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Analytische Methoden auf dem Gebiet des Umweltschutzes

Das Projekt "Analytische Methoden auf dem Gebiet des Umweltschutzes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hüls AG durchgeführt. Die Loesung konkreter Umweltprobleme erfordert exakte analytische Bestimmungsmethoden. Im Rahmen dieses Vorhabens wird u.a. bearbeitet: 1. Die Erfassung von Metaboliten des biologischen Alkylbenzolsulfonates auch im Hinblick auf die Trinkwasserversorgung. 2. Entwicklung einer Analyse fuer kationaktive Tenside. 3. Analyse von Sickerwasserproben aus Versuchsdeponien.

Einfluss von Tensiden auf die Loeslichkeit hydrophober organischer Substanzen im Eluat und im Sickerwasser

Das Projekt "Einfluss von Tensiden auf die Loeslichkeit hydrophober organischer Substanzen im Eluat und im Sickerwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungs- und Entwicklungszentrum Sondermüll durchgeführt. Untersuchung des Einflusses von Tensiden (LAS und FAE) auf die Wasserloeslichkeit hydrophober organischer Substanzen. Als Beispielsubstanzen wurden LHKW, BTEX, Alkane und PAK untersucht. Unterhalb der cmc der Tenside wird im Eluat und im Sickerwasser die Konzentration dieser Stoffe nicht messbar erhoeht. Fuer eine merkliche Erhoehung der Wasserloeslichkeit sind Tensidkonzentrationen oberhalb der cmc (ca. 100 mg/L) noetig. Im Sickerwasser von Sonderabfalldeponien liegen die Tensidkonzentrationen unter 0,5 mg/L, so dass hier eine Auswaschung hydrophober organischer Stoffe durch Tenside ueber das Sickerwasser nicht gegeben ist.

Evaluierung und Erweiterung der Grundlagendaten für die Ableitung von Prüfwerten für den Wirkungspfad Boden-Pflanze - Teil I: organische Stoffe - Teil II: Metalle

Das Projekt "Evaluierung und Erweiterung der Grundlagendaten für die Ableitung von Prüfwerten für den Wirkungspfad Boden-Pflanze - Teil I: organische Stoffe - Teil II: Metalle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Im Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) und der Bodenschutz- und Altlasten Verordnung (BodSchV) werden Prüfwerte für die Schutzgüter 'menschliche Gesundheit', Qualität von Nahrungs- und Futtermitteln' und das 'Bodensickerwasser auf dem Weg zum Grundwasser' abgeleitet, wobei die Schutzgüter gegebenenfalls differenziert werden. Zur Ableitung der Prüfwerte werden die Bodenfunktionen betrachtet in ihrer Bedeutung für die direkte Aufnahme von Boden (Direktpfad), für die Aufnahme von Kontaminanten durch die Pflanzen (Wirkungspfad Boden-Pflanze) sowie für den Wirkungspfad Boden-Grundwasser. In einem Vorläufervorhaben wurde die Vorgehensweise zur Ableitung von Prüfwerten für den Pfad Boden-Pflanze nach Bundesanzeiger Nr. 161 a konkretisiert und auf einige organische Schadstoffe bei ausreichender Datenlage angewandt Dabei waren die Ergebnisse von Erhebungsuntersuchungen zum Transfer Boden-Pflanze jedoch so, dass nur für wenige Stoffe mit Einschränkungen entsprechende Werte abgeleitet werden könnten. Auf der Basis eines erarbeiteten Versuchskonzeptes wurden für fünf prioritäre Stoffe /Stoffgruppen (HCB, PCP, Phthalate, Nonylphenol(-ethoxylate) und Nitroaromaten) Freiland-Großlysimeter-Untersuchungen zum Transfer Boden-Pflanze durchgeführt. Auf Basis der Ergebnisse wurden für HCB (ausreichende Stabilität und Transferpotential) Bodenwerte vorgeschlagen. Für Metalle wurde überprüft, wie sich die Belastungssituation in den einzelnen Bundesländern darstellt; es wurde weiterhin überprüft, ob eine Abschätzung der flächenhaften Überschreitung von Prüf- und Maßnahmenwerten möglich ist. Auswirkungen der EU-Kontaminantenverordnung auf die Höhe der unter Nutzung der ZEBS-Werte festgelegten Prüfwerte wurden ermittelt.

Begrenzung von Schadstoffeinträgen bei Bewirtschaftungsmaßnahmen in der Landwirtschaft bei Düngung und Abfallverwertung - Teil Bodenuntersuchungen - Phase I

Das Projekt "Begrenzung von Schadstoffeinträgen bei Bewirtschaftungsmaßnahmen in der Landwirtschaft bei Düngung und Abfallverwertung - Teil Bodenuntersuchungen - Phase I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. In Deutschland werden in der Landwirtschaft in großem Maßstab Düngemittel eingesetzt. Neben Nährstoffen und organischer Substanz werden jedoch auch Schwermetalle und organische Schadstoffe eingetragen. deren Frachten aus Vorsorgegründen auf solch ein Maß begrenzt werden müssen, dass es zu keiner Anreicherung kommen kann. Ziel des Gesamtvorhabens war zum einen die Bereitstellung aktueller Datensätze zu organischen und anorganischen Schadstoffen in Düngemitteln und ein Abgleich der ermittelten Konzentrationen mit bestehenden Grenz- und Richtwerten. Zum anderen sollten ausreichende Datensätze zu über Dünger in landwirtschaftlich genutzte Böden eingetragenen und sich dort ggf. anreichernden Schadstoffen erhoben werden. Beprobt wurden insgesamt 32 verschiedene Flächen. Dabei handelte es sich um mit Klärschlamm gedüngte Flächen mit verschiedenem Anbau sowie entsprechende Kontrollflächen ohne Klärschlammaufbringung, jedoch mit anderen Düngevarianten. Für die analysierten Metalle und ihre Verbindungen wurde festgestellt, dass die Bodenbeaufschlagungen mit Klärschlämmen in einigen Fällen zu einer geringfügigen Erhöhung der Mittelwerte im Vergleich zu den nicht mit Klärschlamm aber größtenteils mit Wirtschaftsdüngern beaufschlagten Flächen geführt haben. Entsprechend den Ergebnissen der Stoffgehaltsermittlung können Wirtschaftsdünger durchaus auch hohe Gehalte an Schwermetallen enthalten, insbesondere Kupfer und Zink. Die Klärschlammdüngungen führten bisher jedoch nur in Einzelfällen zu einer solchen Erhöhung der Stoffgehalte, dass Belastungen oberhalb der Vorsorgewerte entstanden. Bei den organischen Schadstoffen in Düngern liegen die Gehalte an ubiquitär vorkommenden Kontaminanten wie PCBs in Klärschlämmen nicht wesentlich über den für Böden abgeleiteten Vorsorgewerten, die für PAKs im Mittelwert doppelt so hoch wie die Vorsorgewerte nach BBodSchV. Für PCB wurden keine erhöhten Gehalte im Boden bei den mit Klärschlamm gedüngten Flächen gefunden, für PAK teilweise höhere Gehalte als bei den Kontrollflächen. Die Gehalte von im Boden leicht abbaubaren Stoffen auf den mit Klärschlamm gedüngten Flächen unterschieden sich im Gegensatz zu den ursprünglichen Stoffgehalten der Klärschlämme nicht signifikant von denen der Kontrollflächen, da nur in einem Fall die Probenahme relativ zeitnah nach der Klärschlammausbringung erfolgen konnte. Diese Kontaminanten waren also bereits weitgehend abgebaut. Dies betrifft die Detergentien LAS und NP/NPEO sowie die Phthalate. Im Boden der mit Klärschlamm gedüngten Flächen wurden gegenüber den Kontrollflächen in signifikanten Mengen vor allem persistente Kontaminanten identifiziert, die bisher nicht ubiquitär in Böden verteilt sind. Dies sind die im Projekt bestätigten Stoffe aus den Gruppen der Zinnorganika und Moschusverbindungen.

Begrenzung von Schadstoffeinträgen bei Bewirtschaftungsmaßnahmen in der Landwirtschaft durch Düngung und Abfallverwertung - Teil Bodenuntersuchungen - Phase II

Das Projekt "Begrenzung von Schadstoffeinträgen bei Bewirtschaftungsmaßnahmen in der Landwirtschaft durch Düngung und Abfallverwertung - Teil Bodenuntersuchungen - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von C.A.U. Gesellschaft für Consulting und Analytik im Umweltbereich durchgeführt. A) Problemstellung: Die Kenntnisse des Bodenzustands sind eine wesentliche Vorraussetzung für eine vorsorgeorientierte Sekundärrohstoffverwertung. Zu ausgewählten relevanten organischen Schadstoffen (Alkylbenzosulfinate, Nonylphenol, Bisphenol-A, Phtalate,Tributylzinnverbindungen, Dioxine, PCB, PAK nach EPA und BaP) fehlt eine systematische Zusammenstellung der Gehalte in landwirtschaftlich genutzten Böden in Deutschland. Für die aktuell diskutierten Novellierungen der Verordnungen, die die Ausbringung von Stoffen auf Flächen regeln (Klärschlammverordnung und Bioabfallverordnung) sind Kenntnisse über den Ist-Zustand der landwirtschaftlich genutzten Böden, auf die die Stoffe ausgebracht werden, notwendig. Harmonisierungsbedarf besteht im Rahmen des bundeseinheitlichen Vollzuges des BBodSchGs hinsichtlich der Abstimmung schadstoffbezogener Vorsorgewerte der BBodSchV mit bodenbezogenen Werteregelungen anderer Regelungsbereiche. B) Handlungsbedarf (BMU; ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Es gibt eine Konzeption zur Begrenzung von Stoffeinträgen, die Grundlage verschiedener Beschlüsse der AMK/UMK am 12./13.06.01 war. Handlungsbedarf besteht darin, eine Verzahnung der Werteregelungen der Rechtsbereiche BBodSchV, AbfKlärV und BioAbfV zu erreichen. C) Ziel des Vorhabens ist die aktuelle Darstellung des Zustandes landwirtschaftlich genutzter Böden im Hinblick auf die Belastung mit organischen Schadstoffen. Dabei ist soweit möglich zwischen Flächen mit einer vorwiegend Mineral-, Wirtschafts-, Klärschlamm- und Bioabfall-Düngung sowie den in der BBodSchV genannten Bodenarten zu unterscheiden. Neben den Medianwerten, die als Hintergrundwerte für die jeweilige Nutzung den aktuellen Zustand der Böden beschreiben, sind zur Ausgrenzung mit erhöhten Gehalten an organischen Schadstoffen auch 90er-Perzentil-Werte zu erfassen. Dazu soll in einem ersten Schritt eine Literaturstudie durchgeführt werden, die die vorhandenen Daten zusammenträgt und auswertet. Des weiteren sind Bodenuntersuchungen für ausgewählte Flächen durchzuführen.

Screening the baseline fish bioconcentration factor of various types of surfactants using phospholipid binding data

Fish bioconcentration factors (BCFs) are commonly used in chemical hazard and risk assessment. For neutral organic chemicals BCFs are positively correlated with the octanol-water partition ratio (KOW), but KOW is not a reliable parameter for surfactants. Membrane lipid-water distribution ratios (DMLW) can be accurately measured for all kinds of surfactants, using phospholipid-based sorbents. This study first demonstrates that DMLW values for ionic surfactants are more than 100â€č000 times higher than the partition ratio to fish-oil, representing neutral storage lipid. A non-ionic alcohol ethoxylate surfactant showed almost equal affinity for both lipid types. Accordingly, a baseline screening BCF value for surfactants (BCFbaseline) can be approximated for ionic surfactants by multiplying DMLW by the phospholipid fraction in tissue, and for non-ionic surfactants by multiplying DMLW by the total lipid fraction. We measured DMLW values for surfactant structures, including linear and branched alkylbenzenesulfonates, an alkylsulfoacetate and an alkylethersulfate, bis(2-ethylhexyl)-surfactants (e.g., docusate), zwitterionic alkylbetaines and alkylamine-oxides, and a polyprotic diamine. Together with sixty previously published DMLW values for surfactants, structure-activity relationships were derived to elucidate the influence of surfactant specific molecular features on DMLW. For 23 surfactant types, we established the alkyl chain length at which BCFbaseline would exceed the EU REACH bioaccumulation (B) threshold of 2000 L kg-1, and would therefore require higher tier assessments to further refine the BCF estimate. Finally, the derived BCFbaseline are compared with measured literature in vivo BCF data where available, suggesting that refinements, most notably reliable estimates of biotransformation rates, are needed for most surfactant types. © Royal Society of Chemistry 2021

Untersuchungen zum Vorkommen von ausgewaehlten organischen Problemstoffen im Klaerschlamm und deren oekotoxikologische Bewertung bei der Aufbringung von Klaerschlamm auf Boeden sowie Ableitung von Empfehlungen fuer Normwerte

Das Projekt "Untersuchungen zum Vorkommen von ausgewaehlten organischen Problemstoffen im Klaerschlamm und deren oekotoxikologische Bewertung bei der Aufbringung von Klaerschlamm auf Boeden sowie Ableitung von Empfehlungen fuer Normwerte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie, Abteilung Biochemische Ökotoxikologie durchgeführt. Aus 25 Klaeranlagen des Landes Brandenburg, mit haeuslichem, kommunalem und Industrieab-wasser, wurden Sommer- und Winterproben entnommen. Untersucht wurden polychlorierte Terphenyle und Naphthaline, Chlorkohlenwasserstoff-Pestizide, LHKW, BTEX-Aromaten, Chlorbenzole, PAK, Phenole und Chlorphenole, Phthalate, MKW, Tenside, zinnorganische Verbindungen und 2,4-Dichlor-anilin. Signifikante Unterschiede ergaben sich im Vergleich von Sommer- und Winterproben, wobei die Sommerproben mit Ausnahme von LAS hoeher belastet waren. Zur Abschaetzung von Normwerten fuer Klaerschlammkonzentrationen wurden oekotoxikologische Wirkdaten zusammengestellt und im Boden tolerierbare Belastung abgeleitet. Als Normwert wird die Konzentration vorgeschlagen, die bei der Klaerschlammverwertung nach AbfKlaerV nicht zu einer Ueberschreitung dieser tolerierbaren Bodenkonzentration fuehrt. Die Gegenueberstellung der Klaerschlammbelastungen mit den Normwerten ergab fuer Tenside, Toluol und 2,4-Dichloranilin eine Ueberschreitung. Lindan, Dibutylphthalat und Acenaphthen liegen im Bereich des Normwertes. Fuer die weiteren untersuchten Substanzen ergibt sich eine teilweise deutliche Unterschreitung des Normwertes.

Eigenschaften von Tensidmischungen auf Basis nativer Rohstoffe

Das Projekt "Eigenschaften von Tensidmischungen auf Basis nativer Rohstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel KGaA durchgeführt. Lineares Alkylbenzolsulfonat (LAS) zeigt bei Zugabe kleiner Mengen anderer Tenside synergistische Wechselwirkungen. Die Gruende fuer das Auftreten von Synergismen sind bisher nicht bekannt. Das Projekt soll zur Entwicklung von hochgrenzflaechenaktiven Mischungen von Tensiden aus nachwachsenden Rohstoffe fuehren, die gleiche oder bessere Eigenschaften als LAS aufweisen. Dazu ist die Kenntnis des grenzflaechen- und kolloidchemischen Verhaltens von Tensiden und deren Mischungen an verschiedenen Grenzflaechen und in Loesung erforderlich. Die Arbeiten sollen die wissenschaftlich-technischen Voraussetzungen fuer den breiteren Einsatz von Tensiden aus nachwachsenden Rohstoffen ermoeglichen.

Bodenbelastung durch organische Haushaltchemikalien; Vorkommen und Verhalten von Tensiden in klaerschlammbeaufschlagten sowie mit kommunalem Abwasser beaufschlagten Boeden

Das Projekt "Bodenbelastung durch organische Haushaltchemikalien; Vorkommen und Verhalten von Tensiden in klaerschlammbeaufschlagten sowie mit kommunalem Abwasser beaufschlagten Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie, Abteilung Biochemische Ökotoxikologie durchgeführt. Mit Hilfe von Freiland- und Lysimeteruntersuchungen wurde das Verhalten von Tensiden (LAS und NPEO) und deren Abbauprodukt Nonylphenol in mit Klaerschlamm bzw. mit kommunalem Abwasser beaufschlagten Brandenburgtypischen Boeden untersucht. Gemessen wurden die Dynamik der Tenside (Abbau und Verlagerung), der Einfluss auf die Mobilitaet im Boden vorhandener Schadstoffe (PAH, PCB, Atrazin) sowie der biochemische Zustand der Boeden. Die Ergebnisse zeigen, dass die genannten Tenside in der Vegetationsperiode schnell abgebaut werden (Halbwertzeit fuer LAS 3 bis 5 Tage). Unter Freilandbedingungen konnten keine mobilisierenden Effekte der Tenside auf die untersuchten Schadstoffe festgesteltt werden. Eine Akkumulation der Tenside im Boden (teilweise in der Literatur beschrieben) war nicht feststellbar. Die biochemischen Parameter lassen den Schluss zu, dass eventuell kurzfristig unmittelbar nach der Beaufschlagung auftretende Effekte in kurzer Zeit wieder abklingen.

Erforschung der Wirkung der Bodenverbesserung mittels Klaerschlamm auf den Transport landwirtschaftlicher Pestizide

Das Projekt "Erforschung der Wirkung der Bodenverbesserung mittels Klaerschlamm auf den Transport landwirtschaftlicher Pestizide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltbundesamt, Fachbereich V, Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene durchgeführt. Objective: - Investigation of the effects of sludge amendment to soil on pesticide transport affected by sludge-derivated detergents, organic matter and dissolved organic matter; - Influence of organic matter, dissolved organic matter and incubation of amended soils on adsorption and desorption of pesticides (Atrazine, Simazine, Terbuylazine and Ametryne); - Influence of sludge amendment to soil on heavy metal content and degradation of pesticides (Atrazine), PAHs (polyaromatic hydrocarbons), PCB (polychlorinated biphenyls), OCP (organochlorine pesticides) and detergents (LAS = linear alkyl benzenesulfonate and homologues and Nonylphenol); - Influence on sludge amendment to soil on growth yield and soil properties. General Information: - Sorption studies under laboratory conditions with triacine herbicides (Ametryne, Atrazine, Simazine Terbutylazine) with samples from an Egyptian clay soil and Israelian loess soil, sewage sludge and compost; - Breakthrough studies under laboratory conditions with Ametryne, Atrazine and Terbutylazine with compost and sewage sludge amended fine sand and loess: fine sand columns; - Breakthrough studies under laboratory conditions with triacine herbicides (Ametryne, Atrazine, Terbutylazine) with amended soils: Fresh versus incubated systems; - Movement of Terbutylazine in test microcosms; - Atrazine degradation under laboratory conditions in sludge amended soils; - Field experiments in Egypt (a sandy Gypsum Soil and a Vertisol) to investigate the effects on sludge- amendment to soil on crop production and soil properties; - Field experiments in Egypt (a sandy Gypsum Soil and a Vertisol) to investigate degradation and movement of Atrazine, LAS including homologues and Nonylphenol after sewage sludge amendment; - Field experiments in Egypt (a sandy Gypsum Soil and a clay rich Vertisol) to investigate the influence of sludge amendment on the heavy metal content; - Influence of sewage sludge amendment on PAH (poly aromatic hydrocarbons), PCB (polychlorinated biphenyls) or OCP (organochlorine pesticides) content in soil.

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