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Ermittlung einer Eingangs- und Ausgangsbilanz für PFAS in einer typischen Papierfabrik

Teilthema im Globalvorhaben: Weiterentwicklung des Standes der Technik, national PFAS sind ubiquitär verbreitet. Es handelt sich um sehr persistente, mobile und toxische Stoffe. Einige Verbindungen werden in der wasser- und fettdichten Ausrüstung von Lebensmittelkontaktpapieren eingesetzt. Bestimmte Verbindungen kommen auch als Abriebfestmittel in Druckfarben zum Einsatz. Es ist unbekannt wie hoch die Gehalte an PFAS im Altpapier sind und wo diese in einer Papierfabrik verbleiben. in dem Forschungsvorhaben soll eine Input-Output-Analyse durchgeführt werden. Es soll geprüft werden, ob bestimmte Verarbeitungsschritte im Papierherstellungsprozess eventuell eine Senke für diese Stoffe darstellen. Es sollen darüber hinaus Emissionen in die Luft, ins Gewässer und in den Schlamm evaluiert werden.

Ressortforschungsplan 2024, Humanbiomonitoring-Analytik GerES VI: Persistente organische Schadstoffe (POP) im Blut

Ziel des Vorhabens ist die Humanbiomonitoring-Analytik von GerES VI Proben. Gemessen werden sollen persistente Schadstoffe ('persistent organic pollutants', POPs) im Blut von 1500 GerES VI Teilnehmenden. Es sollen fünf polychlorierte Biphenylether (PCB), sowie sechs Organochlorpestizide (OCP) gemessen werden. Das Monitoring der POPs trägt zur Einhaltung des Stockholmer Übereinkommens bei, daher werden aktuelle, für Deutschland repräsentative Erwachsenendaten benötigt.

Bodendauerbeobachtungsflächen Standorte Saarland

Bodendauerbeobachtungsflächen (BDF) Persistente Schadstoffe reichern sich im Boden an. Die Pedosphäre kann anthropogene Einwirkungen langfristig dokumentieren. Monitoringprogramme zur Erfassung der Veränderung von Bodenzuständen und Bodenfunktionen sind damit ein wichtiges Instrument der Umweltüberwachung. Mit ihrer Hilfe können zukünftige Entwicklungen im Stoffhaushalt der Böden prognostiziert und damit rechtzeitig Strategien und Maßnahmen zum Schutz des Bodens eingeleitet werden.

Hydrogeologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 200 000 - Schutzpotenzial der Grundwasserüberdeckung

Die Karte "Hydrogeologische Übersichtskarte von Niedersachsen 1 : 200 000 - Schutzpotenzial der Grundwasserüberdeckung" bewertet die anstehenden Gesteine nach Beschaffenheit und Mächtigkeit im Hinblick auf ihr Vermögen, den oberen Grundwasserleiter vor der Befrachtung mit potenziellen Schadstoffen zu schützen. Das Grundwasser gilt dort als gut geschützt, wo gering durchlässige Deckschichten über dem Grundwasser die Versickerung behindern und wo große Flurabstände zwischen Gelände und Grundwasseroberfläche eine lange Verweilzeit begünstigen. Das Schutzpotenzial wird summarisch drei Klassen zugeordnet, in denen unterschiedliche stoffmindernde Eigenschaften der Gesteine in der Grundwasserüberdeckung zusammengefasst dargestellt werden. • gering < 1m gering durchlässige Gesteine (Ton, Schluff) oder < 5m gut durchlässige Gesteine (Fein- bis Mittelsand) oder < 10m sehr gut durchlässige Gesteine (Grobsand, Kies, klüftiges oder verkarstetes Festgestein) • mittel 1 - 5m gering durchlässige Gesteine (Ton, Schluff) oder 5 – 10m gut durchlässige Gesteine (Fein- bis Mittelsand) oder > 10m sehr gut durchlässige Gesteine (Grobsand, Kies, klüftiges oder verkarstetes Festgestein) • hoch > 5m gering durchlässige Gesteine (Ton, Schluff) oder > 10m gut durchlässige Gesteine (Fein- bis Mittelsand) Grundsätzlich ist Grundwasser gegen Befrachtungen mit potenziellen Schadstoffen, die als flüssige Phasen oder gelöst mit den versickernden Niederschlägen eingetragen werden, überall dort geschützt, wo gering durchlässige Deckschichten über dem Grundwasser die Versickerung behindern und wo große Flurabstände zwischen Gelände- und Grundwasseroberfläche eine lange Verweilzeit begünstigen, innerhalb der Stoffminderungsprozesse wirksam werden können. Bei den zu betrachtenden Stoffen können grob drei Gruppen unterschieden werden: • biologisch abbaubare Stoffe (z.B. bestimmte organische Verbindungen, Stickstoffverbindungen) • adsorbierbare Stoffe (z.B. bestimmte organische Verbindungen, Schwermetalle, einige Kationen von Salzen) • persistente Stoffe (z.B. bestimmte organische Verbindungen) Bei den Stoffminderungsprozessen, die durch lange Verweilzeiten in der ungesättigten Zone begünstigt werden, sind mehrere Kriterien zu berücksichtigen: • bei flüssigen Phasen spielt die Viskosität eine große Rolle, dünnflüssige Phasen können leicht durchsickern, während pastöse Phasen bereits im Boden zurückgehalten werden. • feste Phasen im Gestein oder an der Oberfläche werden je nach Löslichkeit unterschiedlich ausgewaschen • bei der Adsorption von Stoffen spielen die verfügbaren Oberflächen von Tonmineralen und der Gehalt an organischem Kohlenstoff eine übergeordnete Rolle. Die Versickerungsfähigkeit wässriger Lösungen beruht wesentlich auf der Durchlässigkeit der durchsickerten Gesteine. Diese wiederum hängt von den effektiven Hohlraumanteilen ab, die im Lockergestein durch den Porenraum, im Festgestein durch vernetzte Klüfte, Schichtfugen und Lösungshohlräume bestimmt werden. In die Klasse „gering“ sind die Gebiete eingestuft, in denen aufgrund sehr geringer Mächtigkeiten oder des Fehlens potenzieller Barrieregesteine (Ton, Schluff), bzw. geringer Flurabstände die Verweildauer von eingedrungenen Schadstoffen kurz ist und adsorptive Oberflächen kaum oder gar nicht vorhanden sind. Daher können Stoffminderungsprozesse (Abbau, Adsorption) kaum stattfinden. In die Klasse „mittel“ sind die Gebiete eingestuft, in denen aufgrund mittlerer Mächtigkeiten potenzieller Barrieregesteine (Ton, Schluff), bzw. mittlerer Flurabstände die Verweildauer von eingedrungenen Schadstoffen mäßig ist und adsorptive Oberflächen in geringem Umfang vorhanden sind. Daher können Stoffminderungsprozesse (Abbau, Adsorption) in beschränktem Maße stattfinden. In die Klasse „hoch“ sind die Gebiete eingestuft, in denen aufgrund großer Mächtigkeiten potenzieller Barrieregesteine (Ton, Schluff), bzw. großer Flurabstände bei durchlässigen Gesteinen die Verweildauer von eingedrungenen Schadstoffen groß ist und /oder adsorptive Oberflächen in hohem Umfang vorhanden sind (Ton). Daher können Stoffminderungsprozesse (Abbau, Adsorption) in besonders starkem Maße stattfinden. Potenzielle Reinigungsvorgänge im grundwassererfüllten Bereich bleiben außer Betracht. Festgesteinsgebiete wurden anhand des Grundwasserleitvermögens der oberflächennah anstehenden Gesteine beurteilt.

ThWIC: Vorhersage der Abbaubarkeit von Wasserschadstoffen in technischen Verfahren durch künstliche Intelligenz, Teilvorhaben B

Methodik und Verfahren zur Aufklärung mikrobieller Besiedelungs- und Zersetzungsprozesse an Biokunststoffen während und nach dem Gebrauch durch Analyse materialspezifischer Mikrobi

Charakterisierung der mit Natriumpyrophosphat löslichen, schwer abbaubaren organischen Bodensubstanz mittels FT-IR

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 Kohlenstoffumsatz-Modellen (z.B. Roth 23.6) dienen und die im Modell berechneten Pools um einen qualitativen Term ergänzen

Wassertechnologie und Wasseranalyse

Das Vorhaben ist in 4 Zielbereiche gegliedert: 1) Aufklaerung, Bilanzierung organischer Wasserschadstoffe, insbesondere biologisch schwer abbaubare Verbindungen, 2) Adsorptive Wasserreinigung mit Aluminiumoxid, insbesondere Abtrennung und Rueckgewinnung von Phosphat aus Abwasser, 3) Aufklaerung der Wirkung von Ozon auf organische Wasserinhaltsstoffe und Entwicklung eines Verfahrens der kombinierten Anwendung von Ozon und biologischer Behandlung fuer Abwasser, 4) Verfahrensentwicklung zur Teilentsalzung von Wasser durch Ionenaustausch, insbesondere zur Verminderung des Nitratgehaltes.

Sonderforschungsbereich (SFB) 1253: Catchments as Reactors: Schadstoffumsatz auf der Landschaftsskala (CAMPOS); Catchments as Reactors: Metabolism of Pollutants on the Landscape Scale (CAMPOS), Teilprojekt P06: Steuergrößen für das Verhalten von Agrochemikalien in Böden

Landwirtschaftliche Böden erfahren einen hohen Eintrag an Agrochemikalien, die wiederum abgebaut, gespeichert oder auch in andere Umweltkompartimente wie den Untergrund verlagert werden können. Unbenommen der generellen Bedeutung der Böden für die Oberflächen- und Grundwasserqualität fehlt nach wie vor ein mechanistisches Verständnis der gekoppelten geochemischen Prozesse, die den Schadstoffabbau in Böden steuern. Auf Basis eines Untersuchungsprogramms zum Pestizid- und Stickstoffaustrag auf repräsentativen Böden im Ammergebiet werden in dem Projekt die limitierenden Faktoren des Pestizidabbaus untersucht, um zu klären, weshalb intrinsisch abbaubare Stoffe auf der Feldskala äußerst persistent sein können.

Abbau giftiger Substanzen, Farbstoffe, etc. in den Industrieabwaessern unter dem Einfluss von ionisierender Strahlung und UV-Licht

Bekanntlich werden bei der Produktion von Aluminium, Stahl etc., sowie von chemischen Produkten, Textilien, etc. eine Reihe von giftigen Gasen (Stickoxide, Schwefeloxide, etc.) und giftige schwer abbaubare Substanzen gebildet. Diese tragen entweder als Abgase oder Abwaesser zur Umweltverschmutzung wesentlich bei. Wir haben uns als Aufgabe gestellt, diese schaedlichen Stoffe unter dem Einfluss von Strahlung entweder in nutzbare Substanzen umzuwandeln oder aber sie so weit abzubauen, sodass sie keine Gefahr fuer die Umwelt darstellen.

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