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Erhebung ueber die Aufnahme und Wirkung gas- und partikelfoermiger Immissionen im Rahmen eines Wirkungskatasters

Die Erhebungen sind Bestandteil eines integrierten Informationssystems fuer die Aufstellung von Luftreinhalteplaenen im Lande Nordrhein-Westfalen. Sie umfassen Wirkungsermittlungen an Mensch, Pflanze, Materialien und Boden mit Hilfe standardisierter Verfahren.

Abschätzung der Vegetationsgefährdung durch Ozon in Hessen

Die Konzentrationen vieler Luftinhaltsstoffe sind aufgrund vielfältiger menschlicher Aktivitäten in den letzten Jahren beträchtlich angestiegen. Als vegetationsgefährdende Komponente gewinnt dabei Ozon in der Bundesrepublik Deutschland zunehmend an Bedeutung, während z.B. Schwefeldioxid aufgrund der erfolgreichen Emissionsminderungsmaßnahmen in den Hintergrund tritt. Bei der Erstellung von Luftreinhalteplänen/Wirkungskatastern geht es darum, die räumliche und zeitliche Variabilität der Schadgaskonzentrationen im Hinblick auf eine mögliche Beeinträchtigung der Vegetation zu bewerten. Darüber hinaus gilt es, mögliche Entwicklungen der Immissionsbelastung prospektiv zu beurteilen, um frühzeitig evtl. notwendige Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Dies bedarf integrierender Konzepte, in denen physikalisch/chemische Messprogramme und Verfahren der Bioindikation miteinander verknüpft werden. Das gemeinsam mit dem Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie durchgeführte Untersuchungsprogramm gliedert sich in fünf Schritte: - In einem ersten Schritt wurden potentielle Ertragsverluste durch Ozon anhand von Dosis-Wirkung-Funktionen aus der Literatur unter Verwendung hessischer Ozon-Messdaten für verschiedene Kulturpflanzen abgeschätzt. - In einem zweiten Schritt wurde eine flussorientierte Kenngröße für die Ozon-Belastung der Vegetation unter Verwendung von Messgrößen abgeleitet, die in den Ländermessnetzen erhoben werden. - In einem dritten Schritt wurde ein Modell für die Bestimmung des Gasaustausches zwischen Vegetation und bodennaher Atmosphäre entwickelt. - In einem vierten Schritt wurden sog. kritische absorbierte Ozon-Dosen (critical loads) für standardisiert exponierte Rezeptoren abgeleitet. - In einem fünften Schritt werden die aktuell in Europa diskutierten Grenzwerte zum Schutz der Vegetation vor Ozon und die ihnen zu Grunde liegenden Dosis-Wirkung-Funktionen auf ihre Übertragbarkeit auf bzw. Relevanz für die deutschen Verhältnisse untersucht. Die Methodik zur Ableitung kritischer absorbierter Ozon-Dosen (critical loads) wird weiterentwickelt sowie die Gefährdung der Vegetation durch Ozon auf regionaler Ebene realistisch abgeschätzt.

Wirkungskataster fuer die saarlaendischen Belastungsraeume

Ermittlung von Bewertungskriterien fuer das Wirkungskataster bezueglich der Bodenbelastung

Harmonisierung und Erprobung von Bioindikationsverfahren

Die Arbeitsgruppe der Laender 'Bioindikation der Luftbelastung', an der das Umweltbundesamt beteiligt ist, hat sich zur Aufgabe gesetzt, die Wirkungskataster zur Aufstellung von Luftreinhalteplaenen zu koordinieren und harmonisieren. In diesem Zusammenhang sind begleitende methodische Untersuchungen erforderlich, die eine Uebertragbarkeit der Ergebnisse sicherstellen sollen. Langfristiges Ziel ist, fuer die bestehenden, erprobten Verfahren einheitliche Empfehlungen auf dem weiterentwickelten Stand der Erkenntnis zu entwickeln, die von den Laendern angewendet werden koennen. Darueberhinaus soll geprueft werden, ob die Testverfahren geeignet sind, die Beurteilungsbasis fuer die Einzelfallpruefung nach TA Luft, Nr. 2.2.1.3 zu verbessern.

Einfluss von Luftschadstoffen auf die Induktion von Entzuendungsmediatoren in Keratinozyten - In vitro-Untersuchung zu hautirritations- und allergiefoerdernden Luftinhaltsstoffen

Ziel der Studie, ist es festzustellen ich welchem Umfang Luftschadstoffe eine irriative und/oder allergisierende, d.h. entzuendungsinduzierende Potenz fuer die Haut haben. Dazu werden Keratinozyten in vitro mit Luftproben aus einem Ballungsgebiet und einem Reinluftgebiet Baden-Wuerttembergs exponiert. Die Luftproben wurden in verschiedenen Jahreszeiten und Belastungssituationen gesammelt. Als Parameter der Entzuendungsinduktion wird die Freisetzung proinflammatorischer Zytokine (IL-1a, IL-6. IL-8 und GM-CSF) bestimmt und das erhaltene Aktivierungsmuster mit dem irritativer bzw. allergiesierender Mustersubstanzen verglichen. Es wird erwartet, dass die Studie Aufschluss darueber gibt, ab welchen Konzentrationen Luftschadstoffe irritierende und/oder allergisierende Veraenderungen bewirken.

Numerische Simulation der Dynamik von Flüssigschlick (MudSim)

Problemstellung und Ziel: In vielen Bereichen der Deutschen Küste führt eine zunehmende Verschlickung von Häfen, Hafenzufahrten und Teilabschnitten der Ästuare zu hohen Unterhaltungskosten. Besonders in strömungsberuhigten Zonen akkumuliert der Schlick und konsolidiert letztendlich. Diese konsolidierten Schlickschichten sind nur mit hohem Aufwand zu mobilisieren oder abzutragen. Fragestellungen des Suspensionstransports werden mit hydrodynamischen numerischen Modellverfahren untersucht. Die derzeitig etablierten und erprobten Modellverfahren sind jedoch kaum in der Lage die Dynamik von Flüssigschlick (fluid mud, hochkonzentrierte Schlicksuspension) zu simulieren. Dies begründet sich in den besonderen rheologischen Eigenschaften von Flüssigschlick. Das Fließverhalten von Flüssigschlick entspricht nicht einem Newtonschen Fluid, wie Klarwasser. Jedoch basieren die hydrodynamischen numerischen Modelle in der Regel auf diesem Ansatz. In diesem Forschungsprojekt soll daher ein bestehendes und bewährtes hydrodynamisches Modellverfahren für die Simulation von Flüssigschlick erweitert werden. Bedeutung für die WSV: Mit Hilfe des Verfahrens MudSim sollen zukünftig erforderliche Maßnahmen auch in ihrer Wirkung auf Schlicktransport und Schlickakkumulation untersucht werden können, um Bau- und Unterhaltungsmaßnahmen im Hinblick auf die Minimierung dieser Prozesse ausrichten zu können. Zudem sollen hiermit bestehende und zukünftige Managementstrategien zur Umlagerung und Unterbringung hoch konzentrierter Schlicksuspensionen und konsolidierter Schlicke verbessert werden. Untersuchungsmethoden: Grundlegend für die Entwicklung neuer Methoden zur numerischen Simulation von Flüssigschlick sind die Erforschung rheologischer Eigenschaften und die Bestimmung der charakterisierenden Parameter zur Beschreibung von Flüssigschlick. Einer der wichtigsten charakterisierenden Parameter für das Verhalten von Flüssigschlick ist der Feststoffgehalt, bzw. die dazu proportionale Dichte. Dieser Parameter wird für die numerische Modellierung genutzt, indem der Wasserkörper und die Schlicksuspension in Schichten gleicher Dichte unter Annahme einer stabilen Schichtung unterteilt werden. Diese Schichten gleicher Dichte, Isopyknen, bilden die vertikale Diskretisierung im Modell. Jeder Isopykne wird ein bestimmtes rheologisches Verhalten (Newtonsches, nicht-Newtonsches Fluid) zugeordnet. Der konzeptionelle isopyknische Modellansatz ist besonders für die Modellierung stark geschichteter Strömungen geeignet. Das isopyknische Modell ist um die entscheidenden Transportprozesse wie Deposition, Konsolidierung, Entrainment und Fluidisierung sowie um rheologische Ansätze für Schlicksuspensionen zu erweitern. Die Rheologie von Flüssigschlick wird über den Spannungstensor im Modell realisiert. Durch rheometrische Laboruntersuchurigen werden Zusammenhänge von Schubspannung und Scherrate sowie Viskosität und Scherrate in Abhängigkeit von der Suspensionskonzentration ermittelt. usw.

Durchfuehrung eines Flechtenmonitorings als Teil des Wirkungskatasters fuer das Untersuchungsgebiet 9 des Landes Sachsen-Anhalt

1) Ermittlung und Beurteilung phytotoxischer Wirkungen mit dem Verfahren der standardisierten Flechtenexposition nach VDI-Richtlinie 3799, Blatt 2 an 50 Standorten, verteilt ueber das gesamte Untersuchungsgebiet 9. 2) Kartierung der Deckung von Lecanora conizaeoides nach dem Entwurf der VDI-Richtlinie 3799 Blatt 1 in unmittelbarer Naehe der Standorte der Flechtentafeln. Nach Moeglichkeit sind die gleichen Baumarten zu untersuchen. Es sind die Deckung und die Luftguetewerte zu ermitteln. 3) Auswertung und Darstellung der Ergebnisse der Ziffern (1) und (2); Anfertigung eines Abschlussberichtes. Es sind die nach Blatt 1 und 2 der Richtlinie ermittelnden Ergebnisse zu vergleichen. 4) Die Ergebnisse sind dem AG als Berichte in 5-facher Ausfertigung zu uebergeben.

Einsatzmoeglichkeiten abbildender Spektrometerdaten fuer oekologische Wirkungskataster

Ziel des Pilotprojektes ist es, die Moeglichkeiten der abbildenden Spektrometrie fuer Klassifizierung und Vergleich von umweltrelevanten Flaechen darzustellen. Speziell die Faehigkeit zur flaechenhaften Erfassung von Vegetation bzw von Vegetationsgemeinschaften soll hier genutzt werden, um die Homogenitaet der im oekologischen Wirkungskataster erfassten Dauerbeobachtungsflaechen zu ueberpruefen. Ausserdem soll der allgemeine Vegetationszustand der benachbarten Flaechen, die durch einen noch zu definierenden Flugstreifen abgedeckt werden, mit ausgewertet werden. Das Pilotprojekt soll in drei Phasen durchgefuehrt werden: Phase 1: Abstimmung der Anforderungen; Phase 2: Durchfuehrung der Befliegungskampagne; Phase 3: Auswertung. Die Arbeiten und Ergebnisse werden in einem Abschlussbericht (Phase 1) und einem Abschlussbericht nach der Auswertung (Phase 3) zusammengefasst. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit der Landesanstalt fuer Umweltschutz und dem Umweltministerium durchgefuehrt. Die Befliegungskampagne soll laut Firma Dornier direkt von der LfU bei der DLR beauftragt werden. Das UM Ref 15 schlaegt vor, dass dies von der Firma Dornier erfolgt. Sie traegt dann auch die Risiken und nicht das Land B-W. Phase 2 und 3: Am 16.05.95 fand im UM die Praesentation der Phase 1 statt. Ein Abschlussbericht soll bis 31.05.95 in einem ersten Entwurf dem UM vorliegen. Die Erbringung der Leistungen durch Dornier in Phase 1 wurde positiv beurteilt. Es wird vorgeschlagen, die zusaetzlichen Kosten fuer die Befliegung in der zweiten Vergaberunde zu beantragen. Die Befliegung hat Anfang Juli 1995 zu erfolgen, um die Abwicklung des Projektes bis Ende 1995 zu gewaehrleisten. Es wird beantragt, die Kosten von ca 150000 DM fuer die Befliegung zusaetzlich zu bewilligen. Die Gesamtkosten des Projektes erhoehen sich dadurch auf ca 505000 DM.

Aufstellung und Auswertung eines Wirkungskatasters (Oberflaechengewaesser)

Durchgefuehrt werden soll in den Jahren 1983 bis 1989 folgendes Untersuchungsprogramm: 1. Eine Zusammenstellung von Benthal und Litoral der wesentlichen Oberflaechengewaesser, 2. die Analyse der Schadstoffakkumulation in ausgewaehlten benthischen Organismen voraussichtlich Turbifiziden und Lymnaea stagnalis, 3. die Analyse der aquatischen Biozoenosen einschliesslich des Periphytons zur Feststellung der Saprobitaet der jeweiligen Gewaesserstrecken, 4. den Vergleich der Schadstoffkonzentrationen in den Organismen der untersuchten Gewaesserabschnitte untereinander und dort, wo es methodisch moeglich und sinnvoll ist, mit denen im Wasser und im Sediment. Das Untersuchungsprogramm gliedert sich in zwei Komplexe, in das Grobraster (a) und das Feinraster (b). Zu (a): Von 1983 bis 1988 werden an mindestens 13, voraussichtlich aber 21 Stationen monatlich, fuer Schwermetalle und Chlorkohlenwasserstoffe vierteljaehrlich, Proben genommen, um auf diese Weise ueber einen laengeren Zeitraum hinweg grossflaechig die Entwicklung des Guetezustandes der Gewaesser Hamburgs vergleichen und beobachten zu koennen. Zu (b): Parallel zu den Untersuchungen nach dem Grobraster werden jeweils fuer ein Jahr schwerpunktmaessig einzelne Gewaessersysteme nach einem dichteren Stationsplan untersucht.

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