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Abfälle in der Landschaft

Achtloses Wegwerfen hat weitreichende Folgen - Achtlos weggeworfene Abfälle wie Zigarettenkippen, Einwegbecher, Plastikbehälter oder -tüten, Papiertaschentücher, Dosen oder Flaschen sind nicht nur ein hässlicher Anblick. Die Vermüllung in der Natur und der freien Landschaft, aber auch im städtischen Raum, das so genannte  „Littering“, hat vor allem weitreichende ökologische und ökonomische Folgen. Viele Abfälle werden nur sehr langsam oder gar nicht biologisch abgebaut. Bis ein Coffee-To-Go-Becher verrottet ist, dauert es etwa 50 Jahre. Etwa 450 Jahre braucht eine ganz normale Plastikflasche, bis sie zersetzt ist. Bis dahin kann sie aber noch viel Schaden anrichten. Styroporverpackungen werden in der Natur praktisch niemals abgebaut. Sind die Abfälle einmal in der Umwelt, können sie Schadstoffe freisetzen oder in Kleinteile zerfallen, die für die Tier- und Pflanzenwelt an Land und in Gewässern gefährlich werden können. Kunststoffe sind so gut wie gar nicht biologisch abbaubar. Sie werden langfristig mechanisch zerkleinert und gelangen als Mikroplastik in Gewässer, Böden und in die Nahrungskette. Auch in den Ozeanen lassen sich Kunststoffreste und Mikroplastik nachweisen. Tiere nehmen Plastikteile mit der Nahrung auf und können daran verenden. Plastikabfälle gehören in die Wertstofftonne oder gelbe Tonne, denn Kunststoffe werden sortiert, recycelt oder energetisch verwertet. Zigarettenstummel gehören in den Restabfall. Jährlich werden etwa 4,5 Billionen Zigarettenfilter weltweit achtlos weggeworfen. Bis sie zersetzt sind, dauert es bis zu fünf Jahre. Die Zigarettenfilter bestehen hauptsächlich aus dem Kunststoff Celluloseacetat, der wie viele Kunststoffe nur schwer biologisch abbaubar ist. Nicht nur die in Zigarettenfiltern verarbeiteten Kunststoffe sind schädlich für die Umwelt. Die Filter enthalten bis zu 700 teilweise giftige chemische Einzelstoffe und Verbindungen, zum Beispiel Arsen, Blei, Cadmium, Formaldehyd, Benzol, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Nikotin. Die Schadstoffe können in den Boden sowie in Gewässer übergehen und von Landtieren beziehungsweise Fischen aufgenommen werden. Spielende Kinder können durch die Schadstoffe von herumliegenden Zigarettenfiltern geschädigt werden. Glimmende Zigarettenkippen können Waldbrände auslösen Ein oft verkanntes Problem sind Papiertaschentücher. Sie sind heutzutage waschmaschinenfest, das heißt, sie zerfallen nicht beim Waschen, aber auch nicht in der Umwelt. Um sie reißfest zu machen, werden sie mit Polymeren behandelt. Folglich dauert es in der Natur bis zu fünf Jahre, bis sie sich auflösen und verrotten. Wälder und Parks werden dauerhaft verschmutzt. Papiertaschentücher gehören deshalb auch in den Restmüll, wie übrigens auch Einwegmasken, die ein ganz aktueller Littering-Trend sind. Materialien, die speziell dafür entwickelt wurden, besonders langlebig und widerstandsfähig zu sein, können zum Problem werden, wenn sie für uns Menschen ihren Dienst getan haben und nicht mehr benötigt werden. Dann kommt es auf die richtige Entsorgung an. Für nahezu alle Verpackungsmaterialien sind die Entsorgungswege gut organisiert. Pfandsysteme und unterschiedliche Tonnen für Glas, Papier, Plastikverpackungen und Bioabfälle ermöglichen eine saubere Trennung der Abfälle, die dann als Wertstoffe wieder in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden können. Denn die richtige Entsorgung ist nicht nur ein ästhetisches Problem. Müll in der Landschaft entzieht der Kreislaufwirtschaft wertvolle Rohstoffe unwiederbringlich. Ein Infoblatt des LANUV zeigt, wie lange unterschiedliche Abfälle brauchen, um in der Umwelt zu verrotten und was wir alle tun können, damit der Abfall gar nicht erst in die Umwelt gelangt. Zur online-Ausgabe des LANUV-Infoblatts: https://www.lanuv.nrw.de/landesamt/veroeffentlichungen/publikationen/lanuv-infos?tx_cartproducts_products%5Bproduct%5D=1051&cHash=d288359bb30ecb2734659fa92c9854c6 Download: Pressemitteilung

Grundwasser: Arsen µg/l

Arsen tritt im Wasser überwiegend in der Oxidationsstufe +5 auf. Es ist gut wasserlöslich und daher auf dem Wasserpfad hoch mobil. In bestimmten Fällen müssen auch As-organische Verbindungen berücksichtigt werden, die durch mikrobielle Bioalkylierung anorganischer Arsen-Spezies gebildet werden können. Arsen und einige seiner Verbindungen sind mittlerweile in allen Umweltmatrizes beinahe ubiquitär verbreitet. Dazu hat die bergbauliche Gewinnung, industrielle Anwendung und nachfolgend die oxidative Umwand- lung mikrobiell gebildeter, leicht flüchtiger Di- und Trimethylarsine in der Atmosphäre zu Kakodylsäure (Dimethylarsinsäure) beigetragen. Wichtigste Arsen-Minerale sind die Sulfide, die im Gegensatz zu den Oxiden und As-Organika nur eine geringe Toxizität besitzen. So können erhöhte As-Konzentrationen aus dem Kontakt von Wasser mit ungestörten Keuperformationen resultieren. Zudem ist Arsen in der Lage, Eisen, Silizium und Aluminium im Kristallgitter silikatischer Minerale zu ersetzen. Zudem kommt Arsen in Phosphaterzen vor und reichert sich im Verlauf von Aufbereitungsprozessen in Phosphatdüngemitteln und phosphathaltigen Wasch- und Reinigungsmitteln an. Erhebliche Arsenmengen können in Kohlelagerstätten enthalten sein. Als Hauptquellen der anthropogen bedingten Arsen-Freisetzung in die Umwelt sind die Verhüttung von Erzen, die Energieerzeugung aus fossilen Kohlenstoffträgern und die Zementindustrie zu nennen. Der geogene Normalbereich wird nach SCHLEYER & KERNDORFF (1992) für Lockergestein mit <0,5 bis 1,5 µg/l angegeben, für den Buntsandstein bis 4,5 µg/l. Der Schwellenwert nach GrwV beträgt für Arsen 10 µg/l. Weitere Informationen zum Thema finden Sie hier .

Umweltministerium legt Luftqualitätsbilanz 2022 vor

Minister Oliver Krischer: „Umweltschutz ist Gesundheitsschutz: Wir werden die Schadstoffbelastungen in Nordrhein-Westfalen weiter reduzieren müssen“ Die Schadstoffbelastung der Luft ist in Nordrhein-Westfalen auch im vorigen Jahr auf einem vergleichbaren Niveau wie im Jahr 2021 geblieben und bestätigte damit die insgesamt positive Entwicklung der letzten Jahre. Die Grenzwerte für Stickstoffdioxid (NO 2 ) und für Feinstaub (PM 10 und PM 2,5 ) wurden bis auf eine Ausnahme an allen Probenahme-Stellen eingehalten. Das zeigen die Auswertungen der Messdaten aus dem Jahr 2022 des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV). „Dass wir heute in Nordrhein-Westfalen die geltenden Grenzwerte mit Ausnahme einer Messstation für NO 2 einhalten, ist das Ergebnis einer ambitionierten und jahrzehntelangen Umweltpolitik zum Schutze der Menschen“, sagte Umweltminister Oliver Krischer bei der Vorlage der „Luftqualitätsbilanz 2022“. Noch 2016 wurde an 60 von damals 127 Messstellen der Grenzwert für die mittlere Jahresbelastung mit Stickstoffdioxid nicht eingehalten. Im letzten Jahr wurde der Grenzwert für NO 2 einzig an einer Probenahme-Stelle an der Kruppstraße in Essen in direkter Nähe zur Autobahn A40 weiterhin überschritten. „Umweltschutz ist Gesundheitsschutz: Luftschadstoffe gefährden die Gesundheit der Menschen in NRW. Es gibt derzeit keinen wissenschaftlich anerkannten Schwellenwert, ab dem Feinstaub als gesundheitlich unbedenklich eingestuft werden kann. Daher ist jede Belastungsreduzierung ein Gesundheitsgewinn für die Menschen“, sagte Dr. Sibylle Pawlowski, Präsidentin des LANUV. „Um dies zu erreichen, müssen wir auch in die Mobilität der Zukunft investieren und nicht in die Technologien der Vergangenheit. Nur so können wir die Gesundheitsbelastungen der Menschen reduzieren“, ergänzte Minister Krischer. Daher werde die Landesregierung weiter in den Ausbau des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) und des Rad- und Fußverkehrs investieren. Die absoluten Feinstaubemissionen sind in Nordrhein-Westfalen in den letzten zehn Jahren kontinuierlich gesunken, was primär der Sanierung von Industrieanlagen und den mit den Umweltzonen eingeführten Partikelfiltern bei Dieselfahrzeugen zu verdanken ist. Gleiches gilt für den Stickstoffoxidausstoß (NOx) in die Umgebungsluft in Nordrhein-Westfalen. Die Luftqualitätsbilanz 2022 im Einzelnen: Stickstoffdioxid (NO 2 ) Der Grenzwert für die mittlere Jahresbelastung mit Stickstoffdioxid beträgt 40 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) Luft. Er dient dem Schutz der menschlichen Gesundheit. An 129 von 130 Standorten wurde der Grenzwert im Messjahr 2022 eingehalten. Insgesamt lag im Jahr 2022 die NO 2 -Belastung landesweit auf dem Niveau des Vorjahrs. Einzig an einer Probenahme-Stelle an der Kruppstraße in Essen in direkter Nähe zur Autobahn A40 wurde der Grenzwert weiterhin überschritten. Hier wurde ein NO 2 -Jahresmittelwert von 45 Mikrogramm pro Kubikmeter gemessen. Derzeit wird eine Fortschreibung des Luftreinhalteplans vorbereitet, um mit gezielten Maßnahmen die Einhaltung des Grenzwerts in diesem Jahr sicherzustellen. Feinstaub PM 10 Beim Feinstaub werden zwei verschiedene Korngrößen gemessen, Partikel mit einem maximalen Durchmesser von zehn Mikrometern (PM 10 ) und die noch kleinere Feinstaubfraktion mit maximal 2,5 Mikrometern Durchmesser (PM 2,5 ). Auch bei Feinstaub (PM 10 ) zeigt sich eine ähnliche Belastung wie im Vorjahr. An allen Probenahme-Stellen in Nordrhein-Westfalen wurden die Grenzwerte, wie bereits in den Jahren zuvor, deutlich unterschritten. Neben dem Grenzwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter für das Jahresmittel wurde an allen 67 Probenahme-Stellen auch der Tagesmittel-Grenzwert eingehalten. Danach dürfen an einer Probenahme-Stelle maximal 35 Tage pro Kalenderjahr mit einer mittleren Belastung von mehr als 50 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft auftreten. Feinstaub PM 2,5 Die noch kleineren Partikel der Feinstaubfraktion PM 2,5 werden an 44 Orten in Nordrhein-Westfalen gemessen. Der europaweit geltende Jahresgrenzwert von 25 Mikrogramm pro Kubikmeter wurde 2022 an allen Messstationen deutlich unterschritten. Luftqualität in Lüdenscheid In Lüdenscheid wurde nach der Sperrung der Rahmedetalbrücke zur Überwachung der Luftqualität ein Messcontainer aufgestellt. Seit dem 20.07.2022 wird die Luftqualität in der Lennestraße in Lüdenscheid kontinuierlich überwacht. In den etwa neun Monaten seit Messbeginn lag die mittlere NO 2 -Belastung bei 33 µg/m³, der maximale Ein-Stunden-Mittelwert lag bei 141 µg/m³. Eine rechtsverbindliche Beurteilung in Bezug auf den Jahresmittelwert ist allerdings nur nach Messung über ein vollständiges Kalenderjahr möglich. Bei den Feinstaub-PM 10 -Messungen wurde seit Messbeginn eine mittlere Belastung von 16 µg/m³ gemessen. Der Grenzwert für den Jahresmittelwert liegt bei 40 µg/m³. Weiterhin wurden vom 20.07.2022 bis 31.12.2022 an vier Tagen Werte von mehr als 50 µg/m³ im Tagesmittel gemessen. Staubinhaltsstoffe Blei, Arsen, Kadmium, Nickel; Benzol und Ozon Für die gesundheitsrelevanten PM 10 -Inhaltsstoffe (Verbindungen von Blei, Arsen, Kadmium und Nickel) wurden die Grenz- bzw. Zielwerte landesweit eingehalten. Auch der Zielwert von einem Nanogramm pro Kubikmeter (ng/m³) für den PM 10 -Inhaltsstoff Benzo[a]pyren (BaP), der als Leitkomponente für polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) dient, wurde landesweit eingehalten. Beim bodennahen Ozon wurde der Informationsschwellenwert von 180 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³)  an sieben Tagen überschritten (Vorjahr 3 Tage). Für den Alarmwert von 240 µg/m³ (1-Stunden-Mittelwert an mindestens einer Station pro Tag) für bodennahes Ozon wurde keine Überschreitung festgestellt. Neue EU-Grenzwerte geplant Permanente und hohe Belastungen durch Luftschadstoffe wie Stickstoffdioxid und Feinstaub haben deutliche gesundheitliche Folgen und erhöhen das Risiko für Herz-Kreislauf- und Atemwegs-Erkrankungen. Im Oktober 2022 veröffentlichte die Europäische Kommission daher einen Vorschlag zur Überarbeitung der Luftqualitätsrichtlinie. Die in diesem Entwurf vorgeschlagenen Grenzwerte sollen ab 2030 gelten. Sie sehen nicht nur für NO 2 , sondern auch für PM 10 eine Halbierung des jetzigen Jahresgrenzwertes auf 20 Mikrogramm pro Kubikmeter und bei PM 2,5 eine noch deutlichere Absenkung von 25 auf zehn Mikrogramm pro Kubikmeter vor. Darüber hinaus enthält der Vorschlag neue beziehungsweise strengere Grenzwerte für weitere Schadstoffe sowie als weiteres Instrument die Verpflichtung, die Exposition der Bevölkerung mit bestimmten Schadstoffen flächendeckend zu reduzieren. Derzeit werden über die genauen Inhalte des Vorschlags noch Verhandlungen geführt. Mit diesem Entwurf, insbesondere auch mit den neuen Grenzwerten, wird sich auf Antrag von Nordrhein-Westfalen auch die anstehende Umweltministerkonferenz beschäftigen, die vom 10. bis 12. Mai in Königswinter bei Bonn stattfindet. Nordrhein-Westfalen hat derzeit den Vorsitz der Umweltministerkonferenz inne. Weitere Informationen: Jahresbericht und die Jahreskenngrößen beim LANUV unter: https://www.lanuv.nrw.de/umwelt/luft/immissionen/berichte-und-trends/jahreskenngroessen-und-jahresberichte Download: Pressemitteilung Pressemitteilung des Ministeriums für Umwelt, Naturschutz und Verkehr NRW

Untersuchungen zum carry over von Arsenverbindungen aus Futtermitteln in das Gewebe bzw. in die Milch von Rind und Schaf

Das Projekt "Untersuchungen zum carry over von Arsenverbindungen aus Futtermitteln in das Gewebe bzw. in die Milch von Rind und Schaf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie durchgeführt. Ziele: Ein beträchtlicher Teil der landwirtschaftlichen Nutzfläche des Freistaates Sachsen liegt im Erzgebirge, dem Erzgebirgsvorland bzw. in den Auen der das Erzgebirge entwässernden Flüsse. In den Böden dieser Gegenden können, geogen bedingt, erhöhte Gehalte an Arsen vorkommen. Dies betrifft auch Acker- und Grünlandflächen, welche zum Futteranbau für landwirtschaftliche Nutztiere genutzt werden. Insbesondere die Futtergrundlage für Wiederkäuer ist, bedingt durch die essentielle Grobfutterfütterung, stark vom Standort abhängig. Die Bundesbodenschutzverordnung hat bei Grünlandnutzung für Arsen einen Maßnahmenwert von 50 mg je kg Bodentrockenmasse festgelegt. Dieser Wert wird in einigen sächsischen Regionen zum Teil deutlich überschritten (siehe LfUG-Bericht zur Situation in den Muldeauen). Die Futtermittelverordnung schreibt für Arsen einen Höchstgehalt von 2 mg je kg (bei 88 ProzentTrockenmasse) fest. Gemäß der 24. Änderung der Futtermittelverordnung vom 16.12.03 führt die Überschreitung des Arsen-Grenzwertes für Einzelfuttermittel und Alleinfuttermittel unweigerlich zu einem Einsatzverbot. Da bereits eine geringe Zusatzverschmutzung des Grundfutters ausreicht, um den gesetzlich festgelegtenHöchstwert zu übersteigen, sind sächsische Auengebiete als Futtergrundlage für Wiederkäuer potenziell vakant. Im Interesse der Standortsicherung sächsischer Tierproduktion ist ein Erkenntnisfortschritt über die Quantität und Qualität der Einlagerung von Arsenverbindungen aus dem Futter insbesondere in Fleisch und Milch zwingend notwendig. Das vorliegende Projekt soll einen ersten Ansatz dafür bieten.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Winkelnkemper GmbH durchgeführt. Die unterirdische Enteisenung und Entmanganung (UEE oder In-situ Aufbereitung) wird von uns bereits seit Jahrzehnten in Deutschland für die Aufbereitung von Grundwasser eingesetzt. Es ist klar, dass damit sehr effizient Eisen und Mangan aus Grundwasser entfernt und somit auch Ablagerungen in nachfolgenden Wasseraufbereitungsschritten vermieden werden können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen aber die folgenden bisher offenen Fragen geklärt werden: 1. Können die positiven Resultate der Technologie aus Deutschland trotz unterschiedlicher Geologie und Grundwasserzusammensetzung auf Südostasien übertragen werden? Treten Nebenwirkungen durch den erhöhten Salzgehalt auf? 2. Wie weit kann Arsen bereits unterirdisch entfernt werden? 3. Wie lassen sich die bisher nur in Industrieländern eingesetzten, individuell ausgelegten und vollautomatisierten UEE-Anlagen für einen möglichst robusten und modularen Einsatz modifizieren (Stichwort Photovoltaik und Windenergie)? 4. Welche positiven Effekte bringt die unterirdische Entfernung von Eisen, Mangan und Arsen für eine nachfolgende Entsalzung (mit CDI / UO)? Diese Fragen sollen beantwortet werden mit Hilfe von a) der Neuentwicklung von UEE-Anlagen für einen dezentralen Einsatz in Südostasien inkl. Bau von Prototypen b) Installation, Betrieb und Bewertung von Pilotanlagen gemäß Punkt a) in Vietnam c) Bewertung der Ergebnisse aus Punkt b) im Rahmen des Gesamtprojekts WaKap Innerhalb vom Arbeitspaket AP3 werden wir in der ersten Hälfte der Projektlaufzeit eine Anlage zur unterirdischen Wasseraufbereitung für die dezentrale energieautonome Aufstellung in Südostasien entwickeln. Im Rahmen von Arbeitspaket AP4 werden wir in Vietnam mindestens eine, möglichst aber mehrere Pilotanlagen zur unterirdischen Aufbereitung planen und ausführen (zweites Jahr bis Ende Projektlaufzeit). Im Rahmen von AP5 werden wir alle Daten vom Teilbereich In-Situ-Wasseraufbereitung erfassen und ökologisch wie ökonomisch bewerten.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AUTARCON GmbH durchgeführt. Ziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung eines innovativen Produktpakets zur sicheren Trinkwasserversorgung in arsenkontaminierten Regionen der Entwicklungs- und Schwellenländer. Es ist notwendig, einfache, energieautarke und dezentral arbeitende Anlagen zur Wasseraufbereitung und Arsenentfernung auf den Markt zu bringen. Eine solar betriebene Anlage zur Trinkwasserdesinfektion wird innerhalb des beschriebenen Projekts für die Arsenentfernung entwickelt und in betroffenen Regionen in Deutschland und im Ausland unter Feldbedingungen getestet. Die Funktion der von den Projektpartnern AUTARCON GmbH gebauten Pilotanlage wird durch Analysen der HTW Dresden überwacht. Zudem werden die Betriebssicherheit, Bedienbarkeit und Wartung der Anlage unter den geplanten Einsatzbedingungen überprüft und Vermarktungsstrategien in den betroffenen Regionen erarbeitet. Das Projekt ist in die fünf Arbeitspakete unterteilt: 1. Theoretische Grundlagen 2. Vorversuche und hydrochemische Untersuchungen 2.1. Aufbau und Validierung der Analytik 2.2. Oxidation des toxischen und schlechter adsorbierbaren As(III) zu AS(V) durch Chlor bzw. andere Reaktionsprodukte der Elektrolyse 2.3 REDOX Wert Analyse 2.4 Adsoprtion von As(V)-Species an verschiedenen Filtermaterialien 2.5 Abhängigkeit der As-Entfernung vom Fe- und Mn-Gehalt des Grundwassers 2.6 Reduktion der Arsenverbindung bei Stillstand des Filters und potenzieller Austrag 2.7 Mögliche Gefahrstoffe (DNPs, Rückspülwasser, Filtermaterial) 3. Prototypenentwicklung und Feldversuche 3.1 Prototypenentwicklung 3.2 Feldversuche Pilotanlage (Deutschland, Costa Rica, Indien) 3.3 Hydrochemische Untersuchungen 4. Systemintegration und Produktentwicklung 4.1 Regelungseinheit 4.2 Produktpaket 4.3 Verbreitungsstrategien und Wirtschaftlichkeit 5. Projektmanagement.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft, Institut für Angewandte Forschung durchgeführt. Der Mangel an Trinkwasser gehört zu den Hauptproblemen weltweit. Die Wasserversorgung in vielen Ländern Südostasiens wie z.B. in Vietnam, Kambodscha, Myanmar wird aber immer mehr durch den Klimawandel und die stark ansteigenden Bevölkerungszahlen bedroht. Die Verhältnisse in Vietnam können als repräsentativ für viele Länder insbesondere in Südostasien angesehen werden. Das Ziel des Projekts ist es einen kombinierten modularen Prozess zur Entsalzung von Meerwasser und von salinem Grundwasser zu entwickeln und vor Ort in Vietnam zu pilotieren. Durch eine innovative Kombination von kapazitiver Entionisierung und Umkehrosmose soll der Energieverbrauch deutlich verringert und die Wasserausbeute erhöht werden. Neben der Entfernung von typischen Salzionen wie NaCl wird auch die Entfernung von toxischen Arsensalzen untersucht, welche im südostasiatischen Raum ein großes Problem im Grundwasser darstellen. Die kombinierte Entsalzungsanlage wird autonom mittels regenerativer Energie (Photovoltaik, Wind) betrieben. Im Projekt wird begleitend eine wissenschaftliche Bewertungsmethodik entwickelt, so dass der Kombinationsprozess am in der letzten Projektphase ökologisch-ökonomisch bewertet werden kann. Auf Grundlage der Projektergebnisse wird nach Projektende durch die im Projekt beteiligten Firmen ein marktfähiger Prototyp entwickelt. Zunächst für den südostasiatischen Raum und später für den weltweiten Vertrieb. Arbeitsplanung: AP1: Pilotversuche (CDI, UO) im Labormaßstab mit Modellwässern (HsKA); AP2: Computerbasierte Systemanalyse des modularen Kombinationsprozesses hinsichtlich Energieoptimierung (HsKA); AP3: Entwicklung eines Konzepts zur autarken Versorgung der Prozesse mit regenerativer Energie (ISI); AP4: Pilotversuche des Kombinationsprozesses in Vietnam (SDVICO, SPIEGL, WINKEM); AP5: Ausarbeitung einer angepassten Methodik (ISI) ; AP6: Durchführung einer gesamthaften multidimensionalen Nachhaltigkeitsbewertung der Kombinationsprozesse (ISI); AP7: Projektmanagement(HsKA).

Application of the Peat Archive as Tool in Environmental Chemistry (APATEC)

Das Projekt "Application of the Peat Archive as Tool in Environmental Chemistry (APATEC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Gesundheit und Verbraucherschutz, Institut für Hygiene und Umwelt (HU) durchgeführt. Among the potential archives for atmospheric deposition of contaminants, ombrotrophic (rain-fed) bogs and lake sediments are the most promising ones. Sediment profiles are already being regularly used as tool in environmental chemistry; in contrast, the peat archive has so far mostly been studied at single locations, or only individual groups of contaminants have been analyzed. Aim of this project is to demonstrate and apply the full potential of the peat archive as diagnostic tool in environmental chemistry. To these ends, we will analyze multiple classes of organic and inorganic compounds, i.e. polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), and polybrominated diphenyl-ethers (PBDEs) together with trace metals like arsenic, chromium, and mercury. An industrial area in Eastern Canada will be taken as defined source area, and the spatio-temporal deposition pattern of contaminants to bogs located on a 400km-transect up- and downwind the source area will be determined. The results will be analyzed using dispersion and receptor modelling, and the contaminant deposition data will be used to validate compound-specific transport parameters like characteristic travel distances that so far have only been determined by model calculations.

Is the high concentration of toxic arsenic in Red Rice of the Camargue linked to the generally positive fact that it has high concentrations of antioxidants?

Das Projekt "Is the high concentration of toxic arsenic in Red Rice of the Camargue linked to the generally positive fact that it has high concentrations of antioxidants?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Umweltgeochemie durchgeführt. Roter und schwarzer Reis der Camargue werden weltweit exportiert. Der Vollkornreis ist hochgeschätzt wegen seiner Farbe, aber vor allem auch wegen seines hohen Gehaltes an Antioxidantien (e.g. Anthocyanine, Flavone, Procyanidine, Carotenoide) im Silberhäutchen. Allerdings hat er auch einen der höchsten Gehalte an Arsen (durchschnittlich 450 Mikro g/kg, maximal 730 Mikro g/kg). Arsen ist für den Menschen kanzerogen. Angesichts des neuen EU Grenzwertes von 200 Mikro g/kg (der ab 01.01.2016 gelten wird), ist es unabdinglich besser zu verstehen, warum vor allem farbige Reisvarietäten Arsen so gut zu akkumulieren scheinen. Innerhalb dieses kleinen Vorprojektes werden wir bestimmen, ob es einen generellen Zusammenhang gibt zwischen Arsen Konzentration/Speziierung und Quantität/Art der Antioxidantien im Silberhäutchen oder zu irgendeinem anderen Element oder Verbindung (Si, P, Fe, Spurenelemente, GSH). Wir werden 3 verschiedene farbige Reisvarietäten an 6 Standorten die sich hinsichtlich Bodentyp, Bodenchemie und Salinität unterscheiden, zu zwei verschiedenen Zeitpunkten (während der Wachstumsphase und kurz vor der Ernte) untersuchen. Die Analysen werden mittelsn IC-ICP-MS für Arsenspezies, mittels LC-MS für Antioxidantien und GSH, sowie mittels ICP-MS für GEsamtgehalte anorganischer Elemente durchgeführt. Alle Geräte stehen an der Universität Bayreuth zur Verfügung und die Analysenkosten sind gedeckt. Wenn unsere vorläufige Hypothese bestätigt wird, werden wir daraus einen Teilprojektantrag innerhalb eines ERC Grants formulieren. Das übergreifende Ziel wird sein zu verstehen, ob die Anreicherung von nützlichen Antioxidantien und toxischem Arsen stets miteinander einhergehen und ob es möglich ist, Umweltbedingungen oder genetische Veränderungen so vorzunehmen, dass Vollkornreis verkauft werden kann, der auch dem neuen EU Grenzwert entspricht.

Arsen und Fluor in der semiariden Region Chaco, Argentinien

Das Projekt "Arsen und Fluor in der semiariden Region Chaco, Argentinien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Umweltgeochemie durchgeführt. Mit der Entwicklung nachweisstarker Analysenmethoden im frühen 19. Jhd. ließ der beliebte Einsatz des Giftes Arsen nach; in den 1990ern kam es aufgrund seiner chronisch toxischen Wirkung zurück in die Schlagzeilen. Als 'biggest mass poisoning in human history' wurden Krebserkrankungen infolge natürlich erhöhter As-Gehalte in Grundwässern Asiens bezeichnet. Einige Länder Südamerikas sind mit ähnlichen Problemen konfrontiert, die bis heute allerdings weit weniger Publicity und Forschungsaktivitäten erzeugt haben. Am LS Analytische Chemie (Prof. Dr. Clara Pasquali) der Universität Santiago del Estero wird seit 2006 zum Thema Wasserqualität mit Fokus auf Arsen geforscht, gefördert durch das Programm 'Voluntariado Universitario'. Die Idee ist, Studenten auf Volontärbasis in Forschungsprojekte einzubeziehen und einen unmittelbaren Nutzen für die Gesellschaft hervorzubringen. Allein in der semiariden Region Chaco steht für 1.2 Mio. Einwohner nur Grundwasser als Trink-, Tränk- und Brauchwasser zur Verfügung. Eine Fläche von 1 Mio. km2 weist As-Gehalte auf, die den Trinkwasser-Grenzwert (10 ug/L) um ein Vielfaches überschreiten. Die Quelle sind Vulkanaschen tertiärer und quartärer Sedimente (As 6-10 mg/kg). Eine Besonderheit dieses vulkanischen Ursprungs sind die gleichzeitig erhöhten Fluorgehalte (-500 mg/kg). Fluor ist interessant, da der Bereich zwischen Essentialität (1 mg/L; Karies-Prophylaxe) und Toxizität (größer als 1.5 mg/L Zahnschädigungen, Knochenverhärtungen) sehr klein ist. Wie erhöhte As- und F-Gehalte gemeinsam wirken, ist unklar. Die Arbeitsgruppe von Prof. Pasquali hat in den letzten Jahren hervorragende Arbeit geleistet in der Umweltbildung, der Förderung interdisziplinären Arbeitens zwischen Studenten verschiedener Studiengänge, des Aufbaus einer Forschungsinfrastruktur und der Charakterisierung von Grund- und Oberflächenwässern hinsichtlich ihrer Nutzung sowie As-Gesamtgehalte. Wie in anderen Gebieten Lateinamerikas aber auch fehlt es an Methoden und Ergebnissen zur As-Speziierung. Diese ist Grundvoraussetzung für die Klärung der As-Mobilität (und damit verbunden der Effizienz von Wasseraufbereitungsmaßnahmen) und -Toxizität. Ein Aspekt, der für die Arbeitsgruppe in Bayreuth hohes Forschungspotential verspricht, ist dabei das mögliche Auftreten von As-F-Komplexen. Hexafluorarsenat (AsF6)- entsteht aus der Reaktion von Arsenat mit Fluorit (einem hydrothermalen Mineral) und ist unter natürlichen Bedingungen stabil. Der bislang einzige Nachweis von AsF6- in der Natur stammt aus Industriewässern. Mit 78-100% des Gesamtarsens dominierte AsF6- dort die As-Speziierung, weit vor den sonst bekannten anorganischen Spezies Arsenit und Arsenat. Nur mit Hilfe einer speziellen chromatographischen Trennung war der Nachweis von AsF6- möglich; mit Standardmethoden blieb es unerkannt. (Text gekürzt)

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