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s/polyaromatische-kohlenwasserstoffe/Polyaromatische Kohlenwasserstoffe/gi

Aufnahme von Fremdchemikalien durch verschiedene Pflanzen, die auf Boeden mit Kompost wachsen. Nachweis von Fremdchemikalien in pflanzlichen und tierischen Nahrungsmitteln sowie im Carcinomgewebe des Menschen

In bereits gewonnenen Ergebnissen stellten wir fest, dass Pflanzen Fremdchemikalien in unterschiedlicher Konzentration in den oberirdischen und unterirdischen Teilen anreichern. Den Boeden wurden unterschiedliche Mengen von Kompost beigegeben, dessen Schadstoffgehalt vorher untersucht worden war. In den Pflanzen wurden Blei, Cadmium, Chrom und polycyclische Aromaten bestimmt. Es soll geklaert werden, welche Beziehung zwischen dem Schadstoffgehalt der mit Kompost behandelten Boeden und den auf solchen Boeden gezogenen Pflanzen bestehen. 1. Weine aus Weinbaugebieten, in denen seit Jahren industriell hergestellter Kompost als 'Bodenverbesserungsmittel' (100 t/ha) Anwendung fanden sich PAK von 0,1-05 ug 3,4-Benzpyren/1,1,0-3, oug 3,4-Benzinfluoranthen/1 und 1,36-3,21 mg Blei/l Wein. (Grenzwert fuer Blei im Wein: 0,3 mg Blei/l). 2. Nahrungspflanzen (Moehren, Sommergerste, Sommerweizen, Mais, Kartoffeln und Dill), die auf drei unterschiedlich alten Parzellen einer Muelldeponie mit verschiedenen Abdeckschichten gezogen worden waren sowie auf einem Kontrollbeet. Nachgewiesen wurden in Abdeckschicht, Muellschicht und Boden und in den Pflanzen PAK sowie Cd, Cr und Pb. Die Abdeckschichten unterschieden sich in Sickerwasserberegnung und Bodenbehandlung. Auffallend waren bei diesem Feldversuch eine Reduzierung des Massenertrages und Laengenwachstums sowie eine Instabilitaet der Pflanzen.

Vergleich zyto- und gentoxischer Wirkungen des Abgaspartikulats von verschiedenen Dieselfahrzeugen bei Betrieb mit fossilem Brennstoff und Rapsoelmethylester (Biodiesel)

Dieselmotoremissionen (DME) haben sich bei Verbrennung fossiler Kraftstoffe als mutagen erwiesen. Die Karzinogenitaet wurde von der IARC im Tierversuch als gesichert (sufficient evidence) und fuer den Menschen als wahrscheinlich (limited evidence) eingestuft. In unseren Studien werden die DME beim Betrieb von PKW und Traktoren mit Rapsoelmethylester (RME) und herkoemmlichem Dieselkraftstoff (DK) untersucht. Das filtergesammelte Abgaspartikulat wird schonend extrahiert, mit HPLC auf PAH analysiert und im direkten Vergleich zwischen RME und DK im AMES-Test auf seine mutagenen Eigenschaften und im Neutralrot-Test auf Zytotoxizitaet untersucht. In den bisher durchgefuehrten Versuchen waren die Filterextrakte bei RME-Betrieb trotz hoeherer absoluter Masse in fast allen Laststufen und Fahrzyklen deutlich weniger mutagen als die DK-Extrakte. Dies ist wahrscheinlich auf die niedrigere PAH-Konzentration im Abgas bei RME-Betrieb zurueckzufuehren. Sollte sich bestaetigen, dass RME-Abgase eine niedrigere mutagene Potenz aufweisen als DK-Abgase, so muss ein Ersatz von DK durch RME beim Betrieb von Dieselfahrzeugen an besonders kritischen Arbeitsplaetzen (in Hallen, unter Tage) und anderen Stellen (z.B. Taxis und Busse in Innenstaedten) diskutiert werden.

Bilanzierung von Schadstoffen auf urbanen Flächen durch chemische und bildanalytische Methoden

In Deutschland wird in vielen Städten und Gemeinden das Regenwasser über eine Mischwasserkanalisation zusammen mit dem Abwasser der Haushalte/Kleinindustrien dem Klärwerk zugeführt. Bei Regenereignissen fallen so enorme zusätzliche Wasservolumina im Klärwerk an und müssen - um einen optimalen Betriebszustand beibehalten zu können - im Kanalnetz oder eigens dafür gebauten Rückhaltebecken zwischengespeichert werden. Ökonomischer und - unter dem Aspekt der Grundwasserneubildung - auch ökologischer wäre daher eine direkte Regenwasserversickerung in den Boden vor Ort. Infolge des zunehmenden Straßenverkehrs und anderer Immissionsquellen ist unser Regenwasser heutzutage jedoch nicht frei von Schadstoffen. Dies kann zu einer Belastung des Bodens und des Grundwassers bei der Regenwasserversickerung führen. Deshalb untersucht werden, inwieweit Dachmaterialien als Senke bzw. Quelle für Schadstoffe fungieren können. Bei der unvollständigen Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstehen z.B. Verbindungen aus der Klasse der Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK). Einige dieser Verbindungen sind krebserregend und werden frei oder an (Staub-)Partikel adsorbiert mit dem Niederschlag aus der Atmosphäre ausgewaschen. Deshalb wird innerhalb des Projektes die Konzentration der PAK im Regenwasser und den Dachabläufen unterschiedlicher Dachmaterialien (Tonziegel, Betondachsteine, Dachpappe, Titanzink, Kupfer, usw.) als Funktion der Jahreszeit und Regenintensität bestimmt. Gleichzeitig wird auch der Eintrag von Metallen in den Regenwasserabfluss der ausgewählten Dachmaterialen als eine mögliche Schadstoffquelle untersucht. Die Ergebnisse aus den Modelldachexperimenten werden mit Befunden realer Dachflächen verglichen. Eine Hochrechnung des Eintrages größerer Einzugsgebiete erfolgt durch die Ermittlung der Dachflächen und Materialien z.B. mittels Laserscanning und Hyperspektralaufnahmen.

Analyse von Schadstoffen in Humanproben im Rahmen der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit von Erwachsenen (GerES V/VI), Teil 2 - Schwermetalle in Vollblut

Zielstellung: Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen HBM-Proben der Erwachsenen auf Schadstoffe zu analysieren, die besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen und denen die erwachsene Bevölkerung im nennenswerten Maße ausgesetzt ist (wie beispielsweise Metalle, Weichmacher, polyaromatische Kohlenwasserstoffe, Pyrrolidone, umweltrelevante Phenole). Darüber hinaus sollen im Vorhaben Substanzen, für die im Rahmen der BMU/VCI-Kooperation zur Förderung des Human-Biomonitorings analytische Methoden entwickelt wurden, in den HBM-Proben sowohl des aktuellen GerES VI, als auch in den archivierten HBM-Proben von GerES V analysiert werden. Output: Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Blut- und Urinproben belastbare, repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung mit zahlreichen gesundheitsrelevanten Substanzen.

Selektion und Quantifizierung von PAK-metabolisierenden Mischkulturen in hochbelasteten Abwaessern durch die Korrelation molekularbiologischer und kultureller Verfahren

Der mikrobielle Abbau von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) durch Mischkulturen in komplexen Reaktorsystemen laesst sich nur analytisch-chemisch anhand der Abnahme des Substrats oder durch den Nachweis entstehender Abbauprodukte verfolgen. Biologische Tests fuer die qualitative und quantitative Bestimmung des Biodegradations-Prozesses, z.B. der direkte Nachweis der enzymatischen Aktivitaet, fehlen. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Ermittlung des genetischen Potentials und der funktionellen Aktivitaet von mikrobiellen Lebensgemeinschaften fuer den PAK-Abbau durch Kombination von molekularbiologischen Arbeitsmethoden wie der Gensonden-Technik mit der klassischen mikrobiologischen Vorgehensweise. Am Beispiel des Phenathrenabbaus soll versucht werden, das genetische Potential fuer diesen katabolischen Stoffwechselweg mittels spezifischer Gensonden zu erfassen.

Altablagerungen und Altstandorte

Untersuchung von Altablagerungen und Altstandorte auf ihr Gefaehrdungspotential in Bezug auf Boden, Bodenluft und Grundwasser. Deren Konzentration insbesondere an Halogenkohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, PAKs sowie Schwermetallen wird bewertet.

Messungen in der Außenluft (Staub, Gas)

Diskontinuierliche Messungen von gas- und staubförmigen Bestandteilen in der Außenluft. Depositionsmessungen, Untersuchung von Hausstaubproben, jährlich wechselnde Messprogramme in unterschiedlichen Gebieten von Hamburg.

Synthese von stationaeren Phasen fuer die Probevorbereitung

Herstellung modifizierter Kieselphasen zur Anreicherung aromatischer Kohlenwasserstoffe. Einsatz zur Anreicherung von aus Boeden extrahierten PAH. Probevorbereitung fuer Chromatographie.

Dachpappenfabrik Oberschöneweide

Der Standort in der Wilhelminenhofstraße wurde im Zeitraum 1894 bis 1945 durch die teerverarbeitende Industrie zur Produktion von Dachpappe, Asphalt und anderen Mineralölprodukten genutzt. Seit 1961 fand die Ansiedlung von Mischgewerbe statt (z.B. Kfz-Werkstätten, Reifenhandel, Malerlager). Nach 1990 wurde das Gelände durch die Karl-Unternehmensgruppe übernommen. Als Folge von Kriegseinwirkungen, Havarien, Leckagen und Handhabungsverlusten ist eine massive Verunreinigung der Umweltkompartimente Boden und Grundwasser durch flüssige Teerphase [polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)] erfolgt. Die Schwerphase ist gravitativ in den 1. unbedeckten Aquifer eingedrungen und hat sich auf der Oberfläche des folgenden Geringleiters (Geschiebemergel) ausgebreitet. Daneben konnte auch eine flächenhafte Verbreitung der Verunreinigung in der ungesättigten Bodenzone ermittelt werden. Bedingt durch die Lage im Anstrom der Fassungen des Wasserwerks Wuhlheide und die damit verbundene Gefährdung der Trinkwassergewinnung wurden seit 1992 erste Erkundungsmaßnahmen umgesetzt (Boden, Bodenluft, Grundwasser). Dabei wurden im Grundwasser bereits früh Belastungen durch PAK, BTEX, NSO-Heterozyklen (ein- oder mehrkernige zyklische Kohlenwasserstoffverbindungen, in denen mindestens ein Kohlenstoff-Ringatom durch Stickstoff, Schwefel oder Sauerstoff ersetzt ist) und Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) nachgewiesen. Zur weiteren Eingrenzung der Schadstoffverbreitung und zur Beurteilung der Gefährdungssituation wurde seit 2002 im Rahmen mehrerer Kampagnen ein Netz aus 15 Messstellengruppen mit insgesamt 22 Einzelpegeln eingerichtet. In den Jahren 2003/2004 wurde anhand einer intensiven historischen Erkundung die Lokalisierung der Lage von Anlagenteilen wie z. B. Teerbecken, Rohrleitungen und Rührwerken vorgenommen. In diesem Zusammenhang ist auch eine Bestandsaufnahme sämtlicher Gebäudeteile einschließlich der Öffnung verschlossener Bauteile erfolgt. In 2011 wurden die Untersuchungen durch die rechnerische Modellierung der Staueroberfläche ergänzt, um Bereiche (Senken) auszukartieren, in denen eine Akkumulation der Schwerphase zu erwarten war. Als sanierungsvorbereitende Arbeiten wurde in 2010 zunächst der gesamte Gebäudebestand (26.300 m³ umbauter Raum) zurückgebaut. In 2011 sind die Rückbauarbeiten mit der Beseitigung der Teerbecken und der Tiefenenttrümmerung des Untergrundes auf dem Gesamtareal fortgesetzt worden. Dabei erfolgte bereits auch der Voraushub für die anschließende Bodensanierung. Ab 2012 wurden dann die Arbeiten für den Bodenaustausch bis ca. 11 m unter Geländeoberkante aufgenommen. In dem zentralen Grundstücksbereich wurde der belastete Boden an 256 Bohransatzpunkten im Wabenverfahren entnommen und durch sauberen Füllboden (LAGA Z0) ersetzt. Zum Schutz der Nachbarbebauung mussten die Bohrungen im randlichen Sanierungsbereich als Großlochbohrungen ausgeführt werden. Neben dem Bodenaustausch im hochbelasteten Bereich erfolgte über die unmittelbare Gefahrenabwehr hinaus auch auf dem restlichen Grundstück auf Initiative und Kosten des Grundstückseigentümers die komplette Tiefenenttrümmerung (Abbruch der unterirdischen Bauten) und ein Austausch der oberen Bodenschicht. Bei der Beseitigung des Teerbeckens, der Tiefenenttrümmerung und des Voraushubs wurden 5.600 t gefährliche Abfälle (>LAGA Z2) entsorgt (zusätzlich 200 t Teere). Durch den anschließenden Bodenaustausch mit dem Wabenverfahren und den Großlochbohrungen wurden weitere 28.700 t an kontaminiertem Material aus dem Untergrund entfernt. Zur Erfassung der im Grundwasser gelösten Schadstoffe und Verhinderung eines Abstroms in Richtung der Wasserfassungen des Wasserwerks Wuhlheide wurde in 2012 eine hydraulische Sicherungs-/ Sanierungsmaßnahme mit Förderung von Grundwasser aus 2 Brunnen aufgenommen. Dadurch sollte auch die Schadstofffracht ausgetragen werden, die durch den Einfluss der Bodensanierung (Energieeintrag durch Erschütterungen) mobilisiert wurde. Gleichzeitig diente die GWRA während der Bodensanierung der Reinigung des Auflastwassers sowie des Wassers aus den Entwässerungscontainern. Die hydraulische Sicherungs-/ Sanierungsmaßnahme (Grundwasserförderung) wurde bis Ende April 2016 fortgeführt. Weiterhin wird die Grundwasserbeschaffenheit durch ein Grundwassermonitoring als Nachsorgemaßnahme mit halbjährlichen Beprobungskampagnen überprüft. Die Gesamtkosten der Sanierung belaufen sich bis Ende 2018 auf 4,2 Mio. €, wobei der weit überwiegende Anteil der Aufwendungen durch die Maßnahmen zur Bodensanierung verursacht wurde. Im Jahr 2013 ist die Neubebauung der sanierten Fläche abgeschlossen worden. Seitdem wird das Grundstück wieder gewerblich genutzt (u. a. Futterhandel, Kfz-Werkstatt).

Spezielle Qualitaetsaspekte von Biotonnekomposten

Abbau von phenolischen Substanzen waehrend des Kompostierprozesses und nach der Kompostausbringung am Feld. Phytosanitaere Wirkungen von Komposten gegen die von Pythium ultimum hervorgerufene Umfallkrankheit von Erbsen in Relation zu Polyphenolgehalt, mikrobieller Biomasse und Aktivitaet der Komposte. Belastung von Biotonnenkomposten mit Dioxinen, Furanen und PAKs.

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