Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Hydrologie, Limnologische Forschungsstation durchgeführt. Teilprojekt 4 wird ein toolkit entwickeln, welches das nachhaltige Wassermanagement unterstützt und in dem Grundwasser und Schadstoffflüsse identifiziert, charakterisiert, und quantifiziert werden können. Es soll flexibel sein, so dass Wassermanager angebrachte Methoden an ortsspezifische Bedingungen anpassen können. Wir gehen davon aus, dass die Entwicklung dieses toolkits eine nachhaltige Nutzung der Wasserressourcen sicherstellen kann und Wasserqualität und -quantität auch unter Änderungen des Klimas und sozialer Strukturen geschützt werden können. Teilprojekt 4 wird in drei Arbeitsbereichen tätig sein: 1. Identifizierung und Kartierung der Grundwasserzuflusszonen mittels physikalischen (Sonar, Temperatur, elektrische Leitfähigkeit) und chemischen (O2) Methoden. Wir werden ein hochauflösendes Kartiersystem bauen, wobei ein Temperatursensor array über den Seegrund gezogen wird. Sauerstoff und elektrische Leitfähigkeitssensoren werden an das Kartiersystem gebunden, als zusätzliche Tracer des Grundwasserflusses. Ein Unterwasser GPS wird die Positionen georeferenziert aufzeichnen. Die Bereiche für die thermische Kartierung werden aufgrund ausgesuchter thermaler Bilder und hochauflösenden Sonarbildern aus einem vorhergegangenen Projekt ausgewählt. 2. Quantifizierung und Charakterisierung der Grundwasser- und Schadstoffflüsse an aktiven Grundwasserzuflusszonen mittels 1) Physikalischer Methoden wie z.B. Flusskammern, Temperaturprofilen, und Piezometernestern, 2) geochemischer Methoden wie z. B. Radon, Spurengase, stabile Isotope, Ionen, Nährstoffe und Metallanalyse. 3. Charakterisierung der Sensibilität des Grundwassersystems gegenüber Klimawandel und Schadstoffverschmutzungen. Dies wird durch Quantifizierung der Verweilzeit im Grundwassersystem mittels Verweilzeittracer (3H/3He and SF6) aus Flusskammer-, Piezometer- und Beobachtungsbrunnen-Proben erreicht. Verweilzeit wird mittels 'lumped parameter models' berechnet.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik (ZEA), Analytik (ZEA-3) durchgeführt. In SIGN1 wurden im Verbund der Partner viele Untersuchungen durchgeführt. Aus der Vielzahl der Einzelergebnisse konnten Rückschlüsse über die Situation im See und über die Entstehung von T&O Komponenten im Herstellungsprozess des Trinkwassers ermittelt werden sowie Empfehlungen zur Vermeidung der T&O-Komponenten gegeben werden. Einen wesentlichen Aspekt, der jedoch in seiner Dimension nicht vorhersehbar war, stellt die hohe Dynamik des Gesamtsystems dar. Der Seeboden ist mit Sediment bedeckt, das bereits durch leichte Windstöße aufgewirbelt werden kann und damit sehr schnell die Nährstoffsituation für Algen aber auch das ins Wasserwerk eingepumpte Rohwasser dramatisch verändert. Zudem liegt der See nah an der Küste und ist damit kurzfristigen Wetterwechseln zwischen starkem Sonnenschein und Regenereignissen mit Wind ausgesetzt. Dies hat direkte und indirekte Auswirkung auf die Rohwasserqualität und führt zu Problemen bei der Trinkwasserherstellung.
Das Projekt "Pockmark formation and methane emission in Lake Constance" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft, Biologische Anstalt Helgoland (Institut BAH) durchgeführt. In the preceding project, pockmarks in a freshwater environment (Lake Constance, Southern Germany) were studied in detail for the first time. The results of the first granting period revealed that a considerable area of the lake bottom near the entrance of the Alpine River Rhine is densely covered with pockmarks. These pockmarks with a diameter of up to 16 m are mostly located along ridges. Methane release was dominated by massive gas ebullition, which increased the methane concentrations in the water column substantially. Methane releases were highly variable in time and space. Isotopic analysis of the gas revealed a light and clearly biogenic signature. Based on the promising results of the first granting period, the following new topics will be investigated within the next granting period: (1) is the formation of pockmarks in Lake Constance only related to high input of organic matter and which time scales are relevant for pockmarks? (2) How does the methane flux and ebullition vary over time (e.g. seasonal cycle) and space? (3) Which role play methane-oxidizing bacteria in reducing the methane flux, and are they adapted to this specific environment? (4) Can the light methane-derived carbon be followed up in the benthic and pelagic food chains?
Das Projekt "Belastung des Seebodens des Bodensees mit Mineraloel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Institut für Seenforschung durchgeführt. Aus der derzeitigen Belastung des Seebodens des Bodensees mit Mineraloel soll im Vergleich mit den Untersuchungen vor fuenf Jahren die Belastungstendenz ermittelt werden. Infrarotspektroskopische, saeulenchromatographische und gaschromatographische Analysen der Kohlenwasserstoffe.
Das Projekt "Auswirkungen der Konditionierungsanlagen im Zulauf der Talsperre Spremberg auf den Fischbestand und die Mollusken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung: In der Talsperre Spremberg und vor allem in der Vorsperre Bühlow wird ein Großteil der Eisenfracht der Spree durch Sedimentation zurückgehalten. Um die Sedimentationsgeschwindigkeit und den Eisenrückhalt in der Vorsperre zu erhöhen, werden Kalkmilch und ein Flockungshilfsmittel vor der Vorsperre eingeleitet. Vor dem Beginn der Wasserkonditionierung sollte eine Vorabschätzung zu möglichen Auswirkung der Flockungsmittel Weißkalkhydrat in Kombination mit dem Flockungshilfsmittel Koaret PA 3230 T auf den Fischbestand in der Talsperre Spremberg erfolgen. In einem weiteren Schritt wurde ein Monitoring der Jungfisch-, Benthos- und Großmuschelbestände im Rahmen der FFH-Verträglichkeitsprüfung für die Ausbringung von Flockungsmitteln in der Talsperre Spremberg begonnen. Ergebnisse: Die fachliche Vorabschätzung der möglichen Auswirkungen der Flockungsmittel Weißkalkhydrat in Kombination mit dem Flockungshilfsmittel Koaret PA 3230 auf den Fischbestand der Talsperre Spremberg (LEWIN & RÜMMLER, 2015) ergab, dass die ausgebrachten Mengen der Stoffe weit unterhalb kritischer Grenzwerte liegen und somit von keinen negativen Einflüssen auf den Fischbestand ausgegangen werden kann. Die Untersuchungen des Makrozoobenthos ergaben gegenüber dem Vorjahr einen Anstieg der Bodentierdichte um das Dreifache. Ein Einfluss der Intensität der Eisenockerbildung auf die Benthosdichte konnte nicht festgestellt werden. Im Jahr 2015 war somit eine deutlich bessere Nahrungsgrundlage für eine Vielzahl von Fischarten vorzufinden als im Jahr 2014. In der Talsperre Spremberg wurden die drei Großmuschelarten Gemeine Teichmuschel, Malermuschel und Große Flussmuschel mit abschnittsweise hohen Besiedlungsdichten vorgefunden. Aus diesem Grund ist die Talsperre als schützenswerter und bedeutender Großmuschellebensraum in Südbrandenburg einzustufen. Es zeigte sich jedoch auch, dass vor allem die schwankenden Wasserstände und die Eisenockerablagerungen das Vorkommen oder Fehlen von Großmuscheln deutlich beeinflussten. Die Untersuchung des Gesamtfischbestandes ergab, dass 2015 bei gleicher Artenanzahl teilweise andere Fischarten als im Vorjahr in den Fängen auftraten. Der erhöhte Diversitätsindex zeigte eine gegenüber 2014 gesteigerte Artenvielfalt des Fischbestandes. Der Einheitsfang mit den benthischen Stellnetzen, als relatives Maß für die Bestandsgröße, war 2015 um das Dreifache größer als 2014. Die Ergebnisse der Elektrofischerei und der Stellnetzfischerei bestätigten ein natürliches Jungfischaufkommen von 11 der 13 nachgewiesenen Fischarten. Ausnahmen davon bilden Aal und Döbel. Somit konnte anhand der durchgeführten Untersuchungen kein negativer Einfluss auf die natürliche Reproduktion der nachgewiesenen Fischarten festgestellt werden. Zusammenfassend konnte kein direkter negativer Zusammenhang zwischen dem Betrieb der Konditionierungsanlage und den derzeitigen Fisch-, Benthos- und Großmuschelbeständen in der Talsperre Spremberg festgestellt werden.
Das Projekt "Biologischer Zustand des Seebodens des Bodensees" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Institut für Seenforschung durchgeführt. Ueberwachung und Ermittlung des zeitlichen Verlaufs der Veraenderungen des biologischen Seebodenzustandes als Indikation fuer die Belastung mit organischem Material. Biologische Anlayse des Makro-Zoobenthos besonders der Tubificiden, sowie begleitende physikalische und einfache chemische Anlayse der Sedimente.
Das Projekt "Gewaesseroekologische Auswirkungen im Unterbacher See im Zuge der Ausbaggerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Chemisch-Biologische Laboratorien Düsseldorf durchgeführt. Der Unterbacher See ist ein Baggersee von 200 ha und 0,9 Mio cbm. Er wird als Volkserholungsstaette im Sueden von Duesseldorf sehr intensiv genutzt. Durch weitere Ausbaggerung und Nivellierung des Seebodens sollte der Verkrautung entgegengewirkt und der Segelsport verbessert werden. Mit den bekannten chemisch-physikalischen und hydrobiologischen Methoden wurden die oekologischen Verhaeltnisse des Sees erforscht und Folgerungen fuer die Bewirtschaftung (regelmaessige Entkrautung, Begrenzung der einzelnen Nutzungen) gezogen.
Das Projekt "Untersuchungen zur Zirkulations- und Ausgasungsfällung von Calcit mit Phosphor-Kopräzipitation am Beispiel des Willersinnweihers in Ludwigshafen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Geographisches Institut Heidelberg durchgeführt. Der Willersinnweiher (ca. 17 ha) ist ein durch Grund- und Niederschlagswasser gespeister Hartwassersee. Die Selbstreinigung eines Sees über die Calcitfällung eliminiert Phosphor aus der gelösten Phase durch den Einbau in die partikuläre Phase. Diese Feststoffe sedimentieren schließlich und akkumulieren am Seeboden. Die dimiktischen Seen in unseren Breiten weisen zwei typische Zeiträume für eine Calcitfällung auf: Die Stagnationsphase im Sommer ermöglicht eine in der Regel biogen induzierte, quantitativ erhebliche Calcitbildung im Epilimnion. Zeitgleich befinden sich nur sehr geringe gelöste Phosphormengen im epilimnischen Wasserkörper, so dass die Calcite auch nur geringste Phosphor-Mitfällungsraten aufweisen. Der Phosphor wird schnell und effizient in die Biomasse eingebaut. Für die sommerliche Dynamik wurden für das Jahr 2000 für den Willersinnweiher ca. 27 t Calcitfällung mit ca. 6 kg eingebautem Phosphor bilanziert (Schmid, 2002). Während der Herbstzirkulation kann dagegen eine CO2-Ausgasungsfällung beobachtet werden. Bei diesem Prozess kann ursprünglich hypolimnisch gebildetes und angereichertes CO2 während der Zirkulation druckentlastet werden und in die Atmosphäre ausgasen. Durch Gleichgewichtsreaktionen im Kalk-Kohlensäure-System muss Calcit ausfallen - also eine rein geogene Reaktion. Während des Zeitraumes vom Herbst zum Winter findet aber keine Assimilation durch organische Substanz statt und hypolimnisch angereichertes Phosphor bleibt im Seewasser verteilt. Wegen der nun erhöhten P-Konzentrationen im Wasserkörper kommt es zu einem verstärkten P-Einbau im Calcit. Auch wenn die Folge der Ausgasungsfällung keine spektakulären Calcitmengen liefert, so wird doch über die verstärkte P-Mitfällungsrate die sommerliche P-Eliminierung fast getoppt: die Ausgasungsfällung ist damit deutlich wirksamer als bisher angenommen und die Selbstreinigungseffekte durch P-Entzug fast gleichwertig mit der biogen induzierten P-Mitfällung einzustufen. Bleibt aber durch milde Winter eine vollständige Vollzirkulation bei unseren Seen aus, können sich die Folgen einer verminderten Calcitbildung und P-Mitfällung durch weitere positive Rückkopplungen dramatisch verstärken und die Wasserqualität kann sich im darauffolgenden Jahr deutlich verschlechtern. Durch regelmäßige Beprobungen des Sees werden zahlreiche physikalische und chemische Parameter gewonnen, um v.a. die Dynamik des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichtes zu erfassen und so die Calcitsättigung und -fällung mit dem thermodynamischen Rechenprogramm Phreeqc zu modellieren. Begleitend werden Analysen von Proben aus Sedimentationsfallen aus unterschiedlichen Wassertiefen und aus Sohlsedimenten durchgeführt, um die tatsächlichen Fällungsprodukte quantitativ und qualitativ zu bestimmen.
Das Projekt "Kartierung der Bioverfuegbarkeit von Caesium-Radionukliden in Waldgebieten und Weideflaechen im suedlichen Baden-Wuerttemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Ravensburg-Weingarten, Institut für Innovation und Transfer durchgeführt. Ergebnisse: Die Auswirkungen des Reaktorunfalls in Tschernobyl auf Baden-Wuerttemberg hatten gezeigt, dass das Land fuer derartige, weit unterhalb der Katastrophenschutzschwelle liegende Ereignis nicht ausreichend vorbereitet war. Es lauerte daher relativ lange, bis eine genaue Darstellung der radiologischen Lage moeglich war. Um die Verfuegbarkeit der radioaktiven Caesiumnuklide aus den Boeden von Waldgebieten und Weideflaechen fuer die Aufnahme in die menschliche Nahrungskette zu ermitteln, wurden in verschiedenen Teilabschnitten Untersuchungen ueber den Transfer von Radiocaesium von Boden in Pflanzen sowie ueber Pflanzen in Tiere, ueber Eindringgeschwindigkeit und Verteilung der Nuklide in die verschiedenen Bodenschichten und ueber das Verhalten von Radiocaesium in Seen durchgefuehrt. Dabei wurden u.a. folgende Parameter besonders beachtet: Dicke der organischen Bodenauflage, Bodentyp, Humusform, geologische Bodenformation, Hoehenlage, Niederschlagsmenge, pH-Wert, Desorbierbarkeit aus dem Boden, Bindung des Caesiums an Tonmineralien im Sediment der Seen. Bei allen Arbeiten musste sehr sorgfaeltig zwischen dem 'alten' Caesium aus den Nuklearwaffenversuchen und dem frischen Caesium aus dem Tschernobylunfall unterschieden werden. Das Maximum der Cs-Konzentration befindet sich meistens im untersten Horizont der organischen Auflage oder im obersten Horizont des Mineralbodens. Die vertikale Migrationsgeschwindigkeit des Radiocaesiums ist sehr gering, erkennbar an der vergleichbaren Tiefenverteilung des Caesiums aus den Kernwaffentests. Das Maximum dieses Caesiums liegt nur unwesentlich (wenige cm) tiefer. Es kann somit davon ausgegangen werden, dass sich das Tschernobylcaesium in den naechsten 25 Jahren immer noch in den oberen 20 cm eines unbearbeiteten Bodens befinden wird. Das heisst: Zum einen ist mit einer Kontamination des Grundwassers in absehbarer Zeit nicht zu rechnen, zum anderen muss aber von einer mehrere Jahrzehnte andauernden Pflanzenverfuegbarkeit der Caesiumnuklide ausgegangen werden. Zur Bestimmung der Transferfaktoren von Radiocaesium aus dem Boden in Pflanzen wurden folgende Pflanzen ausgewaehlt: Dornfarn, Heidelbeere, Himbeere, Waldklee und Brombeere. Dabei stellte sich heraus, dass der Dornfarn auf allen Boeden den groessten, Waldklee und Brombeere immer den niedrigsten Transferfaktor haben. Der Unterschied zwischen diesen Transferfaktoren an einem Standort betraegt bis zu einer Groessenordnung, an verschiedenen Standorten kann er fuer die gleiche Pflanzenart auch zwei Groessenordnungen betragen. Die groesste Bedeutung fuer die Hoehe des Transferfaktors haben Humusform (Moder- bzw. Rohhumus), die Dicke der Humusauflage (3-7 cm) und der pH-Wert (3-4). Geologie und Niederschlag ...
Das Projekt "Transfer und horizontspezifische Tiefenverteilung von Caesium-Radionukliden in Waldboeden auf verschiedenen geologischen Formationen in Baden-Wuerttemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Ravensburg-Weingarten, Institut für Innovation und Transfer durchgeführt. Ergebnisse: Die Auswirkungen des Reaktorunfalls in Tschernobyl auf Baden-Wuerttemberg hatten gezeigt, dass das Land fuer derartige, weit unterhalb der Katastrophenschutzschwelle liegende Ereignis nicht ausreichend vorbereitet war. Es dauerte daher relativ lange, bis eine genaue Darstellung der radiologischen Lage moeglich war. Um die Verfuegbarkeit der radioaktiven Caesiumnuklide aus den Boeden von Waldgebieten und Weideflaechen fuer die Aufnahme in die menschliche Nahrungskette zu ermitteln, wurden in verschiedenen Teilabschnitten Untersuchungen ueber den Transfer von Radiocaesium von Boden in Pflanzen sowie ueber Pflanzen in Tiere, ueber Eindringgeschwindigkeit und Verteilung der Nuklide in die verschiedenen Bodenschichten und ueber das Verhalten von Radiocaesium in Seen durchgefuehrt. Dabei wurden u.a. folgende Parameter besonders beachtet: Dicke der organischen Bodenauflage, Bodentyp, Humusform, geologische Bodenformation, Hoehenlage, Niederschlagsmenge, pH-Wert, Desorbierbarkeit aus dem Boden, Bindung des Caesiums an Tonmineralien im Sediment der Seen. Bei allen Arbeiten musste sehr sorgfaeltig zwischen dem 'alten' Caesium aus den Nuklearwaffenversuchen und dem frischen Caesium aus dem Tschernobylunfall unterschieden werden. Das Maximum der Cs-Konzentration befindet sich meistens im untersten Horizont der organischen Auflage oder im obersten Horizont des Mineralbodens. Die vertikale Migrationsgeschwindigkeit des Radiocaesiums ist sehr gering. Erkennbar an der vergleichbaren Tiefenverteilung des Caesiums aus den Kernwaffentests. Das Maximum dieses Caesiums liegt nur unwesentlich (wenige cm) tiefer. Es kann somit davon ausgegangen werden, dass sich das Tschernobylcaesium in den naechsten 25 Jahren immer noch in den oberen 20 cm eines unbearbeiteten Bodens befinden wird. Das heisst: Zum einen ist mit einer Kontamination des Grundwassers in absehbarer Zeit nicht zu rechnen, zum anderen muss aber von einer mehrere Jahrzehnte andauernden Pflanzenverfuegbarkeit der Caesiumnuklide ausgegangen werden. Zur Bestimmung der Transferfaktoren von Radiocaesium aus dem Boden in Pflanzen wurden folgende Pflanzen ausgewaehlt: Dornfarn, Heidelbeere, Himbeere, Waldklee und Brombeere. Dabei stellte sich heraus, dass der Dornfarn auf allen Boeden den groessten, Waldklee und Brombeere immer den niedrigsten Transferfaktor haben. Der Unterschied zwischen diesen Transferfaktoren an einem Standort betraegt bis zu einer Groessenordnung, an verschiedenen Standorten kann er fuer die gleiche Pflanzenart auch zwei Groessenordnungen betragen. Die groesste Bedeutung fuer die Hoehe des Transferfaktors haben Humusform (Moder- bzw. Rohhumus), die Dicke der Humusauflage (3-7 cm) und der pH-Wert (3-4). Geologie und Niederschlag haben ...
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| Förderprogramm | 49 |
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