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Found 297 results.

Substanzspezifische Isotopenanalytik zur Untersuchung des Abbaus von Spurenschadstoffen aus diffusen Einträgen in Grundwasservorkommen

Die Messung von Substanz-spezifischer Stabilisotopenfraktionierung in Grundwasserschadstoffen (Compound-Specific Isotope Analysis, CSIA) ist ein etablierter Indikator für Abbau stromabwärts von Kontaminationsquellen in Altlasten. Laufende Forschungsarbeiten konzentrieren sich darauf, diesen Ansatz nun auch für diffuse (d.h. nicht Punktquellen) Kontaminanten wie das Pestizid Atrazin im niedrigen µg/L bis sub-µg/L Konzentrationsbereich vorzuspuren. Hier bietet CSIA einen machtvollen Ansatz, Abbau sogar über Zeitskalen sichtbar zu machen, die sonst Untersuchungen gar nicht zugänglich wären, oder wenn fluktuierende Konzentrationen eine Abschätzung erschweren. Der Ansatz beruht auf der Beobachtung, dass sich Isotopenwerte von Atrazin während Biotransformation ändern und somit ein Konzentrations-unabhängiges Indiz für Abbau liefern. Für einen Durchbruch von Spurenschadstoff CSIA im Feld sind jedoch kritische methodologische Fortschritte nötig. (1) Niedrige Schadstoffkonzentrationen (sub-µg/L) in Grundwasser treten in Gegenwart viel höherer Konzentrationen (mg/L) von gelöstem organischen Kohlenstoff (DOC) auf, was selektive und sensitive Spurenschadstoff CSIA stark limitiert. Mit Bakkours Expertise in selektiven Anreicherungs- und Aufreinigungstechniken zielen wir auf entscheidende Verbesserungen für empfindliche CSIA von Spurenschadstoffen in Grundwasserproben. (2) Isotopenfraktionierung in Laborexperimenten wird typischerweise bei viel höheren Konzentrationen (mg/L) als im Grundwasser (sub-µg/L) bestimmt. Mit Elsners Expertise in Chemostat und Fed-Batch Experimenten werden wir Isotopenfraktionierung von Atrazin im niedrigen Konzentrationsregime hinterfragen, als belastbare Basis für Feldinterpretationen. (3) Um als Indikator für Spurenschadstoffabbau zu dienen, müssen die Abbau-induzierten Änderungen in Isotopenwerten größer sein als die Bandbreite in kommerziellen Produkten. In Israel, wo Atrazin noch routinemäßig eingesetzt wird, werden wir daher in einer gemeinsamen Anstrengung Atrazinisotopenwerte (d13C, d15N) im Küstenaquifer analysieren und mit kommerziellen Atrazinprodukten vergleichen. (4) Um solche Isotopen-basierten Feldergebnisse kritisch zu hinterfragen, nutzen wir Bernsteins Expertise in mikrobiologischen Methoden der Hydrologie. Die vereinten Fortschritte werden es uns ermöglichen, die Anwendbarkeit von Spurenschadstoff CSIA für niedrige Konzentrationen im Grundwasser grundlegend zu erforschen.

Top-Down Bestimmung der CH4-Emissionen lokalisierter Emittenten über boden- und flugzeuggestützte In-situ und Fernerkundungsdaten, Teilprojekt 2: Flugplanungsstrategie

Sedimentmanagementkonzept Sachsen-Anhalt Abgeschlossene Leistungen - Vorplanung Mühlgraben Halle

Durch die Flussgebietsgemeinschaft Elbe wurde 2013 ein elbeweites Sedimentmanagementkonzept fertig gestellt. In diesem Konzept wurden für Sachsen-Anhalt u.a. Handlungsempfehlungen zur Minderung des sedimentspezifischen Schadstofftransfers aus dem Einzugsgebiet der Saale in die Elbe aufgezeigt. Die Handlungsempfehlungen beinhalten Einzelmaßnahmen zur: Sanierung / Reduzierung von Schadstoffeinträgen aus Punktquellen, Sanierung / Reduzierung des Schadstofftransfers aus Altlasten in Oberflächengewässer, Sicherung / Minderung / Beseitigung von Altsedimentdepots als Schadstoffquelle im Gewässer und Umsetzung eines Feinsedimentmanagements für definierte Gewässerabschnitte. Als konkrete Handlungsempfehlungen zum Schwerpunkt Altsedimentdepots ist darin die Klärung der Erfolgsaussichten und Lösungsmöglichkeiten für die Seitenstrukturen der Saale enthalten. Um sicher zu stellen, dass die wirksamsten und nachhaltigsten Maßnahmen zur Verbesserung der Umwelt realisiert werden, muss die Wirkung der Altsedimentdepots auf die betreffende Seitenstruktur sowie auf die Saale in ihrer Gesamtheit erfasst und bewertet werden. Da neben dem Mühlgraben in Halle noch weitere Seitenstrukturen bei der Beurteilung der von Altsedimentdepots ausgehenden Gewässerbeeinträchtigungen gleichermaßen zu berücksichtigen sind, soll vor einer Umsetzung von Maßnahmen an einzelnen Altsedimentdepots ein Gesamtkonzept beauftragt werden. Der Bericht "Vorplanung zur Sicherung / Minderung / Beseitigung Altsedimentdepot Mühlgraben Halle" ist insoweit ein erster Baustein für das geplante Gesamtkonzept, auf dessen Basis über die Umsetzung von Maßnahmen entschieden wird. Im Gutachten "Mühlgraben Halle" werden die Schadstoffsituation, die Sedimentmenge im Mühlgraben sowie Lösungsansätze zur Sicherung / Beseitigung des Altsedimentdepots dargestellt. Fragen u.a. zur Hydromorphologie und die Wirkung auf den Vorfluter Saale werden im Gesamtkonzept zu berücksichtigen sein. Die Ergebnisse des Gutachtens zum Mühlgraben Halle finden Sie in der folgenden Tabelle. Hier können Sie die Unterlagen der "Vorplanung zur Sicherung / Minderung / Beseitigung Altsedimentdepot Mühlgraben Halle" im pdf-Format herunterladen Zum Lesen der Dateien  benötigen Sie den Acrobat Reader Abschlussdokumentation - Textteil pdf-Datei öffnen [ca. 3,1 MB] Anlage 1 - Lagepläne pdf-Datei öffnen [ca. 9,5 MB] Anlage 2 - Querprofile pdf-Datei öffnen [ca. 0,6 MB] Anlage 3 - Laborergebnisse pdf-Datei öffnen [ca. 0,2 MB] Anlage 4 - Kubatur-Berechnungen pdf-Datei öffnen [ca. 0,4 MB] Anlage 5 - Verfahrensfließschemata pdf-Datei öffnen [ca. 0,2 MB] Anlage 6 - nichtmonetäre Bewertungsmatrix pdf-Datei öffnen [ca. 0,1 MB] Anlage 7 - monetäre Bewertungsmatrix pdf-Datei öffnen [ca. 0,7 MB] Anlage 8 - Fotodokumentation pdf-Datei öffnen [ca. 5,5 MB] Anlage 9 - Prüfberichte Labor pdf-Datei öffnen [ca. 0,5 MB] Anlage 10 - Feldprotokolle Peilstangensondierungen pdf-Datei öffnen [ca. 0,5 MB] Anlage 11 - Stellungnahme 2-Frequenz-Echolotung pdf-Datei öffnen [ca. 1,1 MB] Anlage 12 - Probenahmeprotokolle SV pdf-Datei öffnen [ca. 1,4 MB] Anlage 13 - vorplanungsrelevante Daten pdf-Datei öffnen [ca. 0,7 MB] Anlage 14 - Eigentümer und Nutzungsrechte wird aus datenschutzrechtlichen Gründen nicht veröffentlicht

Bericht: "Nährstoffe in den deutschen Küstengewässern der Ostsee und angrenzenden Gebieten"

Phosphorus inputs from the eight largest sewage treatment plants on the German Baltic Sea coast (about 70% of direct dischargers) decreased by 98% between 1990 and 2008. In the same period, nitrogen input decreased by 89% (about 90% of direct dischargers). A comparison of the periods 1986/90 and 2004/08 shows that riverine discharges of total phosphorus decreased by 61%, primarily due to reduced inputs from point sources. Nitrogen input, mostly from diffuse sources, decreased only by 13%, half of the decrease being attributable to lower runoff. The distribution pattern of phosphate concentrations in winter shows that levels in the inner coastal waters are in the same order of magnitude as in the open sea. By contrast, nitrate concentrations are 50 - 70 times higher than in the open sea due to the fact that diffuse sources prevail in the drainage area and that nitrate levels are closely coupled to runoff in the inner coastal waters, especially in the estuaries of the river Odra including Haff and Peenestrom, the rivers Warnow and Trave. These reduced inputs are also reflected in the decline of total phosphorus and nitrogen concentrations, both in the inner coastal waters and in the adjacent Baltic Sea waters. The strongest decline was recorded up to the mid-1990s, after which concentrations have fluctuated at a relatively stable level, often associated with runoff. Nevertheless, all areas still have to be considered eutrophied, in accordance with the HELCOM classification (HELCOM [2009]). Water quality in the open sea areas (western Belt Sea, Kiel Bight, Arkona Basin, Zingst outer coast) is classified as moderate, whereas waters closer to the coast and in more enclosed areas (Flensburg Fjord, southern Kiel Bight, Lübeck Bight, Wismar Bight, and Pomeranian Bight) have to be classified as -bad- applying the WFD assessment criteria. Eutrophication is particularly high in the inner coastal waters (Schlei, Lower Trave, Lower Warnow, Darss-Zingst Bodden Chain, Jasmund Bodden, Peenestrom, Kleines Haff). The orientation values for inner coastal waters are exceeded several times and apparently have been set too low, especially because of their missing gradients toward the open Baltic Sea. They require scientific review.#locale-ger: Der Phosphoreintrag aus den acht wichtigsten Kläranlagen an der deutschen Ostseeküste (ca. 70% der Direkteinleiter) hat sich zwischen 1990 und 2008 um 98% verringert. Der Stickstoff-Eintrag ging im gleichen Zeitraum um 89% zurück (ca. 90% der Direkteinleiter). Der flussbürtige Eintrag von Gesamtphosphor ist um 61% zurückgegangen, vergleicht man die Zeiträume 1986/90 und 2004/08, vor allem bedingt durch verringerte Frachten aus Punktquellen. Der vorwiegend aus diffusen Quellen stammende Stickstoffeintrag hat sich nur um 13% verringert, wovon die Hälfte der Abnahme dem geringeren Abflussgeschehen geschuldet ist. Die Verteilungsmuster der winterlichen Phosphatkonzentrationen zeigen, dass die Werte in den inneren Küstengewässern in der gleichen Größenordnung liegen wie in der offenen See. Dagegen verursacht die Dominanz diffuser Quellen im Einzugsgebiet und die enge Kopplung ans Abflussgeschehen in den inneren Küstengewässern, insbesondere in den Ästuaren der Oder mit Haff und Peenestrom, der Warnow und der Trave, Nitratkonzentrationen, die teilweise um das 50- bis 70-fache über den Werten der offenen See liegen. Die reduzierten Einträge spiegeln sich auch im Rückgang der Gesamtphosphor- und Stickstoffkonzentrationen, sowohl in den inneren Küstengewässern als auch in der vorgelagerten Ostsee wider. Der stärkste Rückgang fand bis Mitte der 1990er Jahre statt, danach schwanken die Werte auf einem relativ stabilen Niveau, häufig an das Abflussgeschehen gekoppelt. Trotzdem müssen alle Gebiete nach wie vor als eutrophiert bewertet werden, was in Übereinstimmung mit den HELCOM-Bewertungen steht (HELCOM [2009]). Dabei weisen die offenen Meeresgebiete (Westliche Beltsee, Kieler Bucht, Arkonabecken, Zingster Außenküste) einen mäßigen Gewässerzustand auf. Die küstennahen und mehr abgeschlossenen Regionen (Flensburger Förde, südliche Kieler Bucht, Lübecker Bucht, Wismarbucht und Pommernbucht) müssen gemäß den WRRL-Bewertungskriterien dagegen als schlecht bewertet werden. Einen besonders hohen Eutrophierungsgrad weisen die inneren Küstengewässer auf (Schlei, Untertrave, Unterwarnow, Darß-Zingster Boddenkette, Jasmunder Bodden, Peenestrom, Kleines Haff). Die Orientierungswerte für die inneren Küstengewässer werden um ein Vielfaches überschritten und erscheinen als zu niedrig angesetzt, auch und besonders wegen ihrer fehlenden Gradienten bis zur offenen Ostsee, und bedürfen einer wissenschaftlichen Überarbeitung.

Analytik zur Gasaufbereitung und Methanolsynthese, Teilprojekt: C2C - Systemintegration (L-SI)

Konzepte zur Sanierung konventioneller Munitionsaltlasten in Nord- und Ostsee, Vorhaben: Gesundheitseffekte von Sprengstoff typischen Verbindungen auf marine Modellorganismen

Messung der horizontalen und vertikalen Verteilung von Luftschadstoffen in Wien

Das übergeordnete Ziel des geplanten Projektes besteht darin, vom Menschen verursachte Luftverschmutzung in Ballungsräumen besser zu verstehen. Die Untersuchung von Stickstoffdioxid (NO2) und Aerosolen wird sich dabei auf spektrale Messungen mit zwei MAX-DOAS (Multi-Axiale Differentielle Optische Absorptionsspektroskopie) Instrumenten an zwei verschiedenen Standorten in Wien stützen. Die MAX-DOAS Methode wird zur Messung von Streulicht in verschiedenen Blickrichtungen verwendet, aus denen die horizontale und vertikale Verteilung von Spurengasen und Aerosolen in der Troposphäre abgeleitet werden kann. Die Datenauswertung wird sich auf eine schnelle geometrische Annäherung sowie die exaktere Methode der Optimal Estimation stützen und troposphärische Säulen und Vertikalprofile von NO2 und Aerosolen ergeben. Die Vertikalprofile liefern eine wichtige Datengrundlage, die für den Vergleich mit bestehenden in-situ Messungen verwendet werden kann. Die aus den MAX-DOAS Messungen abgeleiteten troposphärischen Vertikalsäulen ermöglichen zusammen mit meteorologischen Messungen (z.B. Windgeschwindigkeit, Windrichtung) die Überwachung von Luftschadstoffen über städtischem Hintergrund, stark befahrenen Straßen, und industriellen Punktquellen auf horizontaler Ebene. Die geplanten Langzeitmessungen (über zwei Jahre) liefern einen wertvollen Datensatz für die Analyse der zeitlichen Variabilität von Luftschadstoffen (NO2 und Aerosole) über Wien. Ein Vergleich der in Wien erhobenen Daten mit vergleichbaren MAX-DOAS Messungen in Athen, Griechenland, oder Bremen, Deutschland, wird Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den verschmutzten Standorten mit andersartigen meteorologischen und photochemischen Bedingungen aufzeigen. Die troposphärischen NO2-Säulen ermöglichen die Validierung von Satellitenmessungen der OMI, GOME-2, und TROPOMI Instrumente sowie den Vergleich mit Modellsimulationen (z.B. aus dem COPERNICUS Atmosphärenbeobachtungsdienst). Da sich bei den beiden Messgeräten Blickfelder einzelner azimutaler Richtungen teilweise überschneiden und die ergänzenden Messungen von in-situ Instrumenten eine Vielzahl an Information zur räumlichen Ausbreitung von NO2 bieten, soll versucht werden, ein räumlich aufgelöstes Bild der Luftverschmutzung über Wien mit Hilfe der tomographischen Darstellung zu entwickeln. Die Ergebnisse des Projektes werden wichtige Erkenntnisse zur horizontalen und vertikalen Ausbreitung von NO2 und Aerosolen liefern. Neben der Verbesserung der troposphärischen NO2 Auswertung werden die Ergebnisse wichtige Daten für Atmosphärenmodelle bereitstellen, da die Vertikalprofile von NO2 und Aerosolen eine nützliche Ergänzung zu den Punktmessungen von in-situ Messgeräten darstellen.

Qualität des oberflächennahen Grundwassers 2000

Auswahl der Indikatoren Im Rahmen einer umfassenden statistischen Analyse aller Messdaten des Basismessnetzes wurden ca. 150 Parameter berlinweit ausgewertet. Die Nitratgehalte im Grundwasser Berlins sind grundsätzlich unproblematisch. Die organischen Spurenstoffe einschließlich der Pflanzenschutzmittel sowie Schwermetalle sind nur an wenigen Messstellen und lokal sehr begrenzt nachweisbar. Diese Aussage stützt die Einschätzung, dass durch die Punktquellen Berlins nach jetzigem Kenntnisstand keine flächenhafte Beeinträchtigung der Grundwasserkörper verursacht wird. Bei der Auswahl der Parameter für eine umfassendere Bewertung wurden nur die als potenzielle Problemstoffe im Grundwasser Berlins erkannten Parameter näher ausgewertet. Tabelle 1 dokumentiert die für eine flächenhafte chemische Charakterisierung des Berliner Grundwassers relevanten Parameter zusammen mit Angaben zur Anzahl der im Ergebnis der Messstellenauswahl vorhandenen Messwerte, unterschieden nach der Herkunft der Messstellen. *: inkl. des Datenbestandes der “Altdaten” sowie des “Großprojektes” Nachdem die Beschaffenheitsdaten einer Prüfung und Bereinigung unterzogen wurden, konnten die arithmetischen Mittelwerte pro Messstelle gebildet werden. Diese bilden die unmittelbare Datengrundlage für eine regionalisierte Darstellung der Grundwasserbeschaffenheit (Erweiterung der Punktdaten zu Flächendaten). Intervallgrenzen Für eine differenzierte flächenhafte Darstellung der Konzentrationsbereiche wurden sechs Klassen gebildet, die im Zuge einer differenzierten statistischen Auswertung der Messwerte gebildet wurden. Die Tabelle 2 zeigt die Perzentilverteilung und die Schwellenwerte. Bei Bor liegt der Schellenwert von 1 mg/l in Anlehnung an die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) weit oberhalb der im Berliner Grundwasser gemessenen Werte. Der Wert wurde daher dem Datensatz angepasst und der Schwellenwert auf den halben Grenzwert der TrinkwV (500 µg/l) festgelegt. Nach Auswertung der Tabelle 2 wurde für eine erste Beurteilung der flächenhaften Verteilung von potenziellen Belastungsparametern eine Klassenbildung in sechsstufige Intervalle gemäß Tabelle 3 festgelegt. Diese feine Abstufung dient vorrangig der besseren räumlichen Darstellung von konzentrationsähnlichen Bereichen als Grundlage eines differenzierteren Abgleichs mit den Landnutzungsdaten. Des weiteren können Hochlastbereiche so besser abgeschätzt werden. Für eine erste Bewertung der Befunde sind im wesentlichen die Bereiche bis halber Schwellenwert, halber Schwellenwert bis Schwellenwert und größer Schwellenwert von Bedeutung. Die Abstufung in sechs Bereiche wurde folgendermaßen angepasst: fett gedruckt sind die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung Darstellung Für die Regionalisierung wurde als geostatistisches Verfahren das Kriging – Schätzverfahren ausgewählt, das auf der Bildung gewichteter Mittelwerte von Variablenwerten basiert. Für die kontinuierliche, flächenhafte Bestimmung eines im Raum verteilten Parameters stehen Messungen an ausgewählten Orten (Grundwassermessstellen) zur Verfügung. Um “vom Punkt in die Fläche” zu kommen, also Angaben zur flächenhaften Verteilung des Parameters zu erhalten, müssen die Informationen aus den Punktmessungen räumlich interpretiert werden. Eine Variable kann jedoch an jedem Ort im Raum einen anderen Wert annehmen. Diese Variabilität lässt sich oft nicht vollständig beschreiben. Sie ist jedoch meist nicht zufällig, sondern durch eine gewisse räumliche Kontinuität geprägt. Erkennbar ist, dass räumlich näher beieinander liegende Messwerte ähnlicher zueinander sind als weiter entfernte. Aus der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Kriging-Schätzverfahren wurde für die Parameter Elektrische Leitfähigkeit, Sulfat, Chlorid, Kalium, Oxidierbarkeit und Bor das “Ordinary Kriging” (im Folgenden “OK”) ausgewählt. Dieses auch als “gewöhnliches” Kriging bezeichnete Verfahren liefert im Ergebnis der räumlichen Analyse für jeden gewählten Schätzpunkt innerhalb eines Gitters (grid) eine Konzentrationsangabe in der jeweils absoluten Maßeinheit des betreffenden hydrochemischen Parameters. Dies war das Ziel der Untersuchungen. Bei den Parametern Ammonium und Ortho-Phosphat wurde das Verfahren des “Indikator-Kriging” angewendet (im Folgenden “IK” genannt), da durch die Variogrammanalyse bei diesen Parametern keine räumliche Abhängigkeit der Messwerte untereinander festgestellt werden konnte. Im Gegensatz zum OK werden bei dem Indikator-Kriging-Ansatz die Messwerte nicht direkt verwendet, sondern durch eine Umwandlung in binäre Codes (0 und 1) in Abhängigkeit von einem festzulegenden Schwellenwert modifiziert. Das Ergebnis des IK liefert Angaben zur Wahrscheinlichkeit der Überschreitung des Schwellenwertes. Ein Wert von 75 % bedeutet z.B., dass in diesem Gebiet mit 75 %iger Wahrscheinlichkeit eine Grenzwertüberschreitung anzutreffen ist. Diese Codes gehen dann auf die gleiche Art in das Kriging-Schätzverfahren ein, wie beim OK, sodass eine flächenhafte Auswertung möglich ist. Der Indikator-Kriging-Ansatz wird dann angewandt, wenn der Anteil der Messwerte unterhalb der jeweiligen Bestimmungsgrenze relativ hoch ist. Der Anteil der Messwerte unterhalb der jeweiligen Bestimmungsgrenze ist bei den Parametern Ammonium, Ortho-Phosphat und Bor relativ hoch. Da der Parameter Bor jedoch in der Variogrammanalyse der Originalmesswerte eine interpretierbare Korrelation in Abhängigkeit von der Entfernung aufwies, wurde hier eine Interpolation nach dem OK-Ansatz bevorzugt.

Top-Down Bestimmung der CH4-Emissionen lokalisierter Emittenten über boden- und flugzeuggestützte In-situ und Fernerkundungsdaten, Teilprojekt 1: Messstrategie und Datenerfassung

Erstellung eines Emissionskatasters aus Feuerungen und Verkehr

Anhand des Gebaeudekatasters wurde ein Schwefeldioxid-Emissionskataster in einem Raster von 1 x 1 km ueber den ganzen Kanton erstellt. Fuer jede dieser Flaechenquellen und Punktquellen wurde der max. stuendliche Ausstoss, der Winter-, Sommer- und Jahresausstoss ermittelt. Um die Emissionen des Verkehrs zu ermitteln, war es notwendig, die spez. Emissionen (GR/FZ km) der Kraftfahrzeuge bei den versch. Fahrmodi zu bestimmen. Zudem mussten die Verkehrsleistungen auf dem Zuercher Strassennetz ermittelt werden.

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