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Untersuchungen ueber den Einfluss wassergefaehrdender Stoffe auf die Photosynthese von Algen

Die Beeintraechtigung der Photosynthese der Gruenalge Haematococcus pluraialis durch wassergefaehrdende Stoffe wird durch manometrische Bestimmung der Sauerstoffbruttoproduktion getestet.

Untersuchungen ueber den biogenen Stoffhaushalt des Niederrheins

Die Untersuchung umfasst die Ermittlung der Planktonbiomasse (Planktonzaehlung differenziert nach Gattungen und Arten sowie Chlorophyllbestimmung) und die Ermittlung der Planktonaktivitaet ueber das Sauerstoffproduktionspotential (SPL). Neben regelmaessigen Messungen an ortsfesten Probenahmen erfolgen auch Messungen mit der fliessenden Welle.

Analytische Daueruntersuchung schweiz. Fliessgewaesser (NADUF)

Das Programm soll die fuer die Erfordernisse des Gewaesserschutzes und die fuer die wissenschaftliche Erforschung der physikalischen und chemischen Verhaeltnisse der schweizerischen Fliessgewaesser sowie ihrer Einzugsgebiete notwendigen Grundlagen liefern. Die analytische Daueruntersuchung soll sowohl die Beurteilung des heutigen Zustandes der wichtigsten Fliessgewaesser als auch die mittel- und langfristigen Veraenderungen dieses Zustandes ermoeglichen. Hierzu werden an ausgesuchten Stationen des Messnetzes der LH neben den hydrometrischen Basisparametern (Wasserstaende, Wassergeschwindigkeit und Wassertemperatur, Abfluesse sowie evtl. Schwebestoffe, pH-Werte, Leitfaehigkeit, geloester Sauerstoff) Sammelproben zur Bestimmung der geotechnischen Parameter, der stark zivilisatorisch beeinflussten chemischen Parameter, der Schwermetalle und der organischen Spurenstoffe langfristig erhoben.

Ableitung nachhaltiger Verpackungslösungen zur Qualitätserhaltung von oxidationsempfindlichen Schokoladen

Primärproduktion in Permafrost beeinflussten Aquatischen Ökosystemen der Arktis (PROPERAQUA)

Dieses Projekt zielt darauf ab, im Kolyma Fluss (Sibirische Tundra, Russland) den Einfluss des organischen Material, welches aus auftauenden Permafrostböden freigesetzt wird, auf die Primärproduktivität zu untersuchen. Permafrostböden in der Arktis tauen aufgrund des Klimawechsels zunehmend auf, und entlassen dabei große Mengen an organischem Material in die Umwelt. Das Kolyma Flusssystem ist ein idealer Standort, um Prozesse bedingt durch den Klimawechsel an den Schnittstellen zwischen Land, Fluss und Ozean zu erforschen. Im Frühjahr wird das organische Material aus den auftauenden Permafrostböden in den Kolyma Fluss gespült und bildet somit eine zusätzliche Quelle von Kohlenstoff für bakterielle Abbauprozesse sowie Photodegradation. Infolgedessen steigt die CO2 Produktion in diesen aquatischen Ökosystemen. Allerdings wurde der CO2 Verbrauch durch phototrophe Organismen und die damit einhergehende Biomasse-Produktion (biologische Primärproduktion) im arktischen Kohlenstoffkreislauf bislang nicht systematisch untersucht. Zwei wesentliche Parameter des Kohlenstoffkreislaufes werden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens gemessen: (i) die Bruttoproduktion von Sauerstoff (GOP) und (ii) die Nettoprimärproduktion der Gesamtpopulation (NCP). GOP ist definiert als die Produktionsrate von Sauerstoff, und kann als eine Näherung für die Bruttoprimärproduktion genutzt werden. NCP ist die Nettoaufnahmerate von Kohlenstoff verringert um den GOP-Betrag und den Verlust durch Respiration in der Gesamtpopulation. Saisonale und räumliche Änderungen von GOP und NCP sollen vom Frühjahr bis Herbst gemessen werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden State-of-the-Art Methoden, die für marine Systeme entwickelt worden sind, zum ersten Mal für arktische Binnengewässer angewendet. Diese Methoden beruhen sowohl auf Messungen des Sauerstoff-zu-Argon Verhältnisses (O2/Ar) als auch auf Bestimmungen der Isotopenverhältnisse von gelösten Sauerstoff (17O/16O und 18O/16O). Mit diesem Ansatz kann zwischen physikalischen und biologischen Sauerstoffquellen im Wasser des Kolyma Flusses unterschieden werden. Schließlich werden diese neuen Datensätze zur Primärproduktivität zusammen mit Messungen des p(CO2), des Gelösten organischen Kohlenstoff und des Nährstoffgehalts genutzt, um sie in hydrologische und biogeochemische Modellberechnungen zu integrieren. Dadurch werden die Hauptkomponenten des Kohlstoffkreislaufes und die assoziierten hydrologischen Prozesse im Kolyma Fluss miteinander verknüpft. PROPERAQUA wird nicht nur den Umsatz und Beitrag des aus dem Permafrostboden freigesetzten organischen Materials und der Nährstoffe bestimmen, sondern auch die Primärproduktion mit dem Kohlenstoffbudget in der Arktis abgleichen. Die Ergebnisse werden als wichtige Grundlagen für weitere Studien dienen, die auf die Charakterisierung des Einflusses von zukünftigen Umwelteinflüssen im Rahmen des Klimawandels auf den arktischen aquatischen Kohlenstoffkreislauf abzielen.

Entwicklung von UV haertenden Lacksystemen für Holzoberflächen auf der Basis pflanzlicher Oele, Teilvorhaben 2: Anwendungstechnik

Als nachwachsende Rohstoffe finden in der Lackindustrie im wesentlichen Öle auf Leinölbasis wie z.B. Lackleinöl, Leinöl-Standöl und Firnis Verwendung. Der Einsatz dieser selbsttrocknenden Systeme ist jedoch durch deren anwendungstechnologischen Eigenschaften stark eingeschränkt. Das Hauptproblem stellt dabei die Geschwindigkeit der Trocknung des Lackfilmes dar, die für eine industrielle Anwendung nicht akzeptabel ist und zu erheblichen Problemen führt. Ziel des vorliegenden Projektvorschlages ist es, die Trockenzeit der Lacke gezielt durch zwei Maßnahmen zu verkürzen und ein Lacksystem für stark beanspruchte Holzoberflächen zu entwickeln. (1) Einbringen von Sauerstoff in den Leinöl-Film durch chemische oder enzymatische Epoxidierung des Leinöls (2) Steuerung der Polymerisation durch UV bzw. kationische Polymerisation mittels geeigneter Additive Folgende Arbeitsschritte sind im Verbundvorhaben geplant: Aufbau eines schnelltrocknenden Lacksystems aus den Bausteinen: epoxidiertes Leinöl, Radikalstarter, UV-Licht bzw. kationischer Starter Entwicklung einer Formulierung/Rezeptur Bestimmung der Anwendungsparameter für einige beispielhafte Anwendungen Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Naturhaus Naturfarben GmbH, MK Lackiertechnik GmbH und Friedrich Nolte GmbH durchgeführt.Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes wurden die Grundlagen sowohl für den Walz- als auch für den Spritzauftrag eines UV-härtbaren Bindemittelsystems auf Basis von epoxidiertem Leinöl mit Sulfoniumsalzen als Photoinitiator sowie unter Zusatz von mikronisierten Keramikpartikeln, kaltvermahlenen und sprühmikronisierten Wachsen, hochdisperser Kieselsäure sowie lösemittelfreien Netz- und Dispergiermitteln entwickelt, die sich nach der UV-Trocknung weder von der Optik noch von der Haptik her von 'geölten und gewachsten' Holzoberflächen unterscheiden. Ein Schwerpunkt der erfolgreich durchgeführten Labor- und Technikumsversuche zur Entwicklung und Optimierung von neuen Bindemittelsystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl war die systematische Suche nach geeigneten Füllstoffen zur Steuerung von Rheologie und Absackverhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mikronisierte Keramikpartikel in Kombination mit kaltvermahlenen Wachsen definierter Korngröße sowie hochdisperser Kieselsäure sehr gut für die Mattierung von UV-härtbaren Lacksystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl eignen und die Beschichtungen eine ausgezeichnete Kratz- und Scheuerbeständigkeit erreichen, die durch konventionelle Lacksysteme bislang nicht bekannt sind. Die Geschwindigkeit und der Verlauf der UV-Trocknung sind temperaturabhängig und lassen sich durch die Einwirkung von Wärme erheblich beschleunigen. Im Verlaufe des Projektes wurden die Grundlagen für die allgemeine industrielle Umsetzung erarbeitet und Standardverarbeitungsanweisungen in Abhängigkeit von der Holzart, der vorhandenen Anlage und dem gewünschten Mattierungsgrad erarbeitet.

OPTODEN: Entwicklung planarer Optoden für benthische Messungen, Vorhaben: Entwicklung eines modularen Bildverarbeitungs-Meßsystems und Anwendung der planaren Optoden

Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung, Optimierung und dem Test planarer Optoden und der zugehörigen Messsysteme zur Bestimmung der zweidimensionalen Verteilung von Sauerstoff, Kohlendioxid und des pH-Wertes an Grenzflächen im marinen Milieu. Es werden zwei Module entwickelt: Eine tragbare Version für Anwendungen im Flachwasser und eine Tiefwasserversion, die autonom arbeitet. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, dass die Module an Remotely Operated Vehicles (ROV), autonome benthische Tauchapparate oder an Unterwasserstationen angekoppelt werden können.

Entwicklung von UV haertenden Lacksystemen für Holzoberflächen auf der Basis pflanzlicher Oele, Teilvorhaben 1: Lackentwicklung

Als nachwachsende Rohstoffe finden in der Lackindustrie im wesentlichen Öle auf Leinölbasis wie z.B. Lackleinöl, Leinöl-Standöl und Firnis Verwendung. Der Einsatz dieser selbsttrocknenden Systeme ist jedoch durch deren anwendungstechnologischen Eigenschaften stark eingeschränkt. Das Hauptproblem stellt dabei die Geschwindigkeit der Trocknung des Lackfilmes dar, die für eine industrielle Anwendung nicht akzeptabel ist und zu erheblichen Problemen führt. Ziel des vorliegenden Projektvorschlages ist es, die Trockenzeit der Lacke gezielt durch zwei Maßnahmen zu verkürzen und ein Lacksystem für stark beanspruchte Holzoberflächen zu entwickeln. (1) Einbringen von Sauerstoff in den Leinöl-Film durch chemische oder enzymatische Epoxidierung des Leinöls (2) Steuerung der Polymerisation durch UV bzw. kationische Polymerisation mittels geeigneter Additive Folgende Arbeitsschritte sind im Verbundvorhaben geplant: Aufbau eines schnelltrocknenden Lacksystems aus den Bausteinen: epoxidiertes Leinöl, Radikalstarter, UV-Licht bzw. kationischer Starter Entwicklung einer Formulierung/Rezeptur Bestimmung der Anwendungsparameter für einige beispielhafte Anwendungen Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Naturhaus Naturfarben GmbH, MK Lackiertechnik GmbH und Friedrich Nolte GmbH durchgeführt.Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes wurden die Grundlagen sowohl für den Walz- als auch für den Spritzauftrag eines UV-härtbaren Bindemittelsystems auf Basis von epoxidiertem Leinöl mit Sulfoniumsalzen als Photoinitiator sowie unter Zusatz von mikronisierten Keramikpartikeln, kaltvermahlenen und sprühmikronisierten Wachsen, hochdisperser Kieselsäure sowie lösemittelfreien Netz- und Dispergiermitteln entwickelt, die sich nach der UV-Trocknung weder von der Optik noch von der Haptik her von 'geölten und gewachsten' Holzoberflächen unterscheiden.Ein Schwerpunkt der erfolgreich durchgeführten Labor- und Technikumsversuche zur Entwicklung und Optimierung von neuen Bindemittelsystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl war die systematische Suche nach geeigneten Füllstoffen zur Steuerung von Rheologie und Absackverhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mikronisierte Keramikpartikel in Kombination mit kaltvermahlenen Wachsen definierter Korngröße sowie hochdisperser Kieselsäure sehr gut für die Mattierung von UV-härtbaren Lacksystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl eignen und die Beschichtungen eine ausgezeichnete Kratz- und Scheuerbeständigkeit erreichen, die durch konventionelle Lacksysteme bislang nicht bekannt sind. Die Geschwindigkeit und der Verlauf der UV-Trocknung sind temperaturabhängig und lassen sich durch die Einwirkung von Wärme erheblich beschleunigen. Im Verlaufe des Projektes wurden die Grundlagen für die allgemeine industrielle Umsetzung erarbeitet und Standardverarbeitungsanweisungen in Abhängigkeit von der Holzart, der vorhandenen Anlage und dem gewünschten Mattierungsgrad erarbeitet.

Microbial Diversity and Activity in Subsoils in Relation to Pesticide Degradation and Groundwater Protection

Pedological and pedo-climatic analysis are being conducted at 6 field stations each consisting of an accessible dry well and weather station. Measurements include long and short term changes in temperature, moisture content, moisture flow and oxygen partial pressure at different soil depths. Furthermore, the distribution, densities and degradation capacities of the microorganisms in the soil are being intensively investigated. To make modelling as accurate as possible, laboratory studies on the influence of the pesticide concentration, soil temperature, soil moisture and oxygen partial pressure on the microbial degradation of 2,4-D and Carbofuran will be conducted. For these tests, soil samples from 5 to 10 depths, from at least 2 sites will be used. The accuracy and reliability of laboratory degradation experiments for prediction of field events will be tested in simultaneous laboratory and field tests. As the project progresses, the results from all groups will be pooled and used to relate pesticide degradation rates to microbial, physical, chemical and pedo-climatic conditions in the top and sub-soil. Modelling of the pooled data will be carried out to relate degradation at depths to degradation in the surface layers. Degradation models published by INRA and Bayer will be combined and tested. If validated, this new, microbiologically oriented model will be added to the larger multi-compartmental simulation being used for pesticide registration.

BIOACID II - Biologische Auswirkungen der Ozeanversauerung^Vorhaben: Restrukturierung und Funktionalität von Biofilmen, Sensivität der marinen Kohlenstoffsenke, ökologisch-ökonomische Modellierung des Einflusses der Ozeanversauerung auf Kabeljaufischereien, Vorhaben: Physiologische Reaktionen von Makrophyten-Gemeinschaften auf interaktiven Stress

Das vorliegende BIOACID2 Teilprojekt will folgende Fragen beantworten: Welche Auswirkungen hat die Ozeanversauerung auf physiologische Prozesse mariner benthische Makrophyten-Gemeinschaften (Fucus, Zostera) und deren biotische Interaktionen, was sind die zu Grunde liegenden Mechanismen und möglichen Anpassungen auf der Ebene von Populationen und Gemeinschaften, in welchem Maße werden die Auswirkungen durch andere Stressfaktoren beeinflusst und welche Konsequenzen ergeben sich daraus für diese marinen Ökosysteme im Flachwasser der Küsten? Es soll der interaktive Einfluss von CO2 in Kombination mit anderen abiotischen/biotischen Stressfaktoren auf die ökophysiologische und reproduktive Leistungsfähigkeit sowie die physiologische Plastizität der Makrophyten in Benthokosmen (Kiel, Sylt) als auch im Labor multi-/bifaktoriell untersucht werden. Zum Einsatz kommen Methoden zur Bestimmung von Photosynthese (Optoden, PAM) und Wachstum (Fluorimetrie), sowie zur Reproduktion (Zeitpunkt, Menge, Qualität - Gameten, Zygoten/Embryos) um Fertilität, Keimung und Reproduktionserfolg zu bewerten (Mikroskopie, zellbiologische Fluoreszenzfarbstoffe). Weiterhin werden biochemische Parameter (Mannitol, Kohlenhydrate, Lipide, CN, Nährstoffe) zur Bestimmung des Nährwertes untersucht, als auch reaktive Sauerstoff Spezies und deren Entgiftungsmechanismen (Vit. C, E, div. Enzyme) als Stressmarker für die Lebensgemeinschaft. Die in situ Primärproduktion wird mit benthischen Kammern (Optoden) ermittelt.

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