Anhand von Experimenten im physikalischen Modell wurden durch Bodenformen verursachte Strömungs- und Turbulenzprozesse untersucht. Hierzu wurden Laborversuche in einer Strömungsumlaufrinne mit abstrahierten Modelldünen durchgeführt. Für die Erhebung eines umfangreichen Datensatzes zur Beschreibung des Strömungsfeldes über einer Bodenform wurde eine Modelldüne eingesetzt, deren Geometrie sich an in der Weser beobachteten Dünen mit sogenanntem Ebb Slip Face (EbbSF) orientiert. Die Dünenabmessungen und hydrodynamischen Größen wurden im Maßstab 1:10 nach Froude skaliert. Die Modelldüne wurde als zweidimensionale Einzeldüne eingebaut und einer unidirektionalen Strömung konstanter Geschwindigkeit und gleichbleibendem Wasserstand ausgesetzt. Durch die Verwendung von Riffelblech für die Herstellung der Modelldüne wurde die natürliche Oberflächenrauheit realer Dünen nicht nachgebildet. Für die Strömungsmessungen wurde im Bereich über und hinter dem Modellkörper eine enge Verteilung der Messpositionen gewählt, sodass ein umfassender Rohdatensatz mit hochfrequenten, akustischen Strömungsdaten bereitgestellt wird. Literatur: - Carstensen, C., Holzwarth, I. (2023): Flow and Turbulence over an Estuarine Dune – Large-Scale Flume Experiments. Die Küste. https://doi.org/10.18171/1.093103 - Bundesanstalt für Wasserbau (2021): FAUST. Teilprojekt E: Laboruntersuchungen BAW. FuE-Abschlussbericht B3955.02.04.70230. https://hdl.handle.net/20.500.11970/108336 Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): - Bundesanstalt für Wasserbau (2021): Laborversuche in einer Strömungsrinne mit skalierter Modelldüne (EbbSF) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2021.K.9900.0001
Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) haben in einer Studie erstmals gezeigt, dass sich die Ozeanversauerung negativ auf die Kieselalgen im Südpolarmeer auswirken könnte. Bei Laborversuchen konnten sie beobachten, dass die Kieselalgen bei wechselnden Lichtbedingungen im saureren Wasser deutlich schlechter wachsen. Damit widerlegt das Team um Dr. Clara Hoppe die bisher vorherrschende Annahme, der sinkende pH-Wert würde das Wachstum dieser einzelligen Algen ankurbeln. „Kieselalgen spielen eine wichtige Rolle im Klimasystem der Erde. Sie nehmen große Mengen Kohlendioxid auf, binden diese und transportieren einen Teil anschließend in die Tiefsee. Einmal in der Tiefsee angekommen wird das Treibhausgas dort für Jahrhunderte gespeichert“, erläutert Dr. Clara Hoppe, Biologin am AWI und Erstautorin der Studie. Sie erscheint am 24. Februar 2015 mit dem Originaltitel „Ocean Acidification decreases the light-use efficiency in an Antarctic diatom under dynamic but not constant light“ im Fachmagazin New Phytologist.
Umweltbundesamt empfiehlt: fachgerecht sanieren ohne Desinfektionsmittel! Für eine fachgerechte Sanierung bei Schimmelpilzbefall in Wohnungen, Büros und anderen regelmäßig genutzten Räumen sind keine Desinfektionsmittel nötig - sie stellen oft sogar ein Gesundheitsrisiko dar. Bei Schimmelsanierungen in der Praxis kommen chemische Desinfektionsmittel immer häufiger zum Einsatz, um das Problem - vermeintlich „rasch” -aus der Welt zu schaffen. Die verwendeten Desinfektionsmittel lösen aber nicht das Problem und können darüber hinaus zu gesundheitlichen Beschwerden bei den Bewohnern führen oder unerwünschte Folgen wie monatelange Geruchsbelästigung haben. Feuchtschäden mit Schimmelpilzwachstum können nachweislich zu Gesundheitsproblemen führen. Daher empfiehlt das Umweltbundesamt ( UBA ) eine fachgerechte Sanierung: Das umfasst die Beseitigung der Ursachen, die zum Feuchtschaden und damit zum Schimmelpilzwachstum führten, die Reinigung von mit Schimmelpilzen befallenen Materialien, wo dies nicht möglich ist, deren Entfernung sowie eine abschließende Feinreinigung der ganzen Wohnung, um noch vorhandene Schimmelpilzsporen zu beseitigen. Während der Arbeiten sind Maßnahmen zum Schutz der Bewohner und der Arbeiter durch Abschotten der befallenen Bereiche und durch Tragen eines Mundschutzes und von Handschuhen zu ergreifen (genaue Empfehlungen gibt der „Leitfaden zur Ursachensuche und Sanierung bei Schimmelpilzwachstum in Innenräumen” des Umweltbundesamtes aus 2005). „Bei einer fachgerechten Sanierung, die die Schimmelbelastung an der Wurzel packt, ist eine Desinfektion nicht notwendig - sie kann sogar der Gesundheit schaden” sagt Dr. Thomas Holzmann, UBA-Vizepräsident. Aus Kostengründen entscheiden sich viele Betroffene dennoch immer häufiger gegen die Ursachenbeseitigung mit abschließender Feinreinigung. Stattdessen finden oberflächliche Desinfektionsmaßnahmen Anwendung. Dies ist aus zwei Gründen nicht zielführend, im Einzelfall sogar schädlich: Zum einen sind viele Desinfektionsverfahren in der Praxis nicht wirksam, auch wenn ihre Wirksamkeit in Laborversuchen nachgewiesen ist. Insbesondere ist oft die Dauerhaftigkeit der Maßnahme nicht gegeben. Zum anderen reicht eine Desinfektion - selbst wenn sie wirksam wäre - nicht aus, um die gesundheitlichen Auswirkungen der Schimmelpilzsporen zu beseitigen. Auch von abgetöteten Sporen können allergische und toxische Wirkungen ausgehen. Für eine vollständige Sanierung sind lebende und tote Sporen vollständig zu entfernen. Desinfektionsmittel sind nicht nur als sachgerechte Sanierungsmaßnahme falsch, sie können auch zu gesundheitlichen Problemen bei den Bewohnern führen. Nach der Desinfektion besteht die Gefahr, dass Bewohner Desinfektionsmittelreste oder Reaktionsprodukte einatmen, was zu toxischen oder allergischen Reaktionen führen kann. Ein weiteres Problem können unerwünschte Nebenreaktionen sein, wie eine lang andauernde Geruchsbelästigung. Nur in speziellen Situationen, in denen eine Infektion empfindlicher Personen mit Schimmelpilzen zu verhindern ist - beispielsweise bei abwehrgeschwächten Patienten im Krankenhaus - kann eine Desinfektion zusätzliche Sicherheit bieten. Diese muss aber mit Desinfektionsmitteln erfolgen, deren Wirksamkeit unter Praxisbedingungen belegt ist. Auch bei der Entfernung von Schimmelpilzbefall kleineren Umfangs durch die Bewohner selbst, bei der oft die Ursachen für das Schimmelpilzwachstum nicht bekannt sind, kann eine Desinfektion mit Ethanol (Brennspiritus) als zusätzlicher Schritt zur Verhinderung weiteren Schimmelpilzwachstums sinnvoll sein. Das Umweltbundesamt rät daher davon ab, Desinfektionsmittel zur umfassenden und sachgerechten Schimmelpilzsanierung einzusetzen und ruft Gutachter, Sanierungsfirmen, Ausbilder oder Versicherungen dazu auf, den Einsatz der Desinfektionsmittel bei der Sanierung von Schimmelbefall zu reduzieren.
Plant protection products, human and veterinary pharmaceuticals, biocides and other chemicals can reach surface waters during their life cycles, by direct or diffuse entry routes or because they are in completely removed during waste water treatment. These chemicals may have harmful consequences for environmental organisms and also constitute a risk for raw water contamination for drinking water production. It is therefore crucial to assess persistence of chemicals in laboratory experiments. To characterize persistence in surface waters two test guidelines are relevant: OECD Test Guideline 308 ("Aerobic and Anaerobic Transformation in Aquatic Sediment Systems"), which aims to derive information on biotransformation at a water-sediment interface, and OECD Test Guideline 309 ("Aerobic mineralization in surface water - Simulation biodegradation test"), which measures biotransformation in a pelagic water body. The aim of the project was to be better able to separate characterizing biotransformation from the process of sorption. For this purpose, modified test designs and alternative evaluation of kinetic data were explored. Veröffentlicht in Texte | 06/2023.
Hunderte Wirkstoffe und Abbauprodukte belasten Gewässer und Böden nahezu weltweit. Welches Ausmaß die Umweltbelastung mit Arzneimitteln erreicht, zeigt ein Forschungsprojekt im Auftrag des Umweltbundesamtes: Spuren von mehr als 630 verschiedenen Arzneimittelwirkstoffen sowie deren Abbauprodukte lassen sich in vielen Teile der Erde nachweisen. Sie sind in Gewässern, Böden, Klärschlamm und Lebewesen zu finden. Sehr häufig kommt das Schmerzmittel und der Entzündungshemmer Diclofenac vor. Der verwendete Wirkstoff wurde bisher in Gewässern von insgesamt 50 verschiedenen Ländern gemessen. Das Umweltprogramm UNEP der Vereinten Nationen prüft jetzt, ob „Arzneimittel in der Umwelt“ ein neues wichtiges Handlungsfeld im internationalen Chemikalienprogramm SAICM werden soll. Um dies zu unterstützen, initiieren das Umweltbundesamt (UBA) und das Bundesumweltministerium am 8. und 9. April 2014 einen internationalen Arzneimittel-Workshop in Genf. Thomas Holzmann, der amtierende Präsident des UBA: „Das Umweltbundesamt kann jetzt sicher belegen, dass Arzneimittelrückstände in der Umwelt weltweit ein relevantes Problem darstellen. Lösen können wir es nur global, indem wir die internationale Chemikaliensicherheit stärken. Zum Beispiel im Rahmen des internationalen Chemikalienprogramms SAICM. Mit unserem vierjährigen Forschungsprojekt, welches den internationalen Wissensstand zu Arzneimitteln in der Umwelt analysiert und transparent macht, leisten wir dazu einen Beitrag.“ Hohe Konzentrationen von Arzneimittelrückständen werden nicht nur in Gewässern und Böden der Industriestaaten gemessen, sondern auch in vielen Entwicklungs- und Schwellenländern. Die ersten Ergebnisse der UBA -Studie zeigen: bis heute wurden über 630 verschiedene Arzneimittelwirkstoffe und deren Abbauprodukte weltweit in der Umwelt nachgewiesen. 17 Wirkstoffe kamen in allen Regionen der Welt vor. Die meisten Daten liegen bisher zum Schmerzmittel und Entzündungshemmer Diclofenac vor. Der Wirkstoff wurde bisher in Gewässern von insgesamt 50 verschiedenen Ländern gemessen. In 35 dieser Länder überstiegen Messwerte die Gewässerkonzentration von 0,1 Mikrogramm pro Liter – ein Wert, der nahe der im Laborversuch ermittelten Konzentration liegt, bei der erste Schädigungen an Fischen beobachtet wurden. Dieser Wert war auch in der Diskussion als europäische „Umweltqualitätsnorm für Oberflächengewässer“. Die EU-Mitgliedstaaten haben sich nunmehr darauf geeinigt, die Konzentration dieses Stoffes in europäischen Gewässern regelmäßig zu messen und mögliche Gegenmaßnahmen bei Überschreitung zu entwickeln. Neben dem „Blockbuster“ Diclofenac zählen zu den weltweit meist verbreiteten Wirkstoffen auch das Antiepileptikum Carbamazepin, das Schmerzmittel Ibuprofen, das Pillen-Hormon Ethinylestradiol sowie das Antibiotikum Sulfamethoxazol. In den letzten Jahren hat sich die Datenlage zum Vorkommen von Arzneimitteln in der Umwelt für Deutschland und die anderen Staaten der EU sowie für Nordamerika und China deutlich verbessert. Wenig war dagegen zur weltweiten Situation bekannt. Während für die westeuropäischen Staaten zahlreiche Informationen und Veröffentlichungen vorliegen, sind es für Afrika, Lateinamerika und Osteuropa deutlich weniger. Im Besonderen gelangen Informationen zur Umweltbelastung in einigen Hauptproduktionsländern von Medikamenten wie Indien kaum an die Öffentlichkeit. Welche konkreten Maßnahmen den weltweiten Eintrag von Arzneimitteln in die Umwelt effektiv reduzieren können, diskutieren 60 Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Nichtregierungsorganisationen, Politik und Wirtschaft auf einem internationalen Workshop in Genf am 8. und 9. April. Das UBA-Forschungsprojekt soll dazu dienen, das Thema „Arzneimittel in der Umwelt“ im Umweltprogramm der Vereinten Nationen UNEP zu verankern, als Teil des „Strategischen Ansatz zum internationalen Chemikalienmanagement“ SAICM. Wird dies angenommen, folgen konkrete, weltweite Maßnahmen. Arzneimittel in der Umwelt Humanarzneimittel gelangen hauptsächlich über das häusliche Abwasser in die Umwelt. Sie werden nach der Einnahme vom Körper meist nicht vollständig abgebaut und wieder ausgeschieden. Kläranlagen können oft nicht alle Arzneimittelrückstände zurückhalten. Sind keine Kläranlagen vorhanden, gelangen die Wirkstoffe direkt ins Gewässer. Dort können sie Pflanzen und Tiere schädigen. Tierarzneimittel gelangen zum größten Teil über Gülle und Dung von behandelten Tieren in Böden und Gewässer. Über die langfristige Wirkung dieser Substanzen auf die Ökosysteme liegen bisher wenige Informationen vor. Laborexperimente und Freilandversuche zeigen aber negative Effekte wie reduziertes Wachstum, Verhaltensänderungen oder verminderte Vermehrungsfähigkeit bei Lebewesen in der Umwelt. Als besonders umweltrelevant, weil schon in geringen Konzentrationen toxisch für die Umwelt und oft auch sehr langlebig, haben sich Hormone, Antiparasitika und bestimmte Schmerzmittel herausgestellt. „Strategischer Ansatz zum internationalen Chemikalienmanagement“ SAICM SAICM ist ein internationales Programm für mehr Chemikaliensicherheit unter dem Dach der Vereinten Nationen. Sein Ziel ist es, bis zum Jahre 2020 negative Wirkungen von Chemikalien auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt auf das geringstmögliche Maß zu mindern. Forschungsprojekt Das Forschungsprojekt „Global Relevance of Pharmaceuticals in the Environment “ wird vom IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasser aus Mülheim an der Ruhr und adelphi consult GmbH Berlin im Auftrag des Umweltbundesamtes durchgeführt. Dabei wird der aktuelle Stand des Wissens zum weltweiten Vorkommen von Arzneimitteln in der Umwelt systematisch analysiert. Das IWW wertete über 1000 wissenschaftliche Publikationen und andere Quellen von mehr als 70 verschiedenen Ländern aus. Darüber hinaus führte es Interviews mit Fachleuten aus verschiedenen Ländern durch. Eine erste Zusammenfassung dieser Daten ist nach Regionen unterteilt auf der Projektwebsite dargestellt. Das Forschungsprojekt startete in 2012 und läuft noch bis Mitte 2015.
Auf dem Versuchsfeld des Umweltbundesamtes ( UBA ) in Berlin-Marienfelde wird die komplexe Realität wesentlicher Komponenten des Wasserkreislaufs abgebildet. Das erlaubt eine Beherrschung der Bedingungen sowie eine definierte Dosierung der zu untersuchenden Stoffe oder Mikroorganismen und damit eine bessere Bilanzierung ihres Verbleibs. Die Technik bildet die Brücke zwischen Laborexperiment und Freilandversuchen. Die Verknüpfung zwischen den technischen Einrichtungen und der Ressortforschung mit dem Hauptziel der Politikberatung stellt ein Alleinstellungsmerkmal des Umweltbundesamtes dar. Zu den Technika des UBA gehören: Veröffentlicht in Broschüren.
Der Bericht „Verhaltensökonomische Erkenntnisse für die Gestaltung umweltpolitischer Instrumente“ widmet sich folgender zentraler Fragestellung: Wie können umweltökonomische Instrumente verhaltensbasiert so gestaltet werden, dass sie effektiver als bisher wirken und die Bürger zu einem umweltfreundlicheren Verhalten anregen? In dem Bericht wird eine Systematisierung des Standes der empirischen Befunde vorgenommen. Ergänzend wurden eigene empirische Untersuchungen zum Anwendungsfeld Energiesparen durchgeführt. Die verhaltenswissenschaftlichen Befunde bieten eine Reihe von Ansatzpunkten für die Ausgestaltung neuer oder Weiterentwicklung bestehender Instrumente. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde hierzu eine Systematisierung von Instrumenten entwickelt, die zwischen kognitionsbezogenen, interaktionsbezogenen, anreizorientierten und vorschreibenden Instrumenten unterscheidet. In einer Auswertung von 30 Praxisbeispielen und Feldstudien wurde die Wirkung der genannten Arten von Instrumenten untersucht; hier zeigte sich unter anderem, dass in der Praxis häufig ein Mix von Instrumenten angewandt wird. Kognitionsbezogene Instrumente kamen besonders häufig zum Einsatz. Eigene empirischen Untersuchungen ergänzten das Forschungsvorhaben. In diesen wurde eine Reihe von Instrumenten bei der Gestaltung von Stromrechnung und bei der Auszeichnung von Verbrauchskosten von Weißer Ware in Elektromärkten erprobt. Die Analysen zur Gestaltung Stromrechnungen erfolgten über eine Befragung im Vignettendesign und ein Laborexperiment, welches von einer agentenbasierten Computersimulation ergänzt wurde. Die Untersuchung zur Weißen Ware geschah als Feldexperiment über sechs Monate in zwei Elektronikmärkten in Berlin. Hierauf aufbauend wurde ein Leitfaden für die konkrete politikpraktische Entwicklung von verhaltensbasierten umweltökonomischen Instrumenten erarbeitet. Veröffentlicht in Texte | 83/2016.
Das UBA UFOPLAN Projekt widmete sich folgenden Themenschwerpunkten: (1) Den möglichen Auswirkungen von Temperaturveränderungen auf die Wasserqualität (inkl. pathogener Keime & Viren); (2) Den möglichen Auswirkungen auf Grundwasserlebensgemeinschaften und Ökosystemfunktionen; (3) Dem Ausbreitungsverhalten von Kälte und Wärme im gesättigten Untergrund und dem thermischen Regenerationsvermögen; (4) Der Erarbeitung spezifischer Empfehlungen für eine umweltverträgliche Nutzung geothermischer Technologien. Im Zuge des Projekts wurden Laborexperimente, Felduntersuchungen und verschiedene Modellrechnungen durchgeführt. Bereits vorliegende Erkenntnisse aus eigenen Vorversuchen, früheren Projekten, sowie aus anderen themenverwandten Projekten und der internationalen Literatur wurden zusammengetragen und zusammen mit den neu gewonnenen Daten interpretiert. Die gesammelten Erkenntnisse untermauern, dass sich Temperaturveränderungen im Grundwasser bzw. im Aquifer auf die Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften, ihre Aktivitäten und somit auf Ökosystemprozesse auswirken. Veröffentlicht in Texte | 54/2015.
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