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1) Biochemie des anaeroben Aromatenstoffwechsels, 2) Molekularbiologie des anaeroben Aromatenstoffwechsels

Biochemie und Molekularbiologie der Transformation und des Abbaus von aromatischen Verbindungen in Abwesenheit von molekularem Sauerstoff. Untersuchungen an anaeroben Bakterien in Reinkultur. Schwerpunkt neuartige Mechanismen der O2-unabhaengigen Umsetzung von Aromaten. Organismen: Nitratreduzierer, Sulfatreduzierer, Phototrophe Bakterien.

FHprofUnt 2018: Synthese von L-(-)-Menthol aus Abfällen der Papierindustrie (Waste2Menthol)

FP4-ENV 2C, Uptake and Nitration of Aromatics in the Tropospheric Aqueous Phase

General Information: The overall aim of the proposed project UNARO is to study tropospheric multiphase formation processes of nitroaromatic compounds which have been identified in field measurements of cloud and rain water and some of which are known to be toxic. To reach this aim within UNARO laboratory experiments on uptake and aqueous phase transformation mechanisms will be performed and combined with toxicologic studies in order to evaluate risk to human health. The project in detail focusses on the investigation of: - The uptake of polar aromatic hydrocarbons by aqueous solutions - Nitration reactions with NO3 radicals and nitronium ions in the aqueous phase and their products - Effectiveness of nitroaromatic formation pathways by including results into a two-box model - Toxicology and mutagenic activity of reaction products The chemical processing of organic molecules in aqueous atmospheric droplets is necessarily prefaced by transfer of the organic species from the gas to the aqueous phase. The rate of this transfer is controlled by five processes: 1) gas-phase diffusion to the droplet; 2) transfer across the gas/liquid interface described by the mass accommodation coefficient alpha; 3) liquid phase diffusion away from the interface; 4) reaction in the droplet; 5) gas-liquid phase equilibrium controlled by the Henry's Law coefficient, H. Diffusion is well understood and is readily calculated. Phase transfer, reactions in the droplets and gas-liquid phase equilibrium are of concern in this project. Alpha will be measured for phenol, 4-nitrophenol, p-cresol, 2-nitro-4-methylphenol and benzoic acid. The measurements will be made as a function of temperature and pH and ionic strength effects will also be checked. Experiments will be conducted with scavengers present to determine alpha directly. In order to better understand different pathways where nitration processes may occur within the tropospheric aqueous phase, experimental investigations are planned. - To study nitration reactions by the nitrate radical in aqueous solution. - To study nitration reactions by NO2+ in aqueous solution. - To perform product studies for the development of complete reaction pathways. Relevant nitration reactions to be studies (at various temperatures and ionic strengths) are: 1) Phenol to give nitration products: p-nitrophenol and 2,4-dinitrophenol. 2) p-Cresol to give nitration products: 2-nitro-4-methylphenol and 2,6-dinitro4-methylphenol. 3) Benzoic acid to give the nitration product 3-nitrobenzoic acid. 4) 4-methylbenzoic acid to give the nitration product 3-nitro-4-methylbenzoic acid. Atmospheric efficiency of nitroaromatic formation pathways will be assessed by directly including the measured parameters into a newly developed two-box model, where the gas phase chemistry is described by the RADM2 mechanism and coupled to a complex aqueous phase chemical mechanism. Prime Contractor:Univ. degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze dell'Ambientee del Ter

Absorption von umweltschaedlichen Substanzen durch organisch modifizierte Tonmineralien

Kommerziell erhaeltliche organisch modifizierte Tonminerale (Bentonite, Hektorite, Laponite) finden u.a. in der Abwasserreinigung aufgrund ihrer Adsorptionsfaehigkeit fuer Schadstoffe breite Anwendung. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung neuer organisch modifizierter Tonminerale. Der Zwischenschichtraum wird im Vergleich zu bisher kommerziell erhaeltlichen Produkten so gestaltet, dass er groessere organische Molekuele bzw. groessere Mengen organischer Schadstoffe aufnehmen kann. Ihre Eignung als Adsorbersmaterialien wird am gut bekannten Verhalten von 2-Chlorphenol, 2,4,6-Trichlorphenol sowie an waesserigen Loesungen von 2-Chloranilin, o-Toluidin und o-Kresol getestet. Das Verfahren sollte soweit entwickelt werden, dass es wirtschaftlich nutzbar wird.

Regelwerk "Regeln für Sicherheit und Gesundheitsschutz beim Umgang mit Gefahrstoffen im Unterricht, GUV SR" für chemischen Verbindung: Kresole (o-, m-, p-)

Die verlinkte Webseite enthält Informationen der Website "chemikalieninfo.de" des Umweltbundesamtes zum Regelwerk "Regeln für Sicherheit und Gesundheitsschutz beim Umgang mit Gefahrstoffen im Unterricht, GUV SR" für die chemische Verbindung "Kresole (o-, m-, p-)".

Wärme aus Holz - Feinstaubemissionen: Brennstoffeinfluss, Nutzer, Feuerungs-Wettbewerb, Sekundärmaßnahmen, Charakterisierung und Toxizität, Feinstaubemissionen aus häuslichen Holzfeuerungen - Einflüsse und Minderungsmöglichkeiten

Auftreten und Dynamik fluechtiger biogener Stoffe (VOBS) bei der Uferfiltration

In dem Forschungsvorhaben wird das Auftreten, die Eliminierung und Biotransformation biogener Stoffe bei der Uferfiltration untersucht. Der Schwerpunkt bei der Untersuchung wird auf folgende Verbindungen gelegt: Benzol, Toluol, Phenol, Kresol, Geosmin, 2-Methylisoborneol, Beta-Ionon, Menthon, Menthol, Oct-l-en-3-ol.

Entwicklung umweltfreundlicher, rohstoff- und energiesparender Drahtlackierverfahren und maschineller Ausruestungen

Die in zahlreichen technischen Verfahren, insbesondere beim Drahtlackieren verwendeten Harze (Polyesterimid- oder Polyurethanharze u. ae.), werden z.Zt. fast ausnahmelos in Kresolen und aehnlichen Loesemitteln aufbereitet. Waehrend des anschliessenden Einbrennens werden Abgase frei, die Arbeitsplatz und Umwelt belasten. Ziel des Vorhabens ist in Zusammenarbeit mit der BASF Werk Hamburg die Entwicklung von Alternativ-Verfahrenstechniken fuer loesungsarme bzw. -freie Harze, die diese Belastungen nicht mehr aufweisen, und ausserdem Rohstoff- und Energieeinsparung beitragen.

Abbau von Gaswerksboden-Kontaminanten durch denitrifizierende Pseudomonas-Kulturen

Kontaminanten vom Typ Gaswerksboden koennen unter anoxischen Bedingungen mikrobiell zum Teil vollstaendig oxidiert werden. Mit isolierten denitrifizierten Pseudomonas-Staemmen soll der Abbau von organischen Stoffgemischen am Beispiel der Verbindungen Phenole, Methylphenole und aromatische Kohlenwasserstoffe untersucht werden. Die Bakterienstaemme haben ein breites Substratspektrum (Phenole, Toluol, Cresole, aromatische Saeuren), sind O2-unempfindlich und weisen gute Abbauleistungen auf (zB 5 g Toluol oxidiert/g Biomasse und Tag). In einer ersten Laborstudie soll geklaert werden: 1) Analyse der Hauptkomponenten eines typischen Gaswerksbodens. 2) Testen der Kulturen auf Abbau der Hauptkomponenten. 3) Anreicherungskulturen von Denitrifizierern mit einem Gemisch der Hauptkomponenten. 4) Abbau von Substanzen in Bodenproben nach Supplementierung mit Nitrat, Bicarbonat und anderen Mineralien. 5) Untersuchung des Abbaus von Einzelkomponenten. Die Grundzuege des anoxischen Abbaus von Phenolen, Cresolen, Toloul und anderen aromatischen Gaswerksboden-Kontaminanten wurden in denitrifizierenden Bakterienkulturen aufgeklaert. Dabei erfolgt Carboxylierung von Phenolen, reduktive Dehydroxylierung und Desaminierung, oder Oxidation von Methylgruppen. Es ist erstmals gelungen, die anoxische Dearomatisierung durch Ringreduktion ('biologische Birch-Reduktion') zum Thioester der Cyclohex-1,5-dien-1-carbonsaeure zu zeigen und das dearomatisierende Enzym zu charakterisieren. Der vollstaendige Abbau von CO2 erfolgt ueber die aktivierte Essigsaeure. Die isolierten Bakterienkulturen wurden als neue Arten der Gattungen Azoarcus und Thauara identifiziert. Damit sind gesicherte Grundlagen fuer den biologischen Abbau von Kontaminanten des Typs Gaswerksboden in Abwesenheit von Luftsauerstoff gelegt.

Phenolabscheidung mit einem Biofilter bei Drahtlackieranlagen

Die durch Zwangsabsaugen erfassten Loesemittel - hauptsaechlich Kresol - und Phenolgemische - bei der Drahtlackierung werden zur Reduzierung der Geruchsemissionen mit einem Biofilter abgeschieden. Dazu werden die Abgase in einer Waschanlage befeuchtet, um die fuer den Betrieb des Biofilters erforderliche relative Feuchte von ueber 95 Prozent sicherzustellen. Das stapel- und ausbaufaehige Filtersystem ist fuer eine spezifische Belastung von 80 m3 Abgas pro m3-Filtervolumen/h ausgelegt. Als Filtermaterial ist Kompost vorgesehen.

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