Das Projekt "Sonderforschungsbereich (SFB) 1076: AquaDiva: Forschungsverbund zum Verständnis der Verknüpfungen zwischen der oberirdischen und unterirdischen Biogeosphäre; Understanding the Links between Surface and Subsurface Biogeosphere, Sub project C 03: Biogeochemistry in Zones of Fluctuating Groundwater: Alteration of Rock Surfaces and Interactions with Subsurface Colloids" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Jena, Institut für Geowissenschaften, Lehrstuhl für Hydrogeologie.Starke Grundwasserschwankungen scheinen die Fluide, die Habitate, die biogeochemischen Prozesse an den Fluid-Gesteinsgrenzflächen, sowie den Transport gelöster, kolloidaler und biotischer Partikel zu beeinflussen. Mit den Feldinstallationen und den neu entwickelten 'Sickerwasser-Kollektoren' wird das Kontinuum der mobilen Stoffe sowie die Architektur und Zusammensetzung der biogeochemischen Grenzflächen, die sich in der Aerationszone entwickelt haben, charakterisiert. In Laborexperimenten werden die typischen Bedingungen in der Aerationszone simuliert um die dort wirksamen Besiedelungs-, Alterations- und Verwitterungsprozesse mechanistisch verstehen zu können.
Das Projekt "Leistungsoptimierte Lithium-lonen Batterien" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe.Der schnelle Fortschritt der elektronischen Geräte erhöht die Nachfrage nach verbesserten Li-Ionen Batterien. Kommerziell erhältliche Li-Zellen nutzen meist Lithiumkobaltoxid für die positive Elektrode. Doch gerade dieses Material ist ein Hindernis für eine weitere Optimierung, insbesondere für eine Kostensenkung. Vor allem für größere Anwendungen wie Hybrid- oder Elektrofahrzeuge müssen alternative Materialen erforscht werden, die billiger, sicherer und umweltverträglicher sind. Daher wird im ISEA derzeit ein neues Forschungsprojekt ins Leben gerufen und die dafür benötigte Infrastruktur geschaffen. Die Forschung wird sich auf die Untersuchung geeigneter Übergangsmetalloxide und Polyanionen konzentrieren, die besonders gut zur Einlagerung von Li-Ionen geeignet sind. Es werden neue Herstellungsverfahren unter Verwendung wässriger Precurser-Substanzen untersucht, die Verbindungen mit überlegenen Eigenschaften erzeugen und außerdem leicht an eine Massenproduktion angepasst werden können. Ziel der Arbeiten ist, preisgünstiges Elektrodenmaterial zu entwickeln, das eine spezifische Energie von über 200 Wh/kg und eine Leistungsdichte von 400 W/kg aufweist. Außerdem werden Arbeiten im Bereich der physikalisch-chemischen Charakterisierung der neuen Materialien stattfinden sowie elektrochemische Analysen der gesamten Zellen- und Batteriesysteme durchgeführt. Das elektrodynamische Verhalten der neuen Zellen wird u. a. mit Hilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie analysiert, um präzise und zuverlässige Algorithmen für ein späteres Batteriemonitoring im realen Betrieb zu finden.
Das Projekt "Innovationslabor für Batterie-Logistik in der E-Mobilität, Teilprojekt: Lagerung, Außerbetrieblicher Transport, Technologische Entwicklungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Mercedes-Benz Energy GmbH.
Biozidprodukte bekämpfen tierische Schädlinge und Lästlinge, aber auch Algen, Pilze oder Bakterien. Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, etwa als Desinfektionsmittel und Holzschutzmittel bis hin zum Mückenspray und Ameisengift. Biozidwirkstoffe können auch potenziell gefährlich für die Umwelt und die Gesundheit von Mensch und Tier sein. Was sind Biozide? Biozidprodukte sind gemäß europäischer Biozidverordnung (EU 528/2012) dafür bestimmt, Schadorganismen „zu zerstören, abzuschrecken, unschädlich zu machen, ihre Wirkung zu verhindern oder sie in anderer Weise zu bekämpfen“. Sie wirken sich jedoch häufig auch auf andere, sogenannte Nicht-Zielorganismen aus, und können deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit auch ungewollte Wirkungen in der Umwelt entfalten. Die Anwendungsbereiche für Biozidprodukte sind zahlreich. Die Palette der Anwendungen reicht von Desinfektions- und Materialschutzmitteln über Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren und Insekten bis hin zu Schiffsanstrichen gegen Bewuchs. Insgesamt werden 22 Produktarten (PT) unterschieden. Zahl der Wirkstoffe für Biozidprodukte Die Europäische Union (EU) hat 150 Wirkstoffe für die Verwendung in Biozidprodukten genehmigt (Stand 12/2023). Es gibt zahlreiche weitere Wirkstoffe, die als Altstoffe noch auf dem Markt sind und zurzeit überprüft werden. Neustoffe befinden sich ebenfalls im Prüfverfahren. Meldepflicht von Biozidprodukten Für Herstellende oder Einführende gab es bisher keine Mitteilungspflicht über die Menge der jeweiligen Biozidprodukte, die sie in Deutschland verkaufen oder ins Ausland ausführen. Daher war nicht bekannt, welche Mengen an Bioziden in Deutschland hergestellt oder verbraucht werden. Mit der 2021 in Kraft getretenen Biozidrechts-Durchführungsverordnung wird sich dies in den kommenden Jahren ändern. Bis zum 31.03.2022 mussten diese Daten erstmalig an die Bundesstelle für Chemikalien (BfC) gemeldet werden. In Zukunft erfolgt eine jährliche Meldung bis Ende März des Folgejahres. Derzeit liegen allerdings noch keine ausgewerteten Ergebnisse der ersten Meldungen vor. Bis diese Daten vorliegen, liefert die Anzahl der auf dem deutschen Markt erhältlichen Biozidprodukte einen Anhaltspunkt. Neben den bereits zugelassenen Biozidprodukten gibt es Biozidprodukte, die Altwirkstoffe enthalten und deren Überprüfungsverfahren noch nicht abgeschlossen sind. Diese müssen der Bundesstelle für Chemikalien gemeldet werden, um sie in Deutschland verkaufen zu können. Die Bundesstelle gibt jährlich bekannt, welche Biozidprodukte aus welcher der 22 Produktarten auf dem deutschen Markt erhältlich sein dürfen. So waren im März 2024 ca. 33.000 Biozidprodukte auf dem deutschen Markt verkehrsfähig (ca. 31.250 Biozidprodukte gemeldet und ca. 1.650 Biozidprodukte zugelassen) (siehe Abb. „Verkehrsfähige Biozidprodukte“). Auf der Internetseite der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) kann jeder die abgestimmten Bewertungsberichte für biozide Wirkstoffe einsehen, welche in die Unionsliste der genehmigten Wirkstoffe aufgenommen wurden. Zudem sind alle in den einzelnen EU-Mitgliedsstaaten bereits geprüften und zugelassenen Produkte auf der Internetseite der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) aufgeführt. Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt Biozidwirkstoffe sind dazu bestimmt, sogenannte Schadorganismen zu töten oder zu vertreiben, wirken sich jedoch häufig auch auf andere, sogenannte Nicht-Zielorganismen aus, und können deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit auch ungewollte Wirkungen in der Umwelt entfalten. Die Anwendungsbereiche für Biozidprodukte sind zahlreich. Die Palette der Anwendungen reicht von Desinfektions- und Materialschutzmitteln über Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren (Rodentizide) und Insekten (Insektizide) bis hin zu Schiffsanstrichen (Antifouling). Insgesamt werden 22 Produktarten (PT) unterschieden. Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungsbereiche kommt es zu vielfältigen Einträgen von Biozidwirkstoffen oder ihren Abbauprodukten in die Umwelt. Sowohl direkte als auch indirekte Einträge, wie zum Beispiel über Kläranlagen, sind möglich und können alle Umweltkompartimente wie Oberflächengewässer, Meeresgewässer, Grundwasser, Sedimente, Böden oder die Atmosphäre betreffen (siehe Abb. „Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt“). Untersuchungen von Biozideinträgen in Gewässer Einträge in die Gewässer können auf direktem Weg erfolgen, beispielsweise durch Antifoulinganstriche an Sportbooten. So wurde beispielsweise die Konzentration des Antifouling-Wirkstoffes Cybutryn (Irgarol ® ) im Sommer 2013 in 50 deutschen Sportboothäfen untersucht . In 35 der 50 Sportboothäfen lagen die gemessenen Konzentrationen über der Umweltqualitätsnorm für Gewässer von 0,0025 Mikrogramm pro Liter (μg/L), welche die EU-Richtlinie 2013/39/EU vorschreibt. Dieser Wert darf als Jahresdurchschnittskonzentration nicht überschritten werden. An fünf Standorten übertrafen die Konzentrationen sogar die zulässige Höchstkonzentration von 0,016 μg/L (siehe Abb. „Cybutryn-Konzentrationen in Sportboothäfen“). Außerdem wurden in einem Monitoring in der Fließ- und Stillgewässersimulationsanlage des Umweltbundesamtes ökotoxikologische Wirkungen auf im Binnengewässer lebende Wasserpflanzen und Kleinstlebewesen nachgewiesen. Aufgrund dieser unannehmbaren Umweltrisiken ist Cybutryn als Antifouling-Wirkstoff seit dem 31. Januar 2017 nicht mehr in der EU verkehrsfähig, darf also nicht mehr gehandelt und verkauft werden. Untersuchungen von Schwebstoffproben der Umweltprobenbank an sieben Standorten von großen deutschen Flüssen zeigten eine Abnahme der Cybutryn-Konzentrationen über die Jahre 2011 bis 2020. Allerdings treten trotz des Verbots des Wirkstoffs noch immer ubiquitär geringe Gehalte in den Schwebstoffen auf ( UBA TEXTE 119/2022 ). Biozide werden auch in Baumaterialien eingesetzt, zum Beispiel in Fassadenfarben oder Außenputzen, um diese vor einem unerwünschten Algen- oder Pilzbewuchs zu schützen. Durch den Regen werden diese Substanzen von den Fassaden abgespült und gelangen entweder zusammen mit dem häuslichen Schmutzwasser in die Mischkanalisation und anschließend in die Kläranlage, oder sie erreichen Oberflächengewässer über den Regenkanal direkt und oft unbehandelt. Das Kompetenzzentrum Wasser Berlin ( KWB ) hat in Zusammenarbeit mit den Berliner Wasserbetrieben und der Ostschweizer Fachhochschule ( OST ) im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) in zwei Neubaugebieten in Berlin über zwei Jahre den Austrag von Bioziden und weiteren Stoffen aus Bauprodukten erforscht. Anhand von Felduntersuchungen, Produkttests und Modellierungen wurde untersucht, aus welchen Bauprodukten Biozide und andere Stoffe in das abfließende Regenwasser gelangen. Besonders die Biozidwirkstoffe Terbutryn und Diuron gelangten in Konzentrationen in den Regenkanal, die über den Umweltqualitätsparametern für Gewässer liegen ( Wicke et al. 2022 ). Anhand von Frachtabschätzungen konnte zudem gezeigt werden, dass ein Großteil der Stoffmenge vor Ort verbleibt und zusammen mit dem Regenwasser versickert. Durch die Versickerung kann es jedoch zu einer Belastung des Bodens und Grundwassers kommen (siehe Abb. Spurenstoff-Konzentrationen im Gebietsabfluss (Regenkanal) eines Baugebiets). Anhand eines deutschlandweiten Kläranlagen-Monitoringprojektes konnte gezeigt werden, dass Biozide, die über die Kanalisation in die Kläranlage gelangen, nicht alle gleichermaßen eliminiert werden. Das Karlsruher Institut für Technologie ( KIT ) und das DVGW-Technologiezentrum Wasser ( TZW ) untersuchten im Auftrag des Umweltbundesamtes über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr (11/2017-04/2019) 29 kommunale Kläranlagenabflüsse auf 26 Biozidwirkstoffe und Transformationsprodukte . Vor allem Substanzen aus dem Bereich der Materialschutzmittel und Insektizide wurden im Kläranlagenablauf wiedergefunden (siehe Abb. „Kläranlagenmonitoring“). Teilweise lagen die Konzentrationen hierbei über dem jeweiligen Umweltqualitätsparameter für die Gewässer. Aber auch Stoffe, die beispielsweise aufgrund ihrer hohen Adsorptionsneigung in der Regel sehr gut in Kläranlagen zurückgehalten werden (Anreicherung im Klärschlamm), können Gewässer belasten. Sie gelangen insbesondere bei starken Regenereignissen ins Gewässer, wenn unbehandeltes Mischwasser (häusliches Abwasser plus Regenwasser) kontrolliert aus der Kanalisation ins Gewässer eingeleitet wird, um ein Überlaufen der Kläranlage zu verhindern. Dieser relevante Eintragspfad konnte unter anderem für das Schädlingsbekämpfungsmittel Permethrin gezeigt werden, bei dem die Umweltqualitätsparameter in Mischwasserentlastungen deutlich überschritten wurden ( Nickel et al. 2021 ). Cybutryn-Konzentrationen in Sportboothäfen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Spurenstoff-Konzentrationen im Gebietsabfluss (Regenkanal) eines Baugebiets Quelle: Umweltbundesamt Prozentualer Anteil an Positivdetektionen (in %) der untersuchten Biozidwirkstoffe ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Funde von Bioziden in Schwebstoffen Gelangen stark adsorptive Stoffe ins Gewässer, so können diese sich in Schwebstoffen, im Sediment und folglich auch in Sedimentbewohnern anreichern und zu unterwünschten Effekten führen (Dierkes et al. in prep.). Biozide mit einem hohen Sorptionsverhalten wurden in einem von der Bundesanstalt für Gewässerkunde ( BfG ) durchgeführten Projekt in ausgewählten Schwebstoffproben der Umweltprobenbank der Jahre 2008-2021 chemisch analysiert, um die langfristige Entwicklung der Gewässerbelastung im urbanen Bereich zu untersuchen. Insgesamt 16 der 25 untersuchten Biozide wurden in Schwebstoffen nachgewiesen, wobei 10 Stoffe (vor allem Azolfungizide, Triazine und Quartäre Ammoniumverbindungen-QAV) in sämtlichen Proben gefunden wurden. Dies verdeutlicht die ubiquitäre Belastung von Schwebstoffen mit Bioziden. Das Pyrethroid Permethrin konnte nur in wenigen Schwebstoffproben oberhalb der Bestimmungsgrenze gefunden werden, dabei überschritten die Konzentrationen aber durchgehend die Predicted no effect concentration ( PNEC ) für das Kompartiment Sediment von 1,0 ng/g (ECHA, 2014). Dies zeigt die Relevanz dieser Substanz und vermutlich der gesamten Stoffklasse der Pyrethroide für das Schwebstoffmonitoring. Für die Materialschutzmittel Propiconazol und Tebuconazol, die QAV ADBAC C12-C14 und DDAC C8-C10 und für das Pyrethroid Permethrin sind in der folgenden Abbildung (siehe Abb. Biozid-Konzentrationen in Schwebstoffen) für alle Probenahmestandorte die gemessenen Konzentrationen in den Schwebstoffen bezogen auf das Trockengewicht (TG) für die Jahre 2013-2019 exemplarisch dargestellt. Belastung von Lebewesen mit Bioziden Sind Biozide einmal in die Umwelt gelangt, können diese auch zu einer Belastung von Lebewesen führen. Davon sind sowohl terrestrische als auch aquatische Lebensgemeinschaften betroffen. Beispielsweise werden die blutgerinnungshemmenden Wirkstoffe (Antikoagulanzien), die in giftigen Fraßködern zur Bekämpfung von Ratten und Mäusen enthalten sind, häufig in der Umwelt, insbesondere in Wildtieren nachgewiesen. Dies ist vor allem auf die für die Umwelt sehr problematischen Eigenschaften dieser Wirkstoffe zurückzuführen. Die meisten dieser Substanzen sind sogenannte PBT -Stoffe, das heißt, sie werden in der Umwelt nur schlecht abgebaut (P = persistent), besitzen ein hohes Potential zur Anreicherung in anderen Lebewesen (B = bioakkumulierend) und sind zudem giftig (T = toxisch) ( Umweltbundesamt, 2019 ). In einer vom Julius-Kühn-Institut im Auftrag des UBA durchgeführten Untersuchung wurden 2018 erstmalig in Deutschland systematisch Rückstände von Antikoagulanzien in wildlebenden Tieren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl in verschiedenen Kleinsäugerarten (zum Beispiel Wald- und Spitzmäusen, die nicht Ziel der Bekämpfung und teilweise besonders geschützte Arten sind) als auch in Eulen und Greifvögeln (vor allem Mäusebussarden) Rückstände von Antikoagulanzien nachweisbar sind. Auch wurden in 61 % von insgesamt 265 untersuchten Leberproben von Füchsen Rückstände von Antikoagulanzien gefunden ( Geduhn et al. 2016 ). Auch aquatische Organismen sind mit Antikoagulanzien belastet. So wurden vor einigen Jahren Rückstände von Antikoagulantien in Deutschland erstmalig in Fischen nachgewiesen (Kotthoff et al. 2018 ). Im Rahmen einer vom UBA in Auftrag gegebenen Untersuchung durch das Fraunhofer Institut für Molekulare Biologie und Angewandte Ökologie wurden Leberproben von Brassen (Abramis brama) aus den größten Flüssen in Deutschland – darunter Donau, Elbe und Rhein – sowie aus zwei Seen untersucht. In allen Fischen der bundesweit 16 untersuchten Fließgewässer-Standorte im Jahr 2015 wurde mindestens ein Antikoagulans der 2. Generation nachgewiesen. Lediglich in Proben von Fischen aus den beiden Seen wurde keine Belastung mit Antikoagulanzien festgestellt. In fast 90 % der 18 untersuchten Fischleberproben wurde Brodifacoum mit einem Höchstgehalt von 12,5 μg/kg Nassgewicht nachgewiesen. Difenacoum und Bromadiolon kamen in 44 bzw. 17 % der Proben vor (siehe Abb. „Rodentizide in Fischen“). In einer späteren von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) durchgeführten Studie wurde gezeigt, dass Antikoagulanzien bei der konventionellen Abwasserbehandlung nicht vollständig eliminiert werden und sich in der Leber von Fischen anreichern. Insbesondere bei Starkregen- und Rückstauereignissen führt die gängige Praxis der Ausbringung von Fraßködern am Draht in der Kanalisation zur Freisetzung antikoagulanter Wirkstoffe in die aquatische Umwelt ( Regnery et al. 2020 ). Datenportal „Biozide in der Umwelt – BiU“ Um nachvollziehen zu können, wie groß die Belastung der Umwelt mit Bioziden tatsächlich ist und ob Maßnahmen zur Reduktion des Eintrags von Bioziden in die Umwelt wirkungsvoll sind, wurde ein eigenständiges Modul in der Datenbank "Informationssystem Chemikalien" (ChemInfo) des Bundes und der Länder angelegt. Die neu entwickelte Datenbank „ Biozide in der Umwelt “ (BiU) stellt frei zugänglich und kostenlos Umweltmonitoringdaten zu Bioziden aus Deutschland, Österreich und der Schweiz zur Verfügung. Derzeit sind 91 biozide Wirkstoffe mit Datensätzen aus etwa 80.000 Wasser-/Abwasserproben, 380 Boden-/Klärschlammproben sowie 4.500 biotischen Proben recherchierbar. An einer Erweiterung des Datenumfangs wird aktuell gearbeitet. Neben den Monitoringdaten werden auch Informationen zur Zulassung der Wirkstoffe im Rahmen der Biozid-Verordnung sowie physikalisch-chemische Daten bereitgestellt.
Das Projekt "Accelerating Basic Solid Adsorbent looping Technology" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: BASF SE.
Das Projekt "Accelerating Basic Solid Adsorbent looping Technology, ACT-ABSALT - Beschleunigung der basischen Feststoffadsorptionsschleifentechnologie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: BASF SE.
Das Projekt "Neue Wege bei der Bewertung der Anreicherung von Stoffen im Organismus: Validierung eines Konzepts zur Berücksichtigung der Eliminations-Halbwertzeit als alternative Größe der Bioakkumulation bei der PBT Bewertung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH.Zur Entscheidung ob ein Stoff bioakkumulativ (B) ist dient bisher vornehmlich der Bioakkumulationsfaktor (BCF) aus Fischstudien (OECD 305). Der BCF betrachtet aber nur den Expositionspfad/ Kompartiment Wasser und lässt andere Kompartimente (z.B.Terrestrik) außer Acht. Die regulatorischen Endpunkte der Bioakkumulation BCF, Biomagnifikationsfaktor (BMF) und trophische Magnifikationsfaktor (TMF) sind nicht direkt vergleichbar. Dies stellt die B-Bewertung vor große Herausforderungen. Deshalb schlagen das abges. UFOPLAN Vorhaben zur terrestrischen Bioakkumulation (FKZ 3710 67 421) sowie das laufendes Gutachten (PN 75337) die Eliminations-Halbwertzeit (EL0.5) als eine alternative Größe der Bioakkumulation vor: im stufenweisen Vorgehen soll die EL 0.5 zunächst theoretisch berechnet (Tier1) und der Metabolismus einbezogen werden (Tier2). Besteht dann noch Verdacht auf ein erhöhtes B-Potential sollen experimentelle Studien erfolgen (Tier3). Sowohl terrestrische als auch aquatische Spezies kommen in Frage. Das Konzept als solches wurde positiv aufgenommen und derzeit von der ECHA und international diskutiert. Verschiedene internationale Projekte zum Thema wurden angestoßen. Nun muss geprüft werden, ob das EL0.5- Bewertungskonzept praktisch anwendbar ist. Dafür sollen vorhandene, experimentell ermittelte Ausscheidungs- und Biotransformationsraten in Fischen und Säugern zur Validierung ausgewertet werden. Derzeit wird ein OECD in-vitro Test zur Abschätzung des Fischmetabolismus anhand von Leberzellen etabliert, die zukünftig in das Bewertungsschema integriert werden könnten. Ein Vorteil des EL0.5-Ansatzes ist, dass für viele REACH Stoffe ohnehin Toxikokinetikstudien an Säugern aus der Humantoxizitätsbewertung vorgelegt werden müssen, die zur Validierung und später zur B-Bewertung verwendet werden können. Zur Abstimmung mit den anderen MS/ ECHA soll auch ein internationaler Workshop veranstaltet werden und ggf. ein konkreter Wert für die EL0.5 als Trigger festzulegt werden.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), CAFE-Brazil Rahmenantrag - Chemie der Atmosphäre: Feldexperiment Brasilien" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt.Die wissenschaftliche Messkampagne 'CAFE-Brazil' (Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment Brazil) soll mit dem Forschungsflugzeug HALO über dem Amazonasbecken im Dezember 2022 und Januar 2023 durchgeführt werden. Die Basis für die Flugzeugmessungen wird in Manaus, Brasilien, liegen. Die Hauptziele der CAFE-Brazil-Messkampagne sind Studien zur Oxidations-Photochemie in der tropischen Troposphäre, sowie die Erforschung von Aerosolnukleations und Wachstumsprozessen in unverschmutzten, vom Menschen nicht beeinflussten Luftmassen über dem tropischen Regenwald. Es wird der Einfluß von flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffemissionen auf die Oxidationskreisläufe untersucht bei niedrigen und mittleren Stickoxidkonzentrationen durch Blitzaktivität. Der Einfluss der organischen Verbindungen auf die Bildung und das Wachstum von neuen Aerosolpartikeln in der oberen Troposphäre, auf die Konzentration und die chemische Komposition wird untersucht, sowie CCN-Eigenschaften.Der universitäre Projektpartner von der Goethe-Universität Frankfurt schlägt vor, ein Chemical Ionization Atmospheric Pressure interface Time Of Flight Mass Spectrometer (CI-APiTOF) auf HALO einzusetzen, um damit die Bildung von hochgradig oxidierten und extrem schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffen (HOMs) zu untersuchen, die aus Terpenen stammen. Terpene werden im Amazonasregenwald in großen Mengen von Pflanzen emittiert. Neben der Messung von HOMs wird auch gasförmige Schwefelsäure vom CI-APi-TOF gemessen. Das CI-APiTOF ergänzt den weltweit einmaligen Verbund von wissenschaftlichen Geräten der CAFE-Brazil Messkampagne. Nur dieses Instrument erlaubt die Identifiezierung der Schlüsselsubstanzen, die für die Aerosolneubildung in den Ausflussregionen von hochreichender Konvektion über dem Amazonasgebiet verantwortlich sind.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Untersuchung der Aerosolnukleationsmechanismen in der tropischen Troposphäre über dem Amazonasgebiet mit einem CI-APiTOFMassenspektrometer währen der CAFE-Brazil Messkampagne" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt.Die Neubildung von Aerosolpartikeln geschieht in der oberen Troposphäre in den Tropen zwar häufig, aber die Bildungsmechanismen und die chemischen Verbindungen, die die Partikelneubildung verursachen, konnten bisher nicht identifiziert werden. Im Amazonasgebiet wird in der bodennahen Grenzschicht und in der unteren Troposphäre nur sehr selten Aerosolneubildung beobachtet, daher ist die Neubildung in der oberen Troposphäre vermutlich ein wichtiger Prozess, der die gesamte Troposphäre mit Partikeln versorgt, die auch als Wolkenkondensationskeime eine wichtige Rolle für die Wolkenbildung und Wolkeneigenschaften spielen. Man nimmt auch an, dass die in der oberen Troposphäre neugebildeten Partikel auch eine wichtige Quelle für die Partikelpopulation der Stratosphäre sind. Es wurde von uns entdeckt, dass stark oxidierte organische Moleküle (HOMs), die sich bei der Oxidation von Monoterpenen bilden, sehr effizient neue Aerosolpartikel bilden können, auch ohne dass bekannte anorganische Nukleator-Moleküle wie z.B. Schwefelsäure beteiligt sind. Monoterpene werden in großen Mengen vom Regenwald in Amazonasgebiet emittiert und diese Moleküle überstehen vermutlich auch den Transport in die obere Troposphäre durch hochreichende Konvektion in Gewitterzellen. Wir möchten erstmalig zeigen, dass die Partikelneubildung in der oberen Troposphäre über dem Amazonasgebiet durch HOMs dominiert wird. Um diesen Mechanismus zu beobachten, planen wir, an der CAFE-Brazil Messkampagne (Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment in Brazil) teilzunehmen, die im Winter 22/23 in Manaus, Brasilien, stattfinden soll. Die Messung der HOMs und anderer Schlüsselsubstanzen für die Partikelbildung wie z.B. Schwefelsäure wird mit einem hochsensitiven Nitrat-CI-APiTOF (nitrate-Chemical Ionization Atmospheric Pressure interface Time of Flight mass spectrometer) erfolgen, mit dem bereits winzige Spuren von HOMs nachgewiesen werden können. In Kooperation mit anderen Gruppen werden wir in der Lage sein, die Nukleationsmechanismen zu bestimmen sowie Nukleationsraten und Wachstumsraten der neugebildeten Partikel quantitativ zu messen.
Das Projekt "Screening-Studie zu gefährlichen Stoffen in Meeressäugern der Ostsee" wird/wurde gefördert durch: Umweltbundesamt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Environmental Institute, s.r.o..Wie die HELCOM-Expertengruppe für Meeressäugetiere (EG MAMA; portal.helcom.fi, 2021) feststellt, liegen nur begrenzte Informationen über das Vorkommen, die (Öko-)Toxizität und die potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen von Neuen Schadstoffen bei Meeressäugern vor. Neue Schadstoffe werden durch verschiedene anthropogene Aktivitäten in die Umwelt eingebracht, und einige dieser Stoffe haben das Potenzial, in Meeres-, Süßwasser- und/oder terrestrische Nahrungsnetze zu gelangen, wo sie sich anreichern können. Gegenwärtig fehlen häufig Informationen über die Exposition, und es besteht ein dringender Bedarf an ausreichenden Daten zum Vorkommen und die Auswirkungen, um CEC bewerten und gegebenenfalls Maßnahmen zur Risikominderung einleiten zu können. Ziel des Projekts war das Screening auf potenziell gefährliche Neue Schadstoffe in Meeressäugetieren aus der Ostsee unter Verwendung modernster analytischer Methoden für ein weitreichendes Ziel- und Verdachtsscreening. Zu diesem Zweck wurden 11 gepoolte Leber- und eine nicht gepoolte Muskelprobe von 11 Meeressäugern (Schweinswal (Phocoena phocoena), Gewöhnlicher Delphin (Delphinus delphis), Kegelrobbe (Halichoerus grypus), Seehund (Phoca vitulina)) von HELCOM-Vertragsparteien aus Deutschland, Schweden, Dänemark und Polen zur Verfügung gestellt. Die interessierenden Verunreinigungen wurden aus den gefriergetrockneten Matrizes mit Hilfe allgemeiner Extraktionsmethoden extrahiert, und die endgültigen Extrakte wurden sowohl mit Flüssig- als auch mit Gaschromatographie in Verbindung mit hochauflösender Massenspektrometrie (HRMS; LC-ESI-QToF und GC-APCI-QToF) analysiert. Die Proben wurden quantitativ auf das Vorhandensein von mehr als 2,500 organischen Schadstoffen untersucht, darunter Verbindungen verschiedener Klassen wie Arzneimittel, Kosmetika, Biozide, Pflanzenschutzmittel, illegale Drogen, Stimulanzien, Süßstoffe und Industriechemikalien (z. B. Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS), Flammschutzmittel, Korrosionsinhibitoren, Weichmacher, Tenside) sowie deren Umwandlungsprodukte (TPs). Darüber hinaus wurde eine Methode zur Analyse von 23 Verbindungen entwickelt, die in Sprengstoffen enthalten sind, die in der Vergangenheit in die Ostsee verklappt wurden, wobei ein anderes Verfahren zur Probenvorbereitung verwendet wurde. Eine spezifische Ziel-Screeningmethode, die dieselbe Probenvorbereitung verwendet, wurde auch für 13 neue phosphororganische Flammschutzmittel (OPFR) und zwei Dechloran-plus-Verbindungen angewandt.Das Verdachtsscreening von 65.690 umweltrelevanten Substanzen aus der NORMAN-Stoffdatenbank wurde an allen HRMSRohchromatogrammen durchgeführt. Die Chromatogramme wurden auch in die NORMAN Digital Sample Freezing Platform (DSFP) hochgeladen und stehen somit für das retrospektive Screening von noch mehr Verbindungen zur Verfügung, sobald die Informationen für deren Screening verfügbar sind...
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 59 |
| Land | 1 |
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|---|---|
| Förderprogramm | 57 |
| Text | 2 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
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| geschlossen | 3 |
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