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Analytische Erfassung von wasserlöslichen synthetischen Polymeren in Fluss- und Abwasser

Synthetische Polymere als Umweltkontaminanten in der Hydrosphäre haben in den letzten Jahren eine sehr starke wissenschaftliche Aufmerksamkeit erfahren. Hierbei wurde aber nahezu ausschließlich die Kontamination durch Plastikpartikel im Makro- bis Mikro-Maßstab berücksichtigt. Ebenfalls in großem Maßstab produzierte und in vielfältigen Produkten eingesetzte gelöste Polymere sind bislang aber völlig unbeachtet geblieben. Ein direkter Transfer bislang erarbeiteter analytischer Verfahren zur Umwelterfassung von Plastikpartikel auf die wassergelösten Polymere ist nicht möglich. Daher soll dieses Projektvorhaben in einem ersten Schritt ein geeignetes analytisches Verfahren basierend auf Pyrolyse-Methoden erarbeiten, das die quantitative Bestimmung von gelösten Polymeren in Abwasser- und Flusswasserproben ermöglicht. Hierbei sind sowohl die chemischen Eigenschaften der Polymere als auch die niedrigen Konzentrationsniveau in Umweltproben eine Herausforderung. Das entwickelte Analyseverfahren soll dann in einem zweiten Projektabschnitt auf Proben aus Kläranlagenzu- und -abläufen sowie aus zugehörigen Vorflutern angewendet werden, um so erste quantitative Daten zum Umweltvorkommen und somit zur Umweltrelevanz dieser Substanzklasse zu erhalten.

Urbane Bevölkerungsgesundheit im Kontext der Geographie - zum Verständnis der Verknüpfung von Gesundheit und sozio-ökologischer Umwelt in der Stadt

Hintergrund: Die Gesundheit urbaner Bevölkerung ist von globalem Interesse, da schon jetzt die Mehrheit der Menschen in Städten wohnt. Große Gesundheits- und Umweltdisparitäten sind dabei in den Innenstädten anzutreffen. Jedoch gibt es nur wenige Studien, die die Gesundheit urbaner Bevölkerung mit jenen multidisziplinären und integrativen Ansätzen und Methoden untersuchen, die nötig wären, um die Komplexität von sozio-ökologischer Umwelt und deren Verteilung in der Stadt zu erfassen. Hinzu kommt, dass räumliche und raum-zeitliche Herangehensweisen zu gesundheitsbezogenen Fragestellungen im urbanen Kontext eher selten vorkommen. Daher sind wissenschaftliche Ansätze gefragt, welche die Ursachen vorhandener Gesundheits- und Umweltdisparitäten auf den verschiedenen geographischen Skalen untersuchen, um unter anderem die Gesundheitspolitik besser zu informieren. Forschungsziele: Mein übergreifendes Forschungsziel ist es, ein konzeptionelles Modell zu entwickeln, um die Erforschung komplexer Interaktionen zwischen städtischer Umwelt und Gesundheit voranzubringen. Um dies zu bewerkstelligen, werde ich die räumliche Verteilung von Unterschieden in der Gesundheit städtischer Bevölkerung (Gesundheitsdisparitäten) und der sozio-ökologischen Umwelt (Umweltdisparitäten) erfassen und quantifizieren. Ferner werde ich untersuchen, wie Umweltdisparitäten in der städtischen Nachbarschaft die Gesundheit der Bevölkerung beeinflussen. Methoden: Um gesundheitsrelevante Fragestellungen zu untersuchen, schlage ich einen integrativen und räumlich-expliziten Ansatz vor, welcher methodische Ansätze der Epidemiologie und der Geographie kombiniert. Dieser gesundheits-geographischen Ansatz konzentriert sich auf das komplexe Verhältnis von sozio-ökologischer Umwelt und urbaner Gesundheit auf verschiedenen geographischen Skalen. Der Ansatz beinhaltet Krankheitskartierung, Expositionskartierung und räumlich-epidemiologische Modellierung. Fünf Datensätze werden verwendet um urbane Nachbarschaftscharakteristiken und die damit assoziierte Gesundheit der Stadtbevölkerung zu untersuchen. Im Hinblick auf ein Stadt-Land Gefälle wird Über- und Untergewicht der Bevölkerung in afrikanischen Staaten südlich der Sahara untersucht. Im Hinblick auf die individuelle städtische Nachbarschaft werden mentale Gesundheit und Herzkreislauferkrankungen in New York Stadt und Framingham, MA untersucht. Die Ergebnisse werden anschließend in einem konzeptionellen Modell für Umwelt und Gesundheit synthetisiert. Relevanz des Projekts: Die angestrebten Studien werden geographische Ansätze für gesundheitsbezogene Fragestellungen konsolidieren. Die Ergebnisse werden ferner dazu beitragen, Strategien zu entwickeln, um innerstädtische Disparitäten zu reduzieren und die Gesundheitspolitik zu informieren. Aus dem Projekt werden mindestens sechs Publikationen in internationalen Fachzeitschriften und Buchkapiteln mit wissenschaftlicher Qualitätssicherung hervorgehen.

Sonderforschungsbereich Transregio 172 (SFB TRR): Arktische Verstärkung: Klimarelevante Atmosphären- und Oberflächenprozesse und Rückkopplungsmechanismen (AC)3, Teilprojekt D02: Modellierung von Aerosolen und Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen in der Arktis

Dieses Teilprojekt befasst sich mit der Rolle von Aerosolpartikeln im arktischen Klima und deren Änderung in den vergangenen aber auch in zukünftigen Jahrzehnten. Unter Verwendung eines allgemeinen Zirkulationsmodells der neuen Generation wird der Aerosoltransport und der Einfluss auf Strahlung und Wolken untersucht. Basierend auf Modellsimulationen wird der direkte Strahlungsantrieb und damit verbundene dynamische Rückkopplungsmechanismen für die arktische Region quantifiziert. Dies beinhaltet den Einfluss von Alterungs- und Mischungsprozessen auf mikrophysikalische und optische Eigenschaften als auch auf den Schnee/Eis-Albedoantrieb. Ein besonderer Fokus wird dabei auf Rußpartikel resultierend aus vermehrten Schiffs- und Waldbrandemissionen gelegt. Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen und der Aerosol indirekte Strahlungsantrieb werden untersucht.

Bioaccessibility of phosphorus in the subsoil (SubsoilP)

Transregio TRR 228: Zukunft im ländlichen Afrika: Zukunft-Machen und sozial-ökologische Transformation; Future Rural Africa: Future-making and social-ecological transformation, Sub project B03: Wettbewerbe entlang der Grenze

Wie verändert sich organisierte Gewalt in Reaktion auf einen Frontier-Habitus, der mit einer sozialökologischen Transformation einhergeht? Das Projekt bearbeitet diese Frage in Nordkenia durch a) eine quantitative Bestandsaufnahme von Gewaltereignissen und Konfliktlösungen, b) eine qualitative Analyse von zukunftsgerichteten Ansprüchen, die sich im Frontier-Habitus diskursiv oder gewaltsam ausrücken, und lokalen Widerstandsformen gegen Landnutzungsänderungen, c) Fallstudien zu Formationen organisierter Gewalt, die in Verbindung mit drei Arten großflächigen Landnutzungswandels stehen.

Wasser_Internet - Messstellen Grundwasser

Der Kartendienst (WMS Gruppe) stellt ausgewählte Wasserdaten des Saarlandes dar.:Für die Überwachung des Grundwassers wurde ein Netz von Messstellen für die qualitative und quantitative Analyse aufgebaut. Der Datensatz zeigt die Standorte der Grundwassermessstellen im Saarland an.

Oekosystemare Begleitung der bodenkundlichen Dauerbeobachtungsflaechen des Landes Hessen

Die Pflanzenbestaende der Dauerbeobachtungsflaechen werden jaehrlich aufgenommen, die Gesellschaften bestimmt und die oekologischen Faktoren berechnet. Im fuenfjaehrigen Abstand werden Tiere der Mesofauna des Bodens ausgezaehlt und einige mikrobiologische Parameter bestimmt.

Forschergruppe (FOR) 5501: Ein sozial-ökologischer Systemansatz zur Wiederherstellung von Ökosystemen in ländlichen Regionen Afrikas, Teilprojekt: Auswirkungen der Wiederherstellung von Ökosystemen auf Ernährungssicherheit und Lebensunterhaltsstrategien im westlichen Rwanda

In vielen Teilen Subsahara-Afrikas bedrohen Entwaldung und Verschlechterung der natürlichen Umwelt die Lebensgrundlage und die Einkommensoptionen der ländlichen Bevölkerung. Ländliche Existenzen sind oft eng mit der natürlichen Umwelt verflochten, z.B. durch landwirtschaftliche Produktion oder die Extraktion von Materialien und Lebensmitteln. Arme Haushalte, denen die Mittel fehlen, um in ihre Böden und andere natürliche Ressourcen zu investieren, können in eine Abwärtsspirale von Ressourcendegradation und Armut geraten. Vor diesem Hintergrund kann die Wiederherstellung des Ökosystems zu einer Verbesserung der Lebensgrundlagen und des Wohlergehens beitragen, doch die Verbindungen sind komplex und die Auswirkungen können je nach Art und Intensität der Restaurierung variieren. Positive Auswirkungen von Wäldern auf die Ernährung wurden auf der Grundlage von Satellitendaten und Haushaltskonsumdaten festgestellt, aber die genauen Mechanismen und Wirkungspfade bleiben weitgehend eine Blackbox. Dieses Teilprojekt zielt darauf ab, die Auswirkungen der Wiederherstellung von Ökosystemen auf das Wohlergehen der Haushalte, die Ernährungssicherheit und die Ernährung zu untersuchen. Dabei sollen folgende Aspekte im Detail analysiert werden: (1) die Auswirkungen der Wiederherstellung von Ökosystemen auf der Ebene der landwirtschaftlichen Betriebe und der Landschaft auf die landwirtschaftlichen Erträge, das Haushaltseinkommen und die Ernährungssicherheit, (2) der Zusammenhang zwischen verschiedenen Arten und Intensitäten der Wiederherstellung von Ökosystemen, den Lebensunterhaltsstrategien und dem Wohlbefinden der Haushalte sowie (3) die Auswirkungen der Landschaftsrestaurierung auf die Ernährung und deren zugrunde liegenden Mechanismen. Die Analysen basieren auf primären Erhebungsdaten einer stratifizierten Zufallsstichprobe von 600 Haushalten in vier Distrikten rund um den Gishwati-Mukura-Nationalpark. Die Erhebung wird in enger Zusammenarbeit mit SP6 durchgeführt und wird detaillierte Informationen über Restaurierungsaktivitäten (einschließlich Baumpflanzungen, Agroforstwirtschaft und Aktivitäten in Hausgärten), landwirtschaftliche Produktion sowie Haushaltsausgaben und Lebensmittelkonsum sammeln. Das Teilprojekt wird quantitative Analysen und ökonometrische Techniken einsetzen, um die Forschungsziele zu erreichen. Wir erwarten, dass die Wiederherstellung von Landschaften, und insbesondere die älteren und diverseren Restaurierungsflächen, mit vielfältigeren Lebensunterhaltsstrategien und verbesserten Wohlfahrtsergebnissen verbunden sind. Wir erwarten auch, dass die Landschaftsrestaurierung über verschiedene Wirkungspfade zu positiven Ernährungsergebnissen führt. In unserer Analyse berücksichtigen wir explizit den Landschaftskontext, teilweise unter Verwendung von Daten aus SP2, und erwarten starke Synergieeffekte zwischen Wiederherstellungsaktivitäten auf der Mikro- und Landschaftsebene und dem Wohlergehen der Haushalte.

Nicht-zonale Strukturen der Zirkulation der Mesosphäre und unteren Thermosphäre mittlerer Breiten (NOSTHEM)

In NOSTHEM sollen zonale Unterschiede des mittleren Windes, Gezeitenparameter, planetarer Wellen und Schwerewellen in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre untersucht und erklärt werden. Ihr Einfluss auf die Repräsentativität einzelner Messungen für ein zonales Mittel von mittlerem Wind und Wellen wird bestimmt werden. Dies soll eine quantitative Einschätzung der Unsicherheiten von mittlerer Klimatologie, Langzeittrends und Maßen für die Variabilität auf der Basis einzelner Messungen ermöglichen. Der Beitrag nicht-zonaler Strukturen auf die mittlere Zirkulation und ihre Variabilität wird bestimmt. Hemisphärische Analysen von Wellen und Zirkulation in der unteren und mittleren Atmosphäre werden verwendet, um deren Rolle bei der Bildung longitudinaler Unterschiede zu klären. Dies wird auch die Frage beantworten, ob die schon seit langem beobachteten Unterschiede des mesosphärischen Windes über Mittel- und Osteuropa signifikant sind und wenn ja, welche Prozesse zu deren Auftreten beitragen.In NOSTHEM werden Beobachtungen zweier praktisch identischer VHF-Meteorradare auf ähnlicher geographischer Breite, aber mit 36° Längenunterschied herangezogen. Daher kann daraus der Beitrag nicht-zonaler Strukturen zur lokalen Klimatologie und Variabilität ermittelt werden. Um ein umfassendes hemisphärisches Bild zu erhalten, werden die lokalen Radarmessungen durch Satellitenbeobachtungen und Reanalysedaten ergänzt, sowie numerische Simulationen mit einem Zirkulationsmodell der mittleren Atmosphäre durchgeführt.Die Hauptziele von NOSTHEM sind (1) eine quantitative Darstellung von Ähnlichkeiten und Unterschieden der mesosphärischen/thermosphärischen Zirkulation an zwei Längengraden, (2) eine Erweiterung dieser Analyse durch hemisphärische Daten und (3) eine Quantifizierung der Rolle von Wellen bei der Ausprägung der Zirkulation an einzelnen Orten. Als Endziel werden nicht-zonale Strukturen und ihre Gründe und die zu ihnen führenden Prozesse geklärt, und auch Hinweise für die Interpretation von Klimatologie und Variabilität an einzelnen Orten in Bezug auf die gesamthemisphärische Dynamik gegeben.NOSTHEM wird als Kooperation des Instituts für Meteorologie, Universität Leipzig und des radiophysikalischen Departments, Universität Kasan gemeinsam durchgeführt.

Quantifizierung der Rhizodeposition unter Grünland

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen die Mengen der Wurzelexsudate in einem im Labor modellierten Grünlandökosystem quantifiziert werden. Die Untersuchungen sollen genaue Kenntnis über die Teilkomponenten der Rhizodeposition und der Bodenatmung erbringen. Zur präzisen Quantifizierung der Teilkomponenten der Rhizodeposition wird die Translokation von14C-Assimilaten in den Boden von einem für Grünlandökosystem typischen Vertreter - Lolium perenne - verfolgt. Dabei werden drei aus der Literatur bekannte Methoden mit eigenen Modifikationen und einer selbst entwickelten Methode verglichen. Diese Methoden stützen sich auf die Prinzipien: der Isotopenverdünnung, der Markierung verschiedener Pools in parallelen Varianten, der kurzfristigen Inhibierung der Mikroorganismenaktivität und der zeitlichen Trennung von Prozessen mit verschiedenen Geschwindigkeiten. Die anderen Kapitel der Habilitationsschrift werden folgenden Teilprozessen der Transformation der niedermolekularen organischen Substanzen im Boden anhand der Ergebnisse früherer Untersuchungen des Antragsstellers gewidmet: 1) den Geschwindigkeiten des mikrobiellen Abbaus der niedermolekularen organischen Substanzen 2) ihrer Verwertung durch die Bodenmikroorganismen 3) Dynamik des Einbaus in die Humusfraktionen und Rezyklierung der Humusfraktionen durch die niedermolekularen organischen Substanzen 4) Aufnahme von niedermolekularen organischen Substanzen durch die Pflanzen (kurz) 5) ihre Migration im Boden (kurz) Ein spezielles Kapitel wird der Transformation der Aminosäuren - den wichtigsten N-haltigen organischen Substanzen im boden - gewidmet. Die experimentellen Ergebnisse werden in der Habilitation zu einem Gesamtkonzept der Transformation der niedermolekularen organischen Substanzen im Boden zusammengefasst.

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