Es werden organische Schadstoffe im Meerwasser, in Organismen und im Meeresboden bestimmt. Hierzu werden gaschromatographische und massenspektroskopische Methoden zur eindeutigen Identifizierung herangezogen. Die Auswahl von Tieren unterschiedlicher oekologischer Stellung ermoeglicht Einblicke in Anreicherungsvorgaenge in der Natur.
Extrakte einiger Meliaceenarten (weltwirtschaftlich hochwertige Holzarten der Tropen, Subtropen und der waermeren gemaessigten Breiten, z.B. Mahagoni) wirken frassabschreckend gegenueber Insekten. Die Arbeiten haben zum Ziel, die Wirkstoffe zu isolieren und ihre Struktur aufzuklaeren. In diesem Zusammenhang werden Untersuchungen ueber die Trennung, die Infrarot-, Kernresonanz- und Massenspektren von Triterpenoid-Gemischen durchgefuehrt. Darueberhinaus werden Wege zur Synthese von Modellsubstanzen entwickelt, welche die Strukturbestimmung der Naturstoffe erleichtern bzw. ermoeglichen. Das Ziel der Arbeiten ist die Synthese der Naturstoffe und analog gebauter Systeme mit aehnlicher biologischer Aktivitaet.
Basierend auf dem Stand des Wissens ist es nicht möglich, zuverlässig die Transfergeschwindigkeiten für den Gasaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre bei hohen Windgeschwindigkeiten anzugeben. Der Mangel an experimentellen Daten ist der Grund dafür. Das Ziel dieses Projekts ist es daher, die Mechanismen des Gasaustausches mit Fokus auf die hohen Windgeschwindigkeiten durch eine Reihe von Laborexperimenten unter den weit möglichen Bedingungen zu untersuchen. Drei geeignete Einrichtungen wurden ausgewählt: der erste Wind/Wellen Kanal, an dem Windgeschwindigkeiten mit Hurrikan Stärke möglich sind, an der Universität Kyoto, der große Kanal an der Universität Marseille und der große ringförmige Kanal an der Universität Heidelberg, das Aeolotron. Die experimentellen Bedingungen umfassen Windgeschwindigkeiten (U10) von 0-70 m/s, Wassertemperaturen von 5-40 Grad C, Süß- und Meerwasser, Überlagerung mechanisch und winderzeugter Wellen und Belüfter, um hohe Blasenkonzentrationen zu erreichen. Mehr als ein Dutzend Tracer - mit denen der gesamte Bereich der möglichen Diffusivitäten und Löslichkeit abgedeckt wird - lassen sich gleichzeitig durch Membraneinlass-Massenspektrometrie und UV Spektroskopie messen. Damit werden die vorhandenen konzeptionellen Modelle überprüft und, wenn notwendig, modifiziert oder erweitert, und die relative Bedeutung der einzelnen Mechanismen quantitativ bestimmt.
In Projekt C01 wird die Entstehung von sekundärem Mikroplastik aus makroskopischen Kunststoffformkörpern und der weitere Zerfall durch Einwirkung von UV-Strahlung, Wasser und mechanischen Kräften untersucht. Dazu werden verschiedene Kunststoffe in reiner und additivierter Form durch beschleunigte Bewitterungsprozesse gealtert und hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und molekularen Struktur charakterisiert. So verbinden wir Rissbildung und -fortschritt mit Molekulargewicht, Kettenbruch bzw. Endgruppen der Makromolekülketten sowie Additivkonzentration bzw. -migration. Hierzu wird eine breite Palette verschiedener Techniken von mechanischen Analysen über Massenspektrometrie bis hin zur Festkörper-NMR-Spektroskopie genutzt. Durch Korrelation dieser Ergebnisse, die von mikroskopischen bis hin zu makroskopischen Längenskalen reichen, wird ein vertieftes Verständnis der Mechanismen und der zeitlichen Abläufe des Abbaus von Kunststoffen in der Natur erreicht.
Bei akuten Umweltschadensfällen in Nordrhein-Westfalen steht das Landesamt für Natur, Umwelt und Klima (LANUK) rund um die Uhr für Sondereinsätze bereit. „Jeder Einsatz dient dem Schutz von Mensch und Natur – wir sind zur Stelle, wenn es darauf ankommt“, betont LANUK-Präsidentin Elke Reichert. Auch in Fällen von Umweltkriminalität werde das Landesamt für Natur, Umwelt und Klima immer häufiger zu einem wichtigen Glied in der Kette der Beweisführung. Mit speziell ausgerüsteten Umweltmesswagen, dem sogenannten Sondereinsatz, werden Ermittlungsbehörden und Einsatzkräfte mit wissenschaftlicher Expertise und modernster Messtechnik direkt vor Ort unterstützt. Diese Expertise hat in Nordrhein-Westfalen einen hohen Stellenwert und bietet eine wichtige Schnittstelle zwischen Umwelt- und Ermittlungsbehörden Die Einrichtung der Vernetzungsstelle Umweltkriminalität im Januar 2024 und die Schulungen, die für die Polizei angeboten werden, haben die fachlichen und analytischen Möglichkeiten des LANUK bei den Einsatzkräften bekannter gemacht. Die Zahl der Einsätze hat als Folge im Jahr 2024 einen historischen Höchstwert von 57 Einsätzen verzeichnet. Das Einsatzspektrum reicht von illegalen Lagerungen und Einleitungen von Chemikalien oder Abfällen bis zu Bränden, Stofffreisetzungen und komplexen Unfällen, bei denen es um den Schutz von Mensch und Umwelt geht. Aktuell war der Sondereinsatz beispielsweise bei mehreren illegalen Boden- und Abfallablagerungen im Kreis Heinsberg und in Erkelenz gefragt. Auch an Untersuchungen zu illegalen Drogenlaboren oder Einleitungen in Gewässer wird der Sondereinsatz immer wieder beteiligt. Durch die interdisziplinäre Kompetenz des LANUK erhalten die Ermittlungsbehörden fachliche Grundlagen für die Beantwortung komplexer Fragestellungen und für daraus folgende Konsequenzen. „Nachhaltiger Umweltschutz ist eine Frage der Wachsamkeit“, erklärte die Präsidentin des LANUK, Elke Reichert. Bei Ereignissen, die Umweltschäden oder Gefahren für Menschen bedeuten können, müsse schnell gehandelt werden. Das könne nur gelingen, wenn die Fachleute und Behörden ohne Umwege eine sichere Einschätzung der Gefährdungslage für gemeinsames weiteres Handeln erhielten. „Oft ist das LANUK die erste Fachinstanz, die mit konkreten Analysen entscheidende Erkenntnisse und damit auch Hinweise für Ermittlungsbehörden liefert.“ Sie unterstreicht: „Für die Ermittlungsarbeit ist es elementar, schnell Klarheit zu schaffen. Mit der mobilen Labortechnik im Sondereinsatz können wir direkt vor Ort gefährliche Substanzen identifizieren und so die Behörden dabei unterstützen, die richtigen Maßnahmen zu ergreifen.“ Elke Reichert macht deutlich: „Unser Ziel ist es, jeden Einsatzort so zu verlassen, dass Menschen und Umwelt bestmöglich geschützt sind“. Die Einsätze beginnen meist mit einem Anruf bei der rund um die Uhr besetzten Nachrichtenbereitschaftszentrale des LANUK. Dort koordinieren die Mitarbeitenden des LANUK alles Weitere – egal, ob die lokale Feuerwehr, die Bezirksregierungen, Kommunen oder Polizei Unterstützung benötigen. Rund ein Drittel der Einsätze wird von Feuerwehren angefordert, ein weiteres Drittel von den Bezirksregierungen, die übrigen von Polizei und anderen Behörden. Die Einsatzgründe variieren: „Bei vielen Einsätzen ist zu Beginn nicht klar, ob es sich um einen Unfall, ein natürliches Phänomen oder einen Fall von Umweltkriminalität handelt“ berichtete LANUK-Präsidentin Elke Reichert. Immer wieder gäbe es Fälle, bei denen durch Ermittlungen im Nachgang auch Umweltkriminalität als Ursache festgestellt werde. Der Sondereinsatz umfasst ein Kernteam aus sechs Fachleuten, zwei Frauen und vier Männern, ergänzt durch 18 weitere Mitarbeitende aus unterschiedlichen naturwissenschaftlichen und technischen Fachbereichen des LANUK. Die beiden LKW des Sondereinsatzes verfügen jeweils über eine eigenständige Stromversorgung. In die Sondereinsatzfahrzeuge installierte und mitgeführte Messtechnik ermöglicht spezialisierte Untersuchungen direkt am Einsatzort. Dazu gehört ein mobiles Massenspektrometer (GC-MS), mit dem mehr als 1000 flüchtige organische und anorganische Stoffe gemessen werden können. An Bord des großen Messwagens steht ebenfalls ein mobiles Rasterelektronen-Mikroskop mit Röntgensonde zur Verfügung. Damit können Proben mehr als 100.000fach vergrößert werden. Form, Größe und elementare Bestandteile von Proben, z. B. von Asbest, können damit sichtbar gemacht werden. Zur Bestimmung zahlreicher Stoffe befindet sich weitere mobile Messtechnik an Bord. Als „Umweltfeuerwehr des Landes Nordrhein-Westfalen“ verfügen beide Fahrzeuge über eine Sondersignalanlage (Blaulicht). Die Vernetzung mit der Zentralstelle für Umweltkriminalität bei der Staatsanwaltschaft Dortmund, den verschiedenen Dienststellen der Kriminalpolizei und dem Landeskriminalamt hat sich als sehr wirksam erwiesen. Die systematische Zusammenarbeit sorgt dafür, dass Schadensfälle am Ort des Geschehens fachlich bewertet werden können – ob Freisetzung von Chemikalien, illegaler Entsorgung von Abfällen oder der Ausbreitung unbekannter Substanzen. Präsidentin Reichert bringt es auf den Punkt: „Wir setzen auf vernetztes Wissen, engagierte Teams und den Anspruch, aus jedem Einsatz zu lernen. Umweltschäden sind oft unsichtbar, aber die Folgen können gravierend sein. Es ist unsere Aufgabe, unser Fachwissen, unsere Möglichkeiten des Messens und Bewertens zu nutzen und damit die Behörden in NRW in der Umsetzung von Maßnahmen zu stärken – für mehr Sicherheit und nachhaltigen Schutz“. zurück
Zur Anreicherung und Isolierung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (= PAH) wurde ein PAH-spezifisches Anreicherungsverfahren entwickelt. In mehreren Proben (Weichbraunkohle, Garsdorf; Matt- und Glanzbraunkohle, Bogovina und Banovici) wurde der Gehalt an Fluoranthen, Pyren, Benzofluoranthene, Benzo(e)pyren, Benzo(a)pyren, Perylen, Benzi(ghi)perylen u.a. bestimmt. Die Identitaet dieser Verbindungen wurde mit der GC-MS-Kombination bestaetigt. Die gaschromatographisch bestimmten Gehalte lagen z.B. fuer Benzo(a)pyren zwischen 0.07 und 0.20 mg/kg Kohle. In erheblich hoeheren Konzentrationen wurden 6 weitere Verbindungen isoliert, deren UV- und Massenspektren auf substituierte PAH hindeuten. Ebenso werden Torfproben aus Hoch- und Niedermooren auf ihren Gehalt an PAH untersucht und der Versuch unternommen, zwischen dem PAH-Gehalt einer Torfschicht und ihrem Alter Korrelationen herzustellen.
Hildesheim. Von der Probenahme bis zur Analytik: Das staatlich anerkannte Landeslabor des Niedersächsischen Landesbetriebs für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) behält die Gewässerqualität, die Grundwassergüte und die Strahlenbelastung in Niedersachsen genau im Blick. Mit den wachsenden Herausforderungen und Aufgaben für die Wasserwirtschaft steigt aktuell auch hier das Arbeitsaufkommen, denn: Immer mehr Proben aus ganz Niedersachsen kommen an den sieben Standorten des Landeslabors unter die Lupe. Moderne Technik erfasst dabei Konzentrationen von Elementen bis in den Mikrogrammbereich bei Wasser-, Sediment- und Schwebstoffproben. Von der Probenahme bis zur Analytik: Das staatlich anerkannte Landeslabor des Niedersächsischen Landesbetriebs für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) behält die Gewässerqualität, die Grundwassergüte und die Strahlenbelastung in Niedersachsen genau im Blick. Mit den wachsenden Herausforderungen und Aufgaben für die Wasserwirtschaft steigt aktuell auch hier das Arbeitsaufkommen, denn: Immer mehr Proben aus ganz Niedersachsen kommen an den sieben Standorten des Landeslabors unter die Lupe. Moderne Technik erfasst dabei Konzentrationen von Elementen bis in den Mikrogrammbereich bei Wasser-, Sediment- und Schwebstoffproben. Aurich, Brake, Hildesheim, Lüneburg, Meppen, Stade und Verden: Quer über Niedersachsen verteilt liegen die sieben Standorte des Landeslabors. Hinzu kommen vier Probenahmestützpunkte in Braunschweig, Cloppenburg, Göttingen und Sulingen. Insgesamt über 150 Mitarbeitende sind im Landeslabor tätig. Alleine am größten Laborstandort in Hildesheim kümmern sich 74 Fachkräfte und Auszubildende in den Bereichen Ökotoxikologie, Radiochemie, der organischen und anorganischen Analytik sowie in der Probenahme darum, die Umwelt im Land zu überwachen. Dabei kann das NLWKN-Labor in Hildesheim auf eine lange Tradition zurückblicken: Seit 100 Jahren werden hier bereits verschiedene Proben untersucht, zum Beispiel Wasserproben aus Oberflächengewässern und des Grundwassers. „In den letzten Jahren haben wir einen starken Anstieg bei den Proben von Oberflächengewässern und dem Grundwasser erlebt. Während 2022 noch circa 4.600 Wasserproben untersucht wurden, waren es 2024 schon circa 5.700“, so Sven Landsgesell, Leiter des Hildesheimer Labors. „Pro Woche untersuchen wir alleine am Standort Hildesheim 700 bis 800 Probenflaschen“, ergänzt er. Über 581.000 Einzelbestimmungen kamen so in 2024 an allen NLWKN-Laborstandorten im Land zusammen. Zum Vergleich: 2021 waren es noch knapp 452.000. Die Gewässerproben werden dabei in ganz Niedersachsen von NLWKN-Personal entnommen und dann zu den jeweiligen Laborstandorten gebracht. Bereits bei der Probenahme sind ein großes Maß an Sorgfalt und Genauigkeit gefragt, denn hier können schnell Proben durch Fremdmaterial oder unsachgemäße Probenahme verunreinigt werden. Im Labor angekommen, werden die Bestandteile der Wasserproben mittels Spezialverfahren wie zum Beispiel der Massenspektrometrie, Hochleistungsflüssigkeitschromatografie oder Ionenchromatografie analysiert: Dabei wird mit modernster Technik im Bereich Mikrogramm pro Liter gemessen. „Schon die Konzentration eines Zuckerwürfels in einem See würde bei unserer Analytik auffallen“, erklärt Landsgesell. „Aufgrund der technischen Entwicklung ist unsere Arbeit in den letzten Jahrzehnten dabei immer komplexer geworden“, so der Laborfachmann. „Wir haben hohe Arbeitsstandards, und dafür benötigen wir natürlich qualifiziertes Fachpersonal. Deshalb bilden wir auch alle zwei Jahre vier neue Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zu Chemielaborantinnen und Chemielaboranten aus.“ Mitarbeitende wie die studierten Umweltchemikerinnen Joana List, Syaleen Sharuddin und Chemielaborant Hannes Haacke. Haacke hat seine Ausbildung im Hildesheimer NLWKN-Labor absolviert. Dort arbeitet er nun seit anderthalb Jahren im Bereich der Elementanalytik und untersucht die Wasserproben, die von den Kolleginnen und Kollegen der Probenahme ins Labor gebracht werden. Eine große Rolle spielt dabei die Überwachung der Einhaltung gesetzlich festgelegter Grenzwerte von Substanzen wie Nitrat, Phosphor oder Arsen. Ebenso ist die sogenannte Einleiterüberwachung bei der Kontrolle von Oberflächengewässern eine wichtige Aufgabe der Laborstandorte in Niedersachsen: Die Labore kontrollieren, ob sich Unternehmen, die Abwasser im Rahmen ihrer Produktionsabläufe in Gewässer leiten, auch an die hierfür geltenden gesetzlichen Auflagen halten. Haacke und seine Kollegen überprüfen dazu, wie hoch die Werte bestimmter chemischer Elemente in jeder Wasserprobe sind. Sollte ein Grenzwert überschritten werden, wird eine Zweitprobe herangezogen. „Weist auch jene auffällige Werte auf, geben wir dem Betreiber und gegebenenfalls den regional zuständigen Behörden Bescheid, damit sie den Unregelmäßigkeiten nachgehen und bei Bedarf die notwendigen Schritte einleiten können“, erklärt Laborleiter Landsgesell. Neben der analytischen Umweltüberwachung nimmt der NLWKN auch Aufgaben der Notifizierung, also der Prüfung und Anerkennung anderer Labore wahr. „Der NLWKN spricht die staatliche Anerkennung für private Laboratorien aus, wenn diese nachweisen können, dass sie umfangreichen Qualitätskriterien genügen“, so Landsgesell. Im Jahr 2024 waren insgesamt 26 private Labore durch den NLWKN notifiziert. Zeichnungen von Daphien im Labor in Hildesheim. Die Krebstierchen werden als Kleinstorganismen dort in der Ökotoxikologie bei Tests genutzt. (Foto: Lisa Neumann/NLWKN) Zwei Daphnien, eine Gattung von Krebstieren, in einer Testlösung in der Ökotoxikologie im Labor in Hildesheim. Beim sogenannten „Daphientest“ wird geschaut, wie die Tierchen auf Proben reagieren (Bild: Neumann/NLWKN)
Ziel der Studie war, die vorgeschlagenen Moeglichkeiten zur Bestimmung der Quellen polyzyklischer Aromaten zu ueberpruefen. Diskutiert werden: die Mengenverhaeltnisse von Benzo(a)pyren zu Benzo(ghi)perylen und zu Coronen, das Vorkommen einzelner Verbindungen, die Profile schwefelhaltiger Di- und Polyzyklen, die vollstaendigen Profile, die Intensitaeten homologer Polyzyklenserien. Das Ergebnis ist, dass keine dieser Ueberlegungen zur Herkunftsbestimmung polyzyklischer Aromaten nuetzlich ist. Es wird erwogen, ob manche Vorschlaege einfach durch die unzureichende Analytik veranlasst wurden. In diesem Zusammenhang werden wichtige Analysenverfahren und damit erhaltene Ergebnisse diskutiert. Fuer Zimmeroefen mit Leistungen bis zu 9 kW wird folgende Abschaetzung gegeben: Die gesamten Polyzyklenemissionen von Gasofen, Oelofen und Kohleofen verhalten sich naeherungsweise wie 0,001:1:100. Bei solchen Verhaeltnissen wird schon die Unterscheidung zwischen den Beitraegen von Feuerungen schwierig, da bei einem geringen Anteil von Kohleheizungen deren Emissionen ueberwiegen. Mit der Hochaufloesungs-Niedervolt-Massenspektrometrie wurden bisher in verschiedenartigen Umweltproben stets sehr viele Verbindungstypen nachgewiesen. Diese Vielfalt und damit die analytische Problematik werden durch neuartige graphische Profile veranschaulicht. Wegen der Schwierigkeiten der exakten Strukturbestimmung von Polyzyklen in Umweltproben wird erneut die Frage gestellt, ob es sinnvoll ist, am Grundsatz der Analyse einzelner Verbindungen festzuhalten.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 845 |
| Europa | 33 |
| Kommune | 5 |
| Land | 52 |
| Weitere | 14 |
| Wissenschaft | 421 |
| Zivilgesellschaft | 14 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 834 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Repositorium | 1 |
| Text | 10 |
| unbekannt | 24 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 24 |
| Offen | 836 |
| Unbekannt | 10 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 785 |
| Englisch | 163 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 2 |
| Dokument | 6 |
| Keine | 607 |
| Unbekannt | 2 |
| Webdienst | 1 |
| Webseite | 254 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 593 |
| Lebewesen und Lebensräume | 716 |
| Luft | 550 |
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| Weitere | 863 |