Kenntnisse über S-Bindungsformen und deren Flüsse in terrestrischen Ackerböden können nicht auf Sumpfreisböden übertragen werden, da nach deren Überflutung anaerobe Verhältnisse vorherrschen. Ergebnisse über die Bedeutung der einzelnen S-Fraktionen für die S-Nachlieferung in Sumpfreisböden und somit der S-Versorgung von Reis liegen kaum vor bzw. sind aufgrund des Trocknens der Bodenproben vor der Analyse nicht aussagefähig. Weiterhin wurde seither nicht berücksichtigt, dass in unmittelbarer Wurzelnähe von Reispflanzen im Gegensatz zum Restboden aerobe Verhältnisse vorherrschen. Aus diesem Grund soll in zwei typischen chinesischen Sumpfreisböden nach Dotierung mit 35S der Einbau des zugeführten Schwefels in definierte S-Fraktionen (SO42- in der Bodenlösung, adsorbiertes SO42-, FeS, FeS2, Sulfatester, Kohlenstoff gebundener S, Biomasse S) erfasst und in einer Zeitreihenuntersuchung Flüsse zwischen ihnen abgebildet werden. Dabei gilt es, zwischen der oberflächennahen aeroben Zone und der darunter liegenden anaeroben Zone bzw. dem wurzelnahen und wurzelfernen Boden zu differenzieren. Da Reisstroh häufig nach der Ernte in den Boden eingearbeitet wird, soll dessen Mineralisierungsverhalten mittels Einsatz von 35S markiertem Reisstroh untersucht werden. Des weiteren soll in speziellen Versuchsgefäßen, die das Gewinnen von Bodenproben in definierten Abständen von der Wurzeloberfläche erlauben, die Dynamik anorganischer und organischer S-Fraktionen in der Rhizosphäre erfasst werden.
Entwicklung massenspektrometrischer Verfahren zur Bestimmung von Luftschadstoffen. Luftschadstoffmessung Quecksilber, halogenierter Kohlenwasserstoffe, organischer Schwefelverbindungen.
Ziel: naeheres Verstaendnis des Reaktionsablaufs bei der Entschwefelung von Erdoelprodukten; Methode: Untersuchung der Kinetik der hydrierenden Umsetzung schwefelhaltiger Modellverbindungen; Produktanalyse vorwiegend gaschromatographisch.
Eine moeglichst genaue Kenntnis der Wirkungen von Immissionskomponenten im pflanzlichen Stoffwechsel ist wichtig fuer die Frueherkennung von immissionsbedingten Pflanzenschaedigungen, das Verstaendnis des Schaedigungsverlaufs und die Festsetzung von Immissionsgrenzwerten zum Schutze der Pflanzen. Trotz einer grossen Anzahl von Publikationen auf diesem Gebiet weiss man ueber diese Vorgaenge auf der biochemischen Ebene noch wenig. Bei den in der Begasungsanlage der EAFV durchgefuehrten Versuchen an Waldbaeumen standen Reaktionen der CO2-Fixierung, sowie Aenderungen im Schwefelmetabolismus im Vordergrund.
Zusammensetzung und Menge der organischen Bodensubstanz (OBS) werden durch die Landnutzungsform beeinflußt. Die OBS läßt sich nach ihrer Abbaubarkeit und nach ihrer Löslichkeit in verschiedene Pools einteilen. So kann die wasserlösliche organische Bodensubstanz (DOM) als Maßzahl für die abbaubare OBS herangezogen werden. Mit Natriumpyrophosphat-Lösung als Extraktionsmittel läßt sich ein weit größerer Anteil der OBS erfassen, da der stabilisierende Bindungsfaktor zwischen OBS und Bodenmineralen entfernt wird. Extrahiert man zuerst mit Wasser und anschließend mit Natriumpyrophosphat-Lösung, erhält man im letzten Schritt den schwer abbaubaren OBS-Anteil. Über die funktionelle Zusammensetzung der organischen Substanz dieser Pools und deren Abhängigkeit von Landnutzungsformen ist relativ wenig bekannt. Ziel der geplanten Untersuchung ist es, den Pool der löslichen abbaubaren und schwer abbaubaren OBS zu quantifizieren und deren funktionelle Zusammensetzung mittels FT-IR Spektroskopie zu erfassen. Die so gewonnenen Daten sollen der Validierung von Soil Organic Matter Turnover modellen (z.B. Roth 23.6) dienen und die im Modell berechneten Pools um einen qualitativen Term ergänzen. In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen sollen im DFG-Schwerpunktprogramm 1090: ;Böden als Quelle und Senke für CO2 die Pools der löslichen abbaubaren und schwer schwer löslichen, schwer abbaubaren organischen Bodensubstanz (OBS) quantifiziert, die funktionelle Zusammensetzung dieser Pools mittels FT-IR Spektroskopie erfasst und Abbaubarkeit der erhaltenen Extrakte überprüft werden, um Mechanismen, die zur Stabilisierung der OBS führen, aufzuklären.
Gesamtziel des Verbundvorhabens besteht in der Erforschung und Entwicklung neuartiger intelligenter Sensor- und Monitorsysteme zur stofflichen Charakterisierung von Prozesssubstraten und Gaserträgen in der Flüssig- und Gasphase von Biogasanlagen, um durch die verbesserte Kenntnis der den Biogasprozess beeinflussenden Faktoren (chemisch, physikalisch, mikrobiell), die Prozessstabilität zu optimalen Bedingungen in situ zu gewährleisten. Ein wesentliches Detailziel des Fraunhofer-IBP ist es, durch Kenntnis und Detektion der die Methangasbildung begleitenden Thiole und Sulfide das Fermentationsoptimum herauszufinden und einen selektiven Sensor zur Detektion schwefelorganischer Zwischenstufen zu entwickeln. Ein solcher Sensor macht die Biogasproduktion unabhängiger vom Ausgangssubstrat, d.h. auch heterogene Abfallstoffe können zielgenau vergoren werden. 1.) Aufbau und Inbetriebnahme einer Biogas-Mini-Plant-Anlage; 2.) chemische Analyse der Biogas-Phase auf schwefelorganische Verbindungen und klassisch mikrobiologische, sowie genetische Identifizierung der potentiell relevanten Substrat-Mikroorganismen; 3.) Entwicklung eines schwefelselektiven Sensors auf Basis von Metalloxid-Halbleitern (technologische Weiterentwicklung mittels Plasmatechnologie und ionischer Liquiden) und Validierung der Sensorsignale mit Hilfe der Mini-Plant-Anlage; 4.) Installation des Sensors auf eine praxisnahe Pilot-Biogasanlage; 5.) ggf. Integration des Sensors in ein multivariantes Sensor-Netzwerk.
Gelb-Braun statt Ozeanblau: ein natürlicher „Schaumschläger“ sorgt derzeit wieder verstärkt für ungewohnte Bilder an Niedersachsens Stränden. Die seit einigen Wochen in den Küstengewässern zu beobachtende Verfärbung des Wassers und die beginnende Schaumbildung ist auf eine Blüte der sogenannten Schaumalge Phaeocystis globosa zurückzuführen. Ihre Häufigkeit, Dauer und Intensität haben in den letzten Jahrzehnten zugenommen, heißt es beim Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN). Der NLWKN ist für die biologische Kontrolle der Gewässer in Niedersachsen zuständig und betreibt hierzu ein breites Netz aus Messstellen und Probenahmestationen. „Die derzeit in hohen Dichten auftretende Schaumalge ist eine planktische Algenart. Sie fand in den letzten Wochen bei ruhigen Wetterbedingungen mit intensiver Sonneneinstrahlung optimale Wachstumsbedingungen vor“, erklärt Dr. Marc Herlyn von der NLWKN-Betriebsstelle Brake-Oldenburg. Die Folge: eine Massenvermehrung, die von den Experten als Algenblüte bezeichnet wird. Dass hierbei derzeit durchaus außergewöhnliche Ausmaße erreicht werden, zeigen aktuelle Messergebnisse der NLWKN-Probenahmestation auf der Nordseeinsel Norderney. Von der biologischen Arbeitsgruppe des Landesbetriebes wurden hier jüngst über 19.500 Kolonien der Alge pro Liter Seewasser gemessen. „Eine Konzentration in dieser Größenordnung wurde letztmals 2010 erreicht und seit Beginn der regelmäßigen Untersuchungen im Jahr 1985 lediglich neunmal überschritten“, so Herlyn. Eine Entwicklung, die Strandspaziergängern nicht nur ins Auge fallen dürfte: kann doch neben der Trübung und Verfärbung des Seewassers ein unangenehmer Geruch auftreten, da die Schaumalge eine flüchtige, organische Schwefelverbindung an ihre Umwelt abgibt. Die Kolonien der Schaumalge bilden eine kugelförmige, eiweiß- und kohlenhydratreiche Hülle, die oft schon mit bloßem Auge gut erkennbar ist. Im Bereich der südlichen Nordsee erreicht die Alge im Zeitraum von April bis Mai ihre maximale Dichte. Der Verbrauch der im Wasser enthaltenen Nährstoffe führt auf dem Höhepunkt zu einem Zusammenbruch einer derartigen Algenblüte, der mit der Auflösung der Koloniehüllen einhergeht. Komme es in dieser Phase zu stärkeren auflandigen Winden, könne insbesondere an den Inselstränden eine auffällige Schaumansammlung entstehen, erklärt der NLWKN-Experte. Dabei handelt es sich um kein neues Phänomen: Das Auftreten von Phaeocystis-Blüten in der Nordsee ist bereits für das Ende des 19. Jahrhunderts dokumentiert. „Häufigkeit, Dauer und Intensität der Blüten haben aber während der letzten Jahrzehnte zugenommen“, betont Herlyn. So wurden im Rahmen der Überwachung der niedersächsischen Küstengewässer an einer bei Norderney gelegenen Messstation 1993 Höchstwerte von bis zu 100.000 Kolonien pro Liter Seewasser gemessen. Danach erfolgte ein Rückgang der Spitzenwerte von 1997 bis 2003, während von 2004 bis 2013 fünfmal Jahresspitzen zwischen 15.000 und 36.000 Kolonien pro Liter erreicht wurden. Im Zeitraum von 2014 bis 2017 wurde ein Wert von 9.000 Kolonien pro Liter nicht überschritten. Die Ursache für das vermehrte Auftreten von Algenblüten liegt nach Auskunft des NLWKN im Zusammenwirken von dafür günstigen Witterungsverhältnissen und vom Menschen verursachten erhöhten Nährstoffeinträgen in die niedersächsischen Übergangs- und Küstengewässer.
Im Rahmen dieses Projekts soll der Stoffwechsel für die Thioetherverbindung 3,3'-Thiodipropionsäure (TDP) in einem Bakterienstamm auf biochemischer Ebene untersucht werden. Namentlich sollen das TDP-aufnehmende Transportsystem und das Ether-spaltende Enzym identifiziert und charakterisiert werden.
Gesamtziel des Verbundvorhabens besteht in der Erforschung und Entwicklung neuartiger intelligenter Sensor- und Monitorsysteme zur stofflichen Charakterisierung von Prozesssubstraten und Gaserträgen in der Flüssig- und Gasphase von Biogasanlagen, um durch die verbesserte Kenntnis der den Biogasprozess beeinflussenden Faktoren (chemisch, physikalisch, mikrobiell) die Prozessstabilität zu optimalen Bedingungen in situ zu gewährleisten. Im IGB soll ein Teststand aufgebaut werden, um einerseits ein Materialscreening für die Sensorbeschichtung durchführen zu können und um andererseits die Sensoren anwendungsnah in definierten Modellatmosphären testen zu können. Eine Teilautomatisierung und flexible Gestaltung für unterschiedliche Typen wird angestrebt. Oberflächenmodifikationen werden etabliert, die sowohl eine Steigerung der Empfindlichkeit als auch der Selektivität zum Nachweis Schwefel-haltiger Komponenten haben: (a) Durch Aufrauhung der Oberfläche kann man eine größere spezifische und aktivere Sensoroberfläche erreichen. Sie kann sowohl bessere Haftungseigenschaften für weitere Oberflächenmodifizierungen, als auch eine höhere Anreicherung und Adsorption von Zielgasen auf der Sensoroberfläche bieten. (b) Es sollen neuartige Beschichtungen der MOX-Halbleitersensoren entwickelt werden, die die Empfindlichkeit und die Selektivität der Sensoren verbessern. Eine Materialklasse mit einem hohen Potenzial für diese Anwendung sind ionische Flüssigkeiten.
| Origin | Count |
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| Chemische Verbindung | 5 |
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