Es geht darum, MG-Mengen definierter Photo-Abbauprodukte technischer Nitro-Aromaten zu erhalten und diese zu charakterisieren und zu identifizieren. Hierzu werden die gereinigten Ausgangsstoffe unter Bedingungen, die den natuerlichen weitestgehend angepasst sind, belichtet. Die Rohphotolysate werden chromatographisch aufgetrennt und die isolierten Reinsubstanzen identifiziert. Ziel ist jeweils die Kenntnis der Abbauraten und der Abbaumechanismen.
Chromatographische Trennung aliphatischer Nitroverbindungen und anschliessende Zersetzung mit UV-Bestrahlung. Bestimmung des entstandenen Nitrits mittels der Griess-Reaktion im ppb-Bereich.
Sind Moschusverbindungen als Tracer fuer Verunreinigungen der Grund- und Trinkwasser geeignet? Lassen sich diese Stoffe relativ einfach im Oberflaechen- und Grundwasser nachweisen? Polycyclische Moschusstoffe sind besser geeignet als die Nitromoschusstoffe. Der Nachweis kann mittels SPME (solid phase microextraction) erfolgen.
In den letzten Jahren ist die Bildung von sogenanntem 'Feinstaub' auf Grund von europaweit geltenden Grenzwerten vermehrt in das Interesse der Öffentlichkeit getreten. Gleichzeitig zeigen neuste Feldmessungen, dass die Oxidationskapazität der Atmosphäre nur unzureichend verstanden ist und dabei insbesondere noch unbekannte OH-Radikalquellen gesucht werden. Also: Nitroaromatenphotolyse gibt HONO (=OH) + Partikel, für beides soll hier ein kurze Motivation gegeben werden. Hier konnte in ersten eigenen Vorversuchen zu dem vorgestellten Projekt bei der Photolyse von Nitroaromaten sowohl die schnelle Bildung von Partikeln als auch von salpetriger Säure (HONO) eindeutig nachgewiesen werden. HONO stellt eine wichtige atmosphärische OH-Radikalquelle dar und ist somit für die Oxidationskapazität der Atmosphäre von entscheidender Bedeutung. Weiterhin ist die mögliche Bildung von polyaromatischen Nitroverbindungen in der Partikelphase auf Grund der mutagenen Eigenschaften von besonderem Interesse. Der Mechanismus der Photolyse von Nitroaromaten in der Gasphase ist allerdings bisher weitgehend unbekannt. Daher sollen im Rahmen des Projektes kinetische und mechanistische Untersuchungen mit Hilfe verschiedener neuer massenspektrometrischer Methoden, eines neuentwickelten hochempfindlichen HONO-Messgerätes, der FTIR- und UV-Spektroskopie und eines Partikelmessgerätes an einem Strömungsreaktor durchgeführt werden. Die experimentellen Ergebnisse zur primären HONO-Bildung sollen mit Methoden der Quantenchemie und der statistischen Reaktionstheorie interpretiert und für die atmosphärenchemische Modellierung parametrisiert werden.
Zur Prognose der Ausbreitung von STV in einem Festgesteinsgrundwasserleiter soll die biotische und abiotische Transformation und Sorption der STV qualitativ bestimmt und durch die Ermittlung von Parametern quantifiziert werden. Dabei ist die Untersuchung des Zusammenspiels von Sorptions-, Diffusions- und Transformationsprozessen hinsichtlich der Kinetik und des Konzentrationsgradienten von besonderem Interesse bei der Prognose von in-situ Selbstreinigungsprozessen im Festgestein. Das Hauptziel des gesamten Verbundvorhabens besteht in der Prognose von Selbstreinigungsprozessen von mit STV kontaminierten Oberböden und Grundwasserleitern (Festgesteins- und Porengrundwasserleiter). Die Untersuchungen werden unter standortnahen Bedingungen hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeiten, der Milieubedingungen und der STV-Mischkontamination durchgeführt. Dabei spielen neben den biotischen auch die abiotischen Transformationsprozesse mit Eisen- bzw. Manganspezies eine wesentliche Rolle. Durch die Quantifizierung von Transformations- und Sorptionsprozessen ist eine Prognose der Schadstoffausbreitung im Festgestein unter Einbeziehung von Selbstreinigungsprozessen möglich.
Der Abbau von Trinitrotoluol und von Methylchlorid durch strikt anaerobe Bakterien steht im Vordergrund der Untersuchungen. Methylchlorid wird durch ein kuerzlich isoliertes, homoacetogenes Bakterium zu Acetat umgesetzt; der Organismus waechst mit Methychlorid als einziger Energiequelle. Die Biochemie des 'Abbaus' wird untersucht. Trinitrotoluol wird durch verschiedene acidogene und sulfidogene Bakterien zu Triaminotoluol reduziert. Letzteres wird in Saeure spontan zu unbekannten Produkten umgesetzt. Es wird im Rahmen des Projekts vor allem die Reduktion der Nitrogruppen untersucht.
In der Verordnung ueber gefaehrliche Arbeitsstoffe vom 29.07.1980 wird im Anhang II (Besondere Vorschriften fuer den Umgang mit bestimmten gefaehrlichen Arbeitsstoffen) unter Nr. 1 krebserzeugende Arbeitsstoffe, eine Reihe von Chromaten in der Gruppe II (stark gefaehrdend) bzw. in der Gruppe III (gefaehrdend) aufgefuehrt. Bei Verwendung der dort genannten Chromate sind gemaess der Arbeitsstoff-Verordnung nach 1.2. eine Ermittlungspflicht nach 1.3 Anzeigen und Beschraenkungen sowie nach 1.4 Vorsorgemassnahmen festgelegt. Fuer Bleichromat, das nicht aufgefuehrt ist, bestehen ernsthafte Bedenken. Hiernach sind Chromatpigmente zwar nicht verboten, jedoch wird ihre Anwendung in Beschichtungsstoffen in der Praxis stark eingegrenzt werden. Anlass fuer die vorliegende Dokumentation war die Frage, wie ein Ersatz der Chromatpigmente moeglich ist und fuer welche Anwendungsfaelle sie unentbehrlich sind. Als Ersatzstoffe fuer Chromatpigmente wurden vorgeschlagen: bekannte Pigmente (Bleimennige, Bleicyanamid, Bleiphosphat, Bleistaub, Sulfo-Bleiweiss, Zinkstaub, Eisenoxid, Eisenglimmer, Talkum, Zinkoxid bzw. Farbenzinkoxid), spezielle Pigmente (Aluminiumphosphat, Bariumsulfat, Calcit), neuere Pigmente (u.a.Bleiphosphit, Manganphosphit, Bariummetaborat, Caliumferrit, Zinkferrit, Calcium-Zinkmolybdat, metallorganische Nitroverbindungen), neuere Pigmente in Kombination mit anderen Bindemitteln. In manchen Faellen wird auch ein Ersatz mit der Folge einer Reduzierung der Anforderungen an den Korrosionsschutzwert zu ueberlegen sein.
Ziel des Vorhabens ist, fuer sprengstoffkontaminierte Boeden ein mikrobiologisches Sanierungsverfahren zu entwickeln. Sprengstoffe gehoeren ueberwiegend der Molekuelklasse der Nitroaromaten an. Diese stellen einen extremen Fremdstoff dar, der biologisch nahezu inert ist. Deshalb konnte bisher kein direkter Abbau durch Mikroorganismen gezeigt werden, eine Verstoffwechselung erfolgte nur in Gegenwart eines Auxiliarsubstrates, wie z.B. Melasse. Es entstehen in erster Linie Reduktionsprodukte (aminierte Verbindungen), die unter oxidativen Verhaeltnissen zur Polymerisation neigen und unter reduktiven Bedingungen aufgrund ihrer erhoehten Wasserloeslichkeit ausgewaschen werden koennen. Daraus resultieren 2 hypothetische Loesungsansaetze: - Einbindung der Fremdstoffe in die Bodenmatrix durch Polymerisationsreaktionen; - Biologisch unterstuetzte Bodenwaesche durch anaerobe Prozessfuehrung. In neueren Ansaetzen wird eine Kombination beider Methoden verfolgt, um eine moeglichst effiziente Detoxifikation des Bodens zu erreichen.
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| Chemische Verbindung | 3 |
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