s/phytoremidiation/Phytoremediation/gi
Das Projekt "Pflanze-Boden-Mikroben-Interaktionen in Agrarsystemen: Einfluss von Cadmium und Stickstoff auf mikrobielle Gemeinschaften in der Rhizosphäre sowie auf das Wachstum einheimischer Pflanzenspezies in Landwirtschaftssystemen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Abteilung für Umweltgenomik.Pflanzenmanagement- und Agrarsysteme erlangen international eine steigende Bedeutung. In der vorliegenden Studie werden Pappeln und Weiden mit einheimischen Pflanzenspezies kombiniert, um Agrarsysteme weiter zu verbessern. Zwei in landwirtschaftlichen Systemen relevante Schadstoffe (Cadmium und Stickstoff) wurden ausgewählt, um die Pflanzen bezüglich Phytoremediation und Effizienz von Schadstoffanreicherung in Pflanzenteilen zu untersuchen. Pflanzen-Mikroben-Interaktionen spielen eine Hauptrolle in Agrarsystemen, weshalb mikrobielle Veränderungen in der Rhizosphäre durch Schadstoffeintrag in Böden einen wichtigen Schwerpunkt darstellen. Um solche Veränderungen in einer pflanzenspezifischen, mikrobiellen Gemeinschaft zu detektieren werden Phospholipidfettsäuren (PLFA) im Boden bestimmt, da diese in allen lebenden Zellen vorkommen und nach Zelltod rasch abgebaut werden. Die erzielten Ergebnisse werden mit DNA-basierten Methoden zur Bestimmung mikrobieller Gemeinschaften verglichen. Weiterhin soll die Analytik von Terpenen, Flavonoiden und Fettsäuren im Pflanzenmaterial Auskunft über pysiologische Veränderungen von Pflanzen geben, welche durch die verschiedenen Schadstoffe ausgelöst werden. Ein 13CO2 Puls, welcher vor der Ernte appliziert wird, ermöglicht eine genaue Untersuchung, wie Pflanzenstoffwechsel und Kohlenstofftranslokation in die Rhizosphäre durch Schadstoffe verändert werden. In diesem Zusammenhang wird die Stabilisotopenanalytik von PLFA und DNA verglichen, sowie weitere 13C-Analysen des Pflanzenmaterials durchgeführt. Um den Schwerpunkt von Pflanzenmanagement Systemen zu vertiefen werden weitere Analysen von Pflanzenteilen (Wurzeln, Stamm, Blätter, Früchte, Samen) bezüglich Cadmium und Stickstoff durchgeführt. Massiv kontaminiertes Pflanzenmaterial kann für die Biogasproduktion verbrannt und anschließend zum Recycling kompostiert werden. Pflanzenteile mit hohem Stickstoffgehalt und fehlender Akkumulation von Cadmium kann als Tierfutter in Wintermonaten verwendet werden; eine Verwendung für kommerzielle Produkte ist ebenfalls denkbar und soll im Rahmen des Forschungsantrags untersucht werden.
Das Projekt "Biological Decontamination of Heavy Metal Polluted Soils Using Hyperaccumulator Plants: Influencing the Uptake of Heavy Metals in the Root Zone" wird/wurde ausgeführt durch: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Terrestrische Ökologie, Fachbereich Bodenschutz.Remediation of heavy-metal polluted agricultural soils requires gentle methods, i.e. methods by which the fertility of the soil is fully restored. This means that harsh methods such as the extraction of metals by strong acids or soil washing are not applicable as they do not only remove the pollutants, but also destroy the physical and chemical basis of soil fertility, e.g. soil structure and cation exchange sites. As soil cleaning by metal harvesting through accumulator plants had shown to be a promising, but not yet sufficiently effective technique for the gentle remediation of heavy metal contaminated soils, we investigated possibilities to increase the efficiency of phytoextraction by enhancing the phytoavailability of the metals cadmium, zinc and copper for various metal-polluted agricultural soils of Switzerland. We focussed on two innovative approaches. In the first approach we evaluated the possibility to enhance metal phytoavailability by the addition of elemental sulphur to the soil. The other approach started out from the completely innovative idea to exploit natural siderophores as agents to enhance metal availability. Elemental sulphur application was very effective in solubilizing Zn and Cd in calcareous soil and even more in acidic soil. Unfortunately, however, the effect on plant uptake was much weaker than on the solubility of the metals in the soil. Still, metal uptake in plants grown on calcareous soil under field conditions was increased up a factor of 8. Additional field trials performed at other locations in Switzerland showed that the conditions at Dornach were particularly difficult for phytoremediation. At the current state-of-the-art, clean-up of metal-polluted soils by phytoextraction would require still several decades also the other investigated sites, however. The siderophore studies were performed with model systems consisting of soil mineral suspensions, addressing the lack of a fundamental study of the interactions between siderophore, metals and soil constituents. Desferrioxamine B (DFOB) was used as a model siderophore. For comparison, analogous experiments were performed with citrate and NTA. The results show that the effect of such ligands can be mobilizing as well as immobilizing, depending on soil conditions. While the effects in the model system could be under-stood in terms of chemical speciation modelling, it was found that they did not fully explain the effects observed with field soil samples, suggesting that the model system did not fully represent the dominant features of the real soil. However, the experiments opened up new perspectives for the use of siderophores worth to be further investigated.
Das Projekt "Rooting Strategy and Heavy Metal Uptake of Metal-Accumulating Plants for Phytoremediation of Contaminated Agricultural Sites" wird/wurde ausgeführt durch: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Terrestrische Ökologie, Fachbereich Bodenschutz.Extraction of metals from polluted agricultural soils by means of plants is in general limited either by low growth of hyper accumulating plants or low metal-uptake of plants with high biomass production. Moreover, metal-uptake is often much less efficient under field conditions than in pot experiments using the same soils. Rooting strategy was suspected as an important factor for the differences in metal uptake efficiency of different plants and under different conditions of soil structure and heterogeneity. In this project we compared the root growth and metal uptake of hyper accumulators with non- or low-accumulating plants, using agar, model soil and real soil systems.
Das Projekt "Innovatives Wasserinfrastrukturmanagement zur Erhöhung der Wassersicherheit für Zivilbevölkerung, Wirtschaft und Landwirtschaft im südlichen Afrika, Teilvorhaben: Neuerungen im Wassermanagement für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion im peri-urbanen und ländlichen Raum: Brauchwassernutzung für Bewässerung, Phytoremediation, constructed wetlands und closed environment farming" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Tropische Agrarwissenschaften (Hans-Ruthenberg-Institut) (490), Fachgebiet Wasserstreß-Management bei Kulturpflanzen in den Tropen und Subtropen (490g).
Das Projekt "Ressourcenmanagement in den salz- und trockenstressgeprägten Bewässerungsgebieten Zentralasiens zur Adaption an den Klimawandel, Teilvorhaben: Universität Kassel" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kassel, Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften, Fachgebiet Internationale Agrarpolitik und Umweltgovernance.
Das Projekt "POPcont_A: Gesundheitliche Risiken POP-belasteter Böden im Südkaukasus: Monitoring und Minderung, Teilvorhaben: Uni Gießen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Gießen, Institut für Bodenkunde und Bodenerhaltung.
Das Projekt "POPcont_B: Gesundheitliche Risiken POP-belasteter Böden im Südkaukasus: Monitoring und Minderung, Teilvorhaben: Hochschule Rhein-Waal" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Rhein-Waal, Fakultät Kommunikation und Umwelt.
Das Projekt "POPcont_C: Gesundheitliche Risiken POP-belasteter Böden im Südkaukasus: Monitoring und Minderung, Teilvorhaben: Hochschule Mannheim" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Mannheim, Institut für Instrumentelle Analytik und Bioanalytik.
Das Projekt "Umsetzung von Schwermetall-Landfarming zur nachhaltigen Landschaftsgestaltung und Gewinnung erneuerbarer Energien auf radionuklidbelasteten Flächen (USER)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Jena, Institut für Geowissenschaften, Lehrstuhl für Historische und Allgemeine Geologie.Rahmen des geplanten Vorhabens sollen radionuklidbelastete Substrate (insbesondere Cäsium und Strontium) beim Rückbau kerntechnischer Anlagen mittels Phytosanierung einer nachhaltigen Landschaftsgestaltung und einer Wertschöpfung zur Produktion von Energiepflanzen zugeführt werden (Landfarming). Die gleichzeitige Dekontamination durch Akkumulation der Radionuklide in der Pflanze und Stabilisierung im Boden sollen gleichzeitig durch eine mehrstufige Bepflanzung ermöglicht werden. Die Idee des vorliegenden Projekts ist die Kombination einer Phytoextraktion in einer Krautschicht, die regelmäßig geerntet werden kann und somit Radionuklide entzieht, mit einer Produktion von nachwachsenden Rohstoffen durch Kurzumtriebsplantagen von schnellwachsenden Bäumen, die einer Phytostabilisierungsstrategie entsprechen. Voraussetzungen für das Projekt sind Ameloriationen der Böden durch bestimmte Konditionierungen, die den pH-Wert in den leicht sauren Bereich verschieben. Für die geplanten Untersuchungen soll die bisherige Testfläche 'Gessenwiese' bei Ronneburg umgestaltet und eine neue Testfläche 'Kanigsberg' im Bereich der Aufstandsfläche der ehemaligen Absetzerhalde etabliert werden. Die Pflanzenauswahl soll durch die Analyse des Wachstums-, und der Boden- sowie Wasseranalysen im Vergleich mit den 10 Jahre alten Anpflanzungen auf dem nahegelegenen Kanigsberg getroffen werden.
Das Projekt "Stoffströme und Mechanismen der Aufnahme von Schwermetallen von kontaminierten Böden mit Schwerpunkt auf Seltenerdelemente durch Pflanzen" wird/wurde gefördert durch: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Geowissenschaften.Qualität und Quantität von Boden und Bodenwasser bestimmen das Wachstum von Pflanzen und beeinflussen die Biodiversität, sowie die ökologische Balance eines Lebensraumes. Der Abbau von schwermetallhaltigen Erzen führt zur Kontamination des Bodens mit Schwermetallen und Radionukliden. Die Verwitterung sulfidischer Minerale bewirkt außerdem eine Versauerung des Bodens. Dies wiederrum erhöht die Mobilität und damit Bioverfügbarkeit von Schwermetallen. Zudem steigt das Risiko, dass auch Grundwasser durch diese verunreinigt wird. Einige Pflanzen werden als Bioindikatoren angewandt und lassen durch ihre Anwesenheit Rückschlüsse auf Umweltbedingungen in einem Gebiet zu. Pflanzen, die ein oder mehrere Metalle (hyper)akkumulieren, können zur Phytoextraktion angewandt werden. Exkluderpflanzen sind in der Lage Schwermetalle im Boden zu stabilisieren (Phytostabilisierung) und damit die Ausbreitung dieser im Boden und Grundwasser zu minimieren. Die 'Gessenwiese', ein circa 0,5 ha großes Testfeld für Remediationsversuche, in der Nähe von Ronneburg (Ostthüringen, Deutschland) wurde auf dem ehemaligen Uranbergbaugelände 'Gessenhalde' angelegt. Der Boden ist in diesem Gebiet mit Radionukliden und Schwermetallen, wie Kupfer, Nickel und Zink kontaminiert. Zudem ist der Boden durch Uranlaugungsprozesse zwischen 1970 und 1989 versauert. Auch Seltenerdelemente (SEE) kommen in hoher Konzentration im Boden vor und können zu geochemischen Modellierung und als Indikatoren für trivalente Aktinoide eingesetzt werden. Um Phytoremediationsprozesse von Boden und Wasser zu optimieren müssen Stoffströme und Mechanismen bei der Aufnahme von Schwermetallen durch die eingesetzten Pflanzen besser verstanden werden. Dies soll in diesem Projekt durch die ortsaufgelöste Analyse von Pflanzenkompartimenten mit der Laserablations-induktiv gekoppelten Plasma- Massenspektrometrie und über Untersuchungen mit Radionukliden getan werden. In Lysimetern werden dafür Helianthus annus, Melilotus albus, Festuca rubra, sowie diverse Hyperakkumulatoren auf homogenisiertem Bodensubstrat der 'Gessenwiese' angepflanzt. Um den Einfluss des Bodens zu eliminieren sollen diese auch in Hydrokulturen angebaut werden. Die somit erhaltenen sehr komplexen Daten sollen über univariat- und multivariat-statistische Methoden ausgewertet und interpretiert werden.
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