gebunden vorliegen, ergibt sich hieraus eine besondere Problematik. Diese starken Sedimentationsprozesse, insbesondere im Mittellauf der Elbe, haben dazu beigetragen, dass der Schwebstoffeintrag in die Tideelbe relativ gering blieb. Üblicherweise im Hamburger Hafenbereich stattfindende Sedimentationen waren wegen der extrem kurzen Verweilzeiten der Wasserkörper kaum zu verzeichnen. Abschätzungen für den Eintrag in die Nordsee ergaben, dass durch die Hochwasserwelle die überwiegend gelösten Stoffe in einer Größenordnung von rd. 20 bis 30 Prozent (Ausnahme: Arsen 70 Prozent) einer normalen Jahresfracht seewärts transportiert wurden. Austräge bestimmter Pestizide aus dem Moldau- und Muldesystem ließen sich ebenfalls bis in die Nordsee hinaus verfolgen. Auffällig waren umfangreiche Fischsterben in Elbenebenflüssen und deren Überflutungsbereichen. Durch den mehrwöchig anhaltenden Rückstau des Wassers und den damit verbundenen Überstau der Vegetation kam es dort zu massiven Fäulnisprozessen, die bereichsweise zu einem totalen Sauerstoffverbrauch führten.
Die Messung von Luftschadstoffkonzentration aus dem Weltraum ist heute mittels verschiedener Satellitenplattformen routinemäßig möglich. Die Instrumente liefern meist tägliche Werte in hoher räumlicher Auflösung. Auch wenn die gemessenen Konzentrationswerte nicht direkt in Emissionen zurückrechenbar sind, lassen sich doch indirekt Schlussfolgerungen über Emissionsmengen ableiten. Besonders geeignet für ein solches Vorgehen ist der Schadstoff NO2. Dessen Lebensdauer in der Atmosphäre ist kurz, es gibt nur wenige nicht-anthropogene Quellen und die Absorptionsmuster sind eindeutig. Vor diesem Hintergrund ist NO2 der ideale Kandidat für einen satellitengestützten Top-Down-Ansatz zur Emissionsinventur. Zudem sind Satellitendaten zur atmosphärischen NO2-Konzentration ab etwa 1995 verfügbar, was auch eine Trendanalyse und einen langfristigen Vergleich mit den offiziellen Daten der Emissionsinventare ermöglicht. Im Rahmen dieses Projekts werden vorhandene Satellitendaten verwendet um die deutschen nationalen NOx-Emissionen sowohl hinsichtlich ihrer Gesamthöhe als auch ihres Trends einzuschränken. Die angewandte Methodik sollte für andere Schadstoffe übertragbar sein, dies ist mindestens für NH3 nachzuweisen. Zu diesem Zweck sollten Emissionsschätzungen für Flächenquellen besonders berücksichtigt werden, da sie üblicherweise die Quellen mit den höchsten Unsicherheiten und statistischen Schwierigkeiten sind.
The objective of this research is the provision of a metrologically validated procedure of measurement for the brominated diphenyl ethers BDE 28, BDE 47, BDE 99, BDE 100, BDE 153, BDE 154 including appropriate methods for extraction and preconcentration of these PBDEs. The limit of quantification (LOQ) should be smaller than 30Prozent of the EQS value of 0.5 ng/L for the sum of PBDEs in whole water samples as defined in the European Water Framework Directive (WFD-2000/60/EC).
Lebertoxizität ist die häufigste Ursache, welche dazu führt, dass Medikamente vom Markt genommen werden müssen. Daher besteht ein großer Bedarf an zuverlässigen und relativ schnell, als auch kostengünstig durchführbarer Tests, welche eine Leber-toxische Wirkung im Menschen vorhersagen. Im aktuellen Projekt soll hierfür en systemtoxikologischer Ansatz gewählt werden, in welchem Umfang Imaging, Expressions- und funktionelle Daten in einem systembiologischen Ansatz zusammengeführt werden und zu einer Vorhersage von Lebertoxizität im Menschen führen sollen. Hierbei soll nicht nur qualitativ das Risiko eines möglichen toxischen Mechanismus erkannt werden; vielmehr soll darüber hinaus die Konzentration der Prüfsubstanzen im Blut und ggf. in den Hepatozyten vorhergesagt werden, bei welchen adverse Effekte auftreten. Zum Erreichen des oben genannten Ziels soll ein Arbeitsplan mit vier übergeordneten Meilensteinen umgesetzt werden: M1 (Monat 12): es sollen Transkriptomdaten Konzentrations- und zeitaufgelöst erhoben werden. Dies soll in HepG2- und in primären humanen Hepatozyten erfolgen. M2 (Monat 18): die biostatistische Auswertung der Expressionsdaten soll zur Ermittlung der jeweils kleinsten Konzentrationen der Prüfsubstanzen führen, welche zur Aktivierung von Mechanismen führen, über welche Toxizität vermittelt wird (sogenannte 'stress pathways'). M3 (Monat 30): Es soll der kausale Bezug zwischen der Aktivierung der 'stress pathways' und sogenannten 'apikalen Endpunkten' in vitro ermittelt werden. Apikale Endpunkte sind phänotypische Veränderungen, welche mit Organtoxizität in vivo in Zusammenhang gebracht werden können. M5 (Monat 36). Sowohl die Daten zu den 'stress pathways', als auch die apikalen Endpunkte sollen in ein räumlich-zeitliches-metabolisches Modell integriert werden.
Ziel des Verbundprojektes PHOTOBIOSENS ist die Bereitstellung eines echtzeitfähigen Analysesystems, das sowohl die Hauptbestandteile als auch Spurengase in Biogasen detektieren kann. In unserem Teilvorhaben werden wir die Systemteile erarbeiten, die zur Erfassung, Verfolgung und Auswertung der Signale notwendig sind. Dies beinhaltet die Hardware für einen Lock-In-Verstärker (LIA), anhand dessen die elektrisch und die photoakustisch erzeugten Schwingungen der Quarzgabel erfasst, aufeinander abgestimmt und die Unterschiede in Amplitude und Phasenlage messtechnisch bestimmt werden können und die Elektronik und die Software zur Auswertung der Messsignale, zur Umrechnung der Messsignale in Konzentrationswerte und zur Darstellung der Messergebnisse. Zur Realisierung der Ziele sind einige zentrale physikalische und technische Fragestellungen zu den Messmethoden zunächst grundlegend zu klären. Ausgehend von den Ergebnissen werden dann die Funktionen des LIA zunächst soweit untersucht und erarbeitet, dass sie von den Partnern am Laboraufbau überprüft werden können. Anschließend erfolgt die Untersuchung der Auswertefunktionen und die Realisierung des LIA, der in ein Messgerät integriert werden kann. Nach Abschluss dieser Arbeiten erarbeiten wir die gemeinsame Plattform, auf der die Komponenten der Partner zu einem kompletten Funktionsmuster integriert werden, realisieren die von uns vorzubereitenden Komponenten, implementieren je einen Demonstrator mit EC-QCL und DFB-ICL, testen diese im Labor und abschließend gemeinsam mit den Partnern im Feldtest. Im Gesamtverbund sind unsere Arbeiten ein Bindeglied zwischen der Untersuchung der Grundlagen für Laserquellen und Messzellen und der Anwendung in der Vor-Ort-Analytik.
Vorhabenziel: Übergeordnetes Projektziel ist die Evaluation von Luftfiltern gegen Schadgase zum Einsatz in automobilen Brennstoffzellenanwendungen, insbesondere im Hinblick auf reduzierte Platinbeladungen, angestrebte erhöhte Lebensdauer der BZ-Systeme und preisgünstige Herstellung der Filter. Des Weiteren ist angestrebt, durch die Entwicklung von Regenerationsstrategien die nicht gefilterten Schadgase aus dem Stack auszutragen und somit Robustheit und Lebensdauer zu steigern. MANN+HUMMEL wird dabei auf Basis der ermittelten Schadgase und Konzentrationen Filterelemente auslegen und weiterentwickeln, Musterfilterelemente fertigen sowie im Labor und im Praxis-Prüfstand testen. Das Arbeitsprogramm enthält folgende Arbeitspakete: Spezifikation der real auftretenden Schadgaskonzentrationen im automobilen Betrieb (AP1), Untersuchungen zum Schädigungspotential im Realbetrieb (AP2), Entwicklung von Regenerationsstrategien im laufenden Betrieb (AP3), Ermittlung der Filterkapazität (AP4) sowie übergreifende Themen/Projektkoordination (AP5).
The frequent detection of polar organic micropollutants such as pesticides, consumer care products or pharmaceutical in water is an increasing concern for human and ecosystem health. Currently, little is known about the long-term fate of such compounds in aquatic systems due to the difficulty in demonstrating their degradation. Compound-specific isotope analysis (CSIA) of multiple elements is a potentially powerful method to evaluate organic micropollutant transformation because pathway-specific isotope fractionation is expected to occur for many compounds as suggested by some recent studies of the applicants. For classical priority pollutants such as chlorinated and petroleum hydrocarbons, CSIA has become a well-established method to identify and quantify degradation pathways. The extension of the CSIA approach to micropollutants is challenging for several reasons: Micropollutants are typically present in lower concentrations thus requiring more extensive preconcentration, they often are more polar hence requiring derivatization before gas chromatographic analysis, they frequently include heteroatoms complicating their conversion to measurement gases for mass spectrometry, and they are degraded by a wide range of mechanisms, whose isotope effects are not known yet. The main goal of this project is to extend the CSIA approach for assessing degradation pathways to polar organic micropollutants, thereby demonstrating that (i) it is feasible to analyze the isotopic composition of common organic micropollutants at field-relevant concentration levels (analytical method development), (ii) a multi-isotope approach can be used to gain unique insight into pathways of micropollutant degradation (process studies), (iii) transformation processes can be identified and quantified based on micropollutants' isotope ratios under field conditions and/or in experimental settings mimicking field conditions (system studies). Given the numerous challenges that have to be overcome to establish multi-element CSIA for micropollutant, a collaborative research strategy will be chosen that brings together leading experts in the field of CSIA and micropollutant studies from the University of Neuchâtel (UNINE), the Helmholtz Zentrum München (HGMU), the Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag), and Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station (ART). The participation of the German partner, HGMU, is essential for the analytical part of the project and will make it possible to transfer some of its unique expertise in micropollutant CSIA to Swiss institutions. The project consists of three PhD theses. Each of them focuses on a specific, highly-relevant organic micropollutant and emphasizes one of the three conceptual activities, that is analytical methods, transformation processes, and system studies. usw.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 21 |
| Europa | 1 |
| Kommune | 1 |
| Land | 2 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 8 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 21 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 21 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 15 |
| Englisch | 10 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 14 |
| Webseite | 8 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 20 |
| Lebewesen und Lebensräume | 20 |
| Luft | 17 |
| Mensch und Umwelt | 22 |
| Wasser | 20 |
| Weitere | 22 |