Das Projekt "Ueber die Herkunft von Ammonium im Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung Medizinische Mikrobiologie und Hygiene durchgeführt. In einigen Veroeffentlichungen der letzten Jahre wird die Bildung von Ammonium aus Nitrat in Frage gestellt. Wir haben aus je einer Erd- und Talsperrensedimentprobe 60 verschiedene Staemme von nitratammonifizierenden Bakterien erhalten. Von den Bakterien, die unter anaeroben Bedingungen aus Nitrat Ammonium bilden, sind diejenigen zu trennen, die Nitrat unter Bildung von N2 oder N2O denitrifizieren. Verschieden von beiden Prozessen ist die Ammoniumbildung aus organischen, stickstoffhaltigen Verbindungen (Ammonifikation). Nitratammonifizierende Bakterien koennen auch Nitrit und teilweise Hydroxylamin unter anaeroben Bedingungen reduzieren. Sowohl bei der Denitrifikation als auch bei der Nitratammonifikation kann aus organischer Substanz Ammonium gebildet werden.
Das Projekt "Vergleichende bodenbiologische Untersuchungen in konventionell und integriert bewirtschafteten Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fach Bodenkunde durchgeführt.
Das Projekt "Energieautarke Kläranlage mit Deammonifikation Im Rahmen des Förderschwerpunktes 'Energieeffiziente Abwasseranlagen'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Trinkwasser- und Abwasserzweckverband Oderaue durchgeführt. Das Ziel des Projektes besteht in der Steigerung der Gesamtgasmenge und damit der Gesamtstrom und -wärmeerzeugung sowie in der Reduktion des Stromverbrauchs und des Klärschlammanfalls. Erreicht werden soll dieses durch die Umrüstung der Belebungsanlagen auf ein Adsorptionsbelebungsverfahren (AB-Verfahren) sowie die Nutzung der Deammonifikation für die Elimination des Stickstoffs in der Belebung und im Schlammwasser. Die Kläranlage Eisenhüttenstadt wurde ursprünglich für 99 000 Einwohner und einer Abwasserrohlast von knapp 6 000 kg BSB5 pro Tag ausgelegt. 1997 wurde eine Schlammstabilisierung in Betrieb genommen und 2002 wurde die Anlage um eine Schlammfaulung (ausgelegt für 132 000 Einwohner) erweitert. Heute garantiert das Klärwerk die Abwasserentsorgung von 50 000 Einwohnern, die Belastung bezüglich CSB-Fracht liegt bei 35 000 EW. Die Umsetzung des Vorhabens demonstriert die Machbarkeit einer energieautarken Kläranlage dieser Größenordnung ohne zusätzliche Aufnahme von Biomasse (Co-Fermentation) und legt somit die Basis für eine grundsätzliche Übertragbarkeit auf einen nennenswerten Anteil der ca. 2000 Anlagen in Deutschland. Der innovative Charakter des Vorhabens besteht in der Kombination des AB-Verfahrens mit dem Verfahren der D
Das Projekt "Poultry manure valorization (Poul-AR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Colsen, Adviesburo voor Milieutechniek BV durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt: Einfluss von Antibiotika auf die Funktionelle Diversität von Mikroorganismengemeinschaften in Böden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Ökologie, Fachgebiet Abfallbelastung der Landschaft durchgeführt. In der landwirtschaftlichen Tierzucht eingesetzte Tierarzneimittelsubstanzen oder ihre Metabolite gelangen über die Gülledüngung landwirtschaftlicher Flächen in die Umwelt. Der Forschungsverbund 'Tierarzneimittel in Böden: Grundlagen zur Risikobewertung' hat sich daher die Identifikation, Quantifizierung und Modellierung der wesentlichen Reaktions-, Transport-, Bindungs-, Alterungs- und Wirkungsmechanismen zum Ziel gesetzt. Dieses Teilvorhaben konzentriert sich auf den Einfluss der Antibiotika Difloxazin und Sulfadiazin auf die funktionelle Diversität von Mikroorganismengemeinschaften in Böden. Der Schwerpunkt liegt in der Betrachtung der Prozesse im Stickstoffkreislauf. Untersucht werden die Denitrifikation, Nitrifikation, Stickstofffixierung und Stickstoffmineralisierung unbelasteter und antibiotikabelasteter Böden. Auch die Abundanz der Gene, die diese Prozesse steuern wird bestimmt. Darüber hinaus wird die biologische Aktivität der Böden über die Messung von Bodenatmungskurven erfasst. In der zweiten Projektsphase werden auch Feldexperimente durchgeführt, bei denen die Einflüsse von Tierarzneimitteln auf die strukturelle und funktionelle Diversität unter Feldbedingungen und nach wiederholter Applikation untersucht werden. Dies ist für eine Risikoabschätzung zur Wirkung von Antibiotika in der Umwelt sind Feldexperimente enorm wichtig, da sich das Verhalten von Antibiotika unter Feld- und Laborbedingungen grundlegend unterscheiden kann. Die Heterogenität des Bodens, Pflanzengemeinschaften, Gülleverteilung und die Konzentration von Bodenbakterien in sog. Hot Spots (z.B. Rhizosphäre) und Anzahl der Applikationen bedingen Ausmaß und Auftreten von Effekten im Boden.
Das Projekt "Wissenschaftliche Unterstützung - Teilprojekt 04: Mikrobiell gesteuerte Ökosystemleistungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH durchgeführt. Im Rahmen des vorliegenden Teilprojekts zum Verbundvorhaben 'The future Okavango' soll der Einfluss verschiedener Landnutzungsformen auf die Mineralisation organischen Kohlenstoffs, auf die Ammonifikation und Nitrifikation durch Bodenbakterien untersucht und mittels quantitativer Modelle beschrieben werden. Damit erfasst das Projekt zentrale Prozesse der Nährstoffversorgung und Bodenstabilität in Savannenböden und leistet einen Beitrag zur Bewertung zukünftiger Landnutzungsszenarien und Klimaveränderungen. Der Abbau organischer Substanz wird mit 13C-markierten organischen Verbindungen, standorttypischem Planzenmaterial und fluoreszenzmarkierten Substratanaloga quantifiziert. Raten der mikrobiellen Ammonifikation und Nitrifikation werden mit der 15N-pool-Verdünnungstechnik direkt im Feld erfasst. Die relevanten Bakterien werden mit einer Kombination aus stable isotope probing und hochauflösenden 16S rDNA-fingerprint-Techniken identifiziert. Anschließend werden repräsentative Vertreter mit modernen Kulturtechniken isoliert, physiologisch charakterisiert sowie auf die Produktion bioaktiver Substanzen hin getestet. Unter Einbeziehung der Datensätze für die Stickstofffixierung aus der kooperierenden Arbeitsgruppe des Teilprojektes TP04 sowie der Daten für relevante Bodenparameter (ausTP03) werden quantitative Modelle für die C- und N-Kreisläufe entwickelt und getestet.
Das Projekt "Gross ammonification, gross nitrification and N net mineralization in temperate forest soils at low temperatures (amoni)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Bodenphysik durchgeführt. The temperature dependency of N turnover at low soil temperatures is poorly known. In the past, N mineralization in temperate forest soils at low soil temperatures in the dormant season was often considered negligible, which is questioned by recent findings. Here, we will study rates of in situ N net mineralization throughout a full year in a beech and a spruce forest ecosystem to quantify the relevance of winterly processes at the annual scale. In laboratory experiments with undisturbed soil samples at constantly low temperatures (+8, +5, +2, -1, -4 °C) we will investigate the temperature dependency of gross ammonification, gross nitrification and immobilization in different soil horizons from both sites using the 15N dilution technique. To test the hypothesis that substrate quantity and quality influence the temperature dependency of these processes, different substrates (NH4 in case of gross nitrification; glycine, proline and 2,6-pyridindicarbonic acid in case of gross ammonification) will be added. Temperature dependencies will be quantified using the Arrhenius equation. The results of this project will be of special relevance when predicting effects of future climate change on the N cycle in forest soils.
Das Projekt "Bodenchemische und -mikrobiologische Untersuchungen in einer Energiepflanzenfruchtfolge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau durchgeführt. Eines der umfangreichsten Förderprojekte im Bereich Nachwachsende Rohstoffe ist aktuell das von der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft koordinierte Verbundvorhaben 'Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen in Deutschland', Kurzbezeichnung EVA. In acht Fruchtfolgen mit konventioneller und Minimalbodenbearbeitung in Thüringen/Dornburg werden im Teilprojekt durch die MLU, Bereich Bodenbiologie bodenchemische Kennwerte (pH-Werte, C- und N-Gehalte) und bodenmikrobiologische Aktivitäten (Enzymaktivitäten: alkalische Phosphatase, Katalase, Arginin-Ammonifikation, ß-Glucosidase; mikrobielle Biomasse über die subtratinduzierte Respiration, der metabolische Fingerprint über das BIOLOG-verfahren und PLFA-Bestimmungen) ermittelt, die Aufschluss über Bodenveränderungen bei den unterschiedlichen Fruchtfolgen geben sollen.
Das Projekt "Stickstoffdynamik in Komposten und bei der Anwendung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 04, Arbeitsbereich Abfallwirtschaft und Stadttechnik durchgeführt. Die Frage nach den Risiken einer Kompostanwendung gewinnt aufgrund des steigenden Kompostaufkommens zunehmend an Bedeutung. Eine intensive Kompostnutzung koennte beispielsweise durch hohe Dosierungen oder lange Anwendungszeitraeume zu einer Auswaschung von Nitrat in das Grundwasser fuehren. Die Beurteilung der Komposte hinsichtlich ihres Auswaschungspotentials stellt ein Problem dar. Die Gesamtstickstoffgehalte sind nicht aussagekraeftig, da Stickstoff im Kompost nur zu geringem Teil in loeslicher Form vorliegt. Er ist groesstenteils in der mikrobiellen Biomasse und in Huminstofffraktionen gebunden und wird nach der Kompostaufbringung langsam und unkalkulierbar in die loesliche Form ueberfuehrt. Ziel des Projektes ist es, die Naehrstoffdynamik waehrend der Kompostierung bzw. der Vergaerung zu erfassen. Der Schwerpunkt wird hierbei auf den Stickstoff gelegt. Es sollen aber auch Kalium und Phosphor Beruecksichtigung finden. Weiterhin werden Moeglichkeiten zur Erzeugung von anwendungsgerechten Komposten mit definierten Naehrstoffzusammensetzungen und -gehalten fuer verschiedene Einsatzgebiete wie Duengung oder Erosions- und Verschlaemmungsschutz untersucht. Als Ausgangssubstrate fuer die Forschungsarbeiten kommen diverse Modellbioabfaelle zum Einsatz. Die Abfallbehandlungen werden in 100 L-Bioreaktoren mit regulierbarer Substrattemperatur und Belueftung durchgefuehrt. Zur Charakteristik und Bilanzierung der Naehrstoffumsetzungen werden die vorhandenen sowie die entstehenden stickstoffhaltigen Komponenten in der Gasphase, im Sickerwasser sowie in der Feststofffraktion erfasst. Weiterhin erfolgt eine Analyse der relevanten Kalium- und Phosphorverbindungen. Zur Erarbeitung von Steuerungsmoeglichkeiten fuer die Naehrstoffzusammensetzung im Kompost werden der Einfluss von Struktur und Zusammensetzung des Abfalls sowie von verschiedenen Betriebsparametern wie der Belueftung, der Temperatur, dem pH-Wert und dem Feuchtegehalt des Substrates untersucht. Der Bioabfall wird waehrend der biologischen Behandlung einer Vielzahl von Umsetzungen unterzogen. Fuer die Erzeugung von Qualitaetskomposten kristallisierte sich die Ammonifikation als besonders bedeutsam heraus. Bei dieser Reaktion werden Ameisensaeuren zu Ammonium/Ammoniak umgesetzt. Der Ammoniakaustrag ueber die Gasphase kann in Abhaengigkeit vom pH-Wert des Substrates und der Belueftungsrate variiert werden. Das im Feststoff verbleibende Ammonium wird weiter mikrobiell umgesetzt.
Das Projekt "SIMFONI - A Numerical Model for the Simultaneous Simulation of Water, Heat and Nitrogen Dynamics in Forest Ecosystems - Part N16" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Abteilung für Bodenphysik durchgeführt. This report summarizes the specific features of the numerical simulation code SIMFONI (SIMulation of FOrest NItrogen). The model takes into account the reactive transport of both inorganic (NHhoch4+, NOhoch3-) and organic nitrogen species in the soil compartment of forest ecosystems. Transport and reactive processes are modeled within a one-dimensional layered soil profile. Upper and lower boundaries of the model domain are represented by forest floor and parent material or groundwater table, respectively. Reactive transport of nitrogen species considers cation-exchange or generalized sorption isotherms. To provide the essential data for the transport module water and heat flow are calculated. Soil solution chemistry and acid/base reactions are considered to provide the data for the cation-exchange reactions. Nitrogen transformation due to soil microorganisms takes into account ammonification, nitrification and mineralization. Mobile sorbent influenced transport of ionic nitrogen species is considered, too.
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| Bund | 28 |
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| Förderprogramm | 28 |
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