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Forschergruppe (FOR) 5095: Interaktionen von Schadstoffen, Antibiotikaresistenz und Pathogenen in einem sich ändernden Abwasserbewässerungssystem, Teilprojekt: Bedeutung von natürlichen Nanopartikeln und Kolloiden für die Mobilität und Bioverfügbarkeit von Antibiotika im Boden

Natürliche Kolloide, einschließlich Nanopartikel, sind in der Umwelt ubiquitär und wichtige Sorptionspartner für Arzneimittel wie Antibiotika. Es ist jedoch fast nichts darüber bekannt wie Abwasserbehandlung sowie Bodentyp die Prävalenz von Kolloiden und kolloidassoziierter Antibiotika modulieren. Auch Auswirkungen von Kolloiden auf die Bioverfügbarkeit von Antibiotika im Boden sind unklar. Wir stellen die Hypothese auf, dass i) große Teile der Antibiotika im Abwasser, im Boden und im Sickerwasser an Kolloide gebunden sind, und dass ii) eine Veränderung der Abwasserqualität sowie iii) verschiedene Bodentypen die Zusammensetzung der Kolloide sowie den Anteil der daran gebundenen Antibiotika verändern. Wir gehen davon aus, dass iv) die Bindung von Antibiotika an Kolloide deren Bioverfügbarkeit und die Selektion von Antibiotikaresistenzgenen verringert, während die Pflanzenaufnahme von Antibiotika nicht durch Abwasserbehandlung beeinflusst wird, da dadurch zwar geringere Gesamtkonzentrationen verglichen zum unbehandelten Abwasser erreicht werden, diese jedoch besser verfügbar sind. Um diese Hypothesen zu testen, werden wir i) Antibiotika in der kolloidalen und echt gelösten Phase von unbehandeltem Abwasser, Boden und Sickerwasser des Säulen- und Feldexperiments im Phaeozem analysieren. Um Veränderungen in der Kolloid-Antibiotika Assoziation aufzuklären, die ii) durch Veränderungen der Abwasserqualität und iii) des Bodentyps verursacht werden, werden wir Antibiotika in gelöster und kolloidaler Form in mit behandeltem und unbehandeltem Abwasser bewässerten Leptosolen und Vertisolen analysieren (Säulen- und Feldexperiment). Die Auswirkungen von iv) Kolloiden auf Bioverfügbarkeit und Selektion von Antibiotikaresistenzgenen, wird durch ein Satellitenexperiment zusammen mit SP 3 bewertet, in dem minimale Hemmkonzentrationen und Wachstumskurven für Bakterien in Lösungen in An- und Abwesenheit von Bodenkolloiden bestimmen werden. Um reale Böden mit unterschiedlichen Kolloidzusammensetzungen aus verschiedenen Bodentypen einzubeziehen, werden wir dort zusätzlich Antibiotikakonzentrationen sowie minimale selektive Konzentrationen unter Verwendung isogenresistenter und anfälliger Stämme in der echt gelösten und kolloidalen Fraktion des zentralen Inkubationsexperiments bestimmen. Die v) Pflanzenaufnahme von Antibiotika wird im zentralen Säulen- und Feldversuch quantifiziert. Zum besseren Verständnis der an der Antibiotikabindung beteiligten Kolloidphasen erfassen wir die kolloidale Größenverteilung sowie ihre Zusammensetzung mittels Feldflussfraktionierung für alle Abwasser- und Bodenproben. Die Verknüpfung der Informationen über Kolloid-Antibiotikum-Wechselwirkungen mit den Gesamtkonzentrationen (SP 2) und mikrobiologischen Parametern aus den anderen Teilprojekten liefert eine einmalige Chance, erstmalig ein tieferes Verständnis zu erhalten, welche Rolle Kolloide für die Mobilität und Bioverfügbarkeit von Antibiotika in Böden unter Abwasserbewässerung spielen.

Badestellen an Badegewässern des Landes Brandenburg - Anwendung

Die Badestellenkarte enthält aktuelle Angaben zur Badegewässerqualität für 2024 und zu ihrer Einstufung an den ausgewiesenen Badestellen an Badegewässern des Landes Brandenburg. Während der Badesaison vom 15. Mai bis 15. September eines jeden Jahres werden die Daten und Informationen täglich aktualisiert. Neben den Angaben zu gesundheitlich relevanten mikrobiologischen Parametern und aktuellen Überwachungsergebnissen der Wasserproben wird auch über die aktuelle Sichttiefe, über mögliche Algenmassenentwicklungen oder Blaualgenbelastungen mit Warnhinweisen sowie über die Beschaffenheit und Ausstattung der Badestelle wie z.B. Einrichtungen der Deutschen Lebens-Rettungs-Gesellschaft (DLRG), Gastronomie, sanitäre Einrichtungen und Abfallentsorgung informiert. Jede Badestelle ist mit einem Foto abgebildet. Die Badestellen und deren Umgebung können bis zu einer Auflösung der Topographischen Landkarte im Maßstab von 1:10.000 dargestellt und ausgedruckt werden.

Mikrobielle Fe-Korrosion und mögliche Korrosionsschutzmaßnahmen im Monopile von Offshore-Windenergieanlagen

Ziel des Vorhabens ist, wirtschaftliche Lösungsansätze zur Reduzierung der mikrobiell induzierten Korrosion im Inneren eines Monopiles von Offshore-Windkraftanlagen zu finden und damit deren Lebensdauer zu verlängern. Hierfür sollen die Anfälligkeiten des derzeit verwendeten Monopilestahls sowie wirtschaftliche Modifikationen gegenüber MIC im Monopile beispielhaft an der FINO3 Forschungsplattform getestet werden. Im Teilvorhaben 'Korrosionsanalyse und Werkstoffeinfluss auf die mikrobielle Korrosion an Offshoregründungen' findet die Korrosions- und Oberflächenanalyse der in situ- und Laborexperimente statt. Damit wird, ergänzt durch die mikrobiologischen Analysen des Projektpartners, die Basis geschaffen, das korrosive Verhalten unterschiedlicher Werkstoffe in der speziellen korrosiven Umgebung im Inneren des Monopiles zu verstehen. Es werden dabei sowohl die Korrosionsphänomene der in situ inkubierten Proben makroskopisch und mikroskopisch untersucht, als auch die korrosive Umgebung elektrochemisch nachgestellt, um so weitere Experimente im Labor durchführen zu können. Die durchgeführten Versuche ermöglichen eine Auswahl alternativer Werkstoffe und Inhibierungs HotSpots, welche wiederum in situ und ex situ auf das Korrosionsverhalten untersucht werden. Insgesamt soll ein Korrosionsmodell entwickelt werden, welche das korrosive Verhalten unterschiedlicher Werkstoffe und Korrosionsschutzmaßnahmen vorhersagt und damit einen zielgerichteten Einsatz zur Minimierung der mikrobiellen Korrosion ermöglicht.

Erbohrung des Brothers Vulkans - einem aktiven submarinen Inselbogen-Vulkan Neuseelands, Vorhaben: Petrologisch-mikrobiologische Untersuchungen hydrothermaler Prozesse

PrimePrevention - Vorhersage mariner biologischer Gefahren zur Verhinderung sozioökonomischer Auswirkungen, Vorhaben: Zeitliche und räumliche Ausdehnung von hypoxischem und schwefelwasserstoffhaltigem Bodenwasser in der Kieler Bucht

Mikrobielle Fe-Korrosion und mögliche Korrosionsschutzmaßnahmen im Monopile von Offshore-Windenergieanlagen, Teilvorhaben: Korrosionsanalyse und Werkstoffeinfluss auf die mikrobielle Korrosion an Offshoregründungen

Ziel des Vorhabens ist, wirtschaftliche Lösungsansätze zur Reduzierung der mikrobiell induzierten Korrosion im Inneren eines Monopiles von Offshore-Windkraftanlagen zu finden und damit deren Lebensdauer zu verlängern. Hierfür sollen die Anfälligkeiten des derzeit verwendeten Monopilestahls sowie wirtschaftliche Modifikationen gegenüber MIC im Monopile beispielhaft an der FINO3 Forschungsplattform getestet werden. Im Teilvorhaben 'Korrosionsanalyse und Werkstoffeinfluss auf die mikrobielle Korrosion an Offshoregründungen' findet die Korrosions- und Oberflächenanalyse der in situ- und Laborexperimente statt. Damit wird, ergänzt durch die mikrobiologischen Analysen des Projektpartners, die Basis geschaffen, das korrosive Verhalten unterschiedlicher Werkstoffe in der speziellen korrosiven Umgebung im Inneren des Monopiles zu verstehen. Es werden dabei sowohl die Korrosionsphänomene der in situ inkubierten Proben makroskopisch und mikroskopisch untersucht, als auch die korrosive Umgebung elektrochemisch nachgestellt, um so weitere Experimente im Labor durchführen zu können. Die durchgeführten Versuche ermöglichen eine Auswahl alternativer Werkstoffe und Inhibierungs HotSpots, welche wiederum in situ und ex situ auf das Korrosionsverhalten untersucht werden. Insgesamt soll ein Korrosionsmodell entwickelt werden, welche das korrosive Verhalten unterschiedlicher Werkstoffe und Korrosionsschutzmaßnahmen vorhersagt und damit einen zielgerichteten Einsatz zur Minimierung der mikrobiellen Korrosion ermöglicht.

Messsystem mit plasmonischem Sensor für die Vor-Ort-Analyse der E. coli-Belastung für die Wasserwiederverwendung, Teilvorhaben: Vorbereitung und Durchführung einer großtechnischen Messkampagne

Zur Kinetik der Oberflaechen- und Luftkeime in Nutztierstaellen

Durch qualitative und quantitative mikrobiologische Untersuchungen an Stalloberflaechen, Luft, Staub, Futter, Einstreu und Tierhaaren sollen Informationen gewonnen werden ueber die Kinetik der Mikroflora im Stallraum. Die verschiedenen Traeger haben ein nicht sehr einheitliches Keimspektrum, regelmaessig dominieren jedoch grampositive kugelfoermige Bakterien (Kokken). Die Verweildauer von Luftkeimen ist mit 30 bis 60 min Schwebezeit relativ kurz.

Oekosystemare Begleitung der bodenkundlichen Dauerbeobachtungsflaechen des Landes Hessen

Die Pflanzenbestaende der Dauerbeobachtungsflaechen werden jaehrlich aufgenommen, die Gesellschaften bestimmt und die oekologischen Faktoren berechnet. Im fuenfjaehrigen Abstand werden Tiere der Mesofauna des Bodens ausgezaehlt und einige mikrobiologische Parameter bestimmt.

Die Lagerungsfaehigkeit von Frischgemuese in Abhaengigkeit von oekologischen Faktoren und unter besonderer Beruecksichtigung physiologischer und mikrobieller Aspekte

Es wird die Lagerungsfaehigkeit in Abhaengigkeit von oekologischen Faktoren (insbesondere Duengung, Boden, Klima) in Parallele mit physiologischen und mikrobiologischen Parametern untersucht. Im Einzelnen stehen in der Pruefung - Atmungsumsatz - Enzymaktivitaet - Dichte der Epiphyten-Mikroflora verschiedener physiologischer Gruppen - Verpilzungstest. Ziel der Arbeit ist das Auffinden von Faktoren, die die Lagerungsfaehigkeit beeinflussen, und die Ausarbeitung von Schnelltestverfahren zur Vorherbestimmung der Lagerungsfaehigkeit.

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