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Environmental hazard of selected TiO2 nanomaterials under consideration of relevant exposure scenarios

This project investigated the ecotoxicological hazard of two different sized TiO2 nanomaterials and one non-nano sized TiO2 reference material to organisms inhabiting different environmental compartments. Following standardized tests (⁠ OECD ⁠ guidelines) were used to investigate the influence of these materials on several test organisms:  Daphnia sp. acute immobilization test (Test No. 202), Fish embryo acute toxicity (FET) test (Test No. 236), Activated sludge, respiration inhibition test (Test No. 209), Earthworm, acute toxicity test (Test No. 207), Earthworm, reproduction test, (Test No. 222). Thereby, different organisms and effect levels (respiration, mobility, mortality, reproduction, embryonic development) were considered. Main focuses of the study were tests under relevant exposure scenarios. Therefore, Daphnia sp. acute immobilization tests and activated sludge tests were performed with solar radiation. Mixture experiments with nano-TiO2 and an organic contaminant were conducted with the acute and chronic earthworm and activated sludge respiration tests. Veröffentlicht in Texte | 72/2014.

Recyclieren Bäume CO2 durch Stammatmung? (GIF 2)

Das Projekt "Recyclieren Bäume CO2 durch Stammatmung? (GIF 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Biogeochemie durchgeführt.

Ein Beitrag zur Oekologie des Tiefbeckens des Weissen Meeres

Das Projekt "Ein Beitrag zur Oekologie des Tiefbeckens des Weissen Meeres" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. (AWI) durchgeführt. General Information: The deep water ecosystem of the White Sea is exposed to perennial Arctic water temperatures and covered by winter sea ice. It will be studied as an example of Arctic seas emphasizing the relationships between the different sub-systems (coupling of ice biota, pelagos and benthos) and focussing on the question, how a presumably oligotrophic deep water fauna is sustained and regulated by input of particulate organic matter during the limited productive season. For this, the whole biotic system will be analysed from spring till autumn (primary producers including ice-algae, pelagic consumers including remineralising micro-organisms, larger copepods and near-bottom zooplankton, and the main macro-and meio-benthos groups). Oceanographic conditions and plant nutrients will be monitored, and the vertical particle flux be measured by short and longer term exposures of sediment traps. Benthic responses to food input will be investigated by life cycle analyses (e.g. gonad maturation, spawning and spat fall of macrofauna), composition of the meiofauna (e.g. dominances of different feeding types) and also changes in diversity patterns. The overall benthic respiration (oxygen uptake rates) will be obtained from sediment core incubations, which will allow estimates of remineralisation activities of the bulk small fauna and micro-organisms. From these measurements and consumption estimates of the larger animals from their biomass and laboratory/literature data about metabolic rates, benthic budgets of energy flow will be derived. The benthic demands will be compared with the data obtained about primary production, pelagic consumption and from the vertical fluxes estimated by the sediment trap exposures. As the White Sea is well accessable even during winter, additional studies (e.g. on ice organisms and on winter metabolism of selected bottom fauna) are intended to better understand biological activities during the non-productive season. Such data as well as investigations of the entire ecosystem during the whole productive season are lacking for Arctic seas, for which the Deep water White Sea system will be regarded as a model. Prime Contractor: Alfred Wegener Institut for Polar and Marine Research, Sektion Biology I, Arctic Benthos Ecology Group; Bremerhaven; Germany.

Minirhizotron: Phenology And Root TraitS (Mr.PARTS)

Das Projekt "Minirhizotron: Phenology And Root TraitS (Mr.PARTS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Biogeochemie durchgeführt.

Teilprojekt: IME-MB

Das Projekt "Teilprojekt: IME-MB" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Etablierung von Nutzpflanzen mit erhöhter Produktivität bei reduzierter Nutzung von Ressourcen wie Wasser und Dünger und verbesserter Resistenz gegen abiotischen Stress. Hierdurch soll der steigende Bedarf an landwirtschaftlicher Produktion verursacht durch das globale Bevölkerungswachstum und die Nutzung von Biomasse zur Energieproduktion befriedigt werden. Die Photorespiration der wichtigen Nutzpflanzen Raps und Reis soll durch Überexpression einer Glycolatdehydrogenase in den Chloroplasten reduziert werden. Der transgene Ansatz soll durch Nutzung alternativer Konstrukte optimiert werden. Dazu werden initial transgene Arabidopsis Linien umfassend charakterisiert. Am Ende der Förderperiode soll Saatgut für erste Feldtests zur Verfügung stehen. Die erzielten Ergebnisse werden eine fundierte Voraussage über das ökonomische Potenzial der eingesetzten Technik ermöglichen. Ein optimierter Ansatz soll im direkten Anschluss in mehreren Nutzpflanzen verwirklicht werden. Die entwickelten Technologien können zur Analyse weiterer wissenschaftlicher Fragestellungen genutzt werden.

14C in speleothems

Das Projekt "14C in speleothems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Using the absolute age of speleothem samples from Th/U-dating, we can determine their 14C reservoir age. The 14C reservoir age is controlled mainly by pCO2 in the unsaturated soil zone, the ratio of root respiration (with modern 14C levels) and microbial decomposition of soil organic matter (depleted in 14C due to radioactive decay). The main factors governing soil conditions are soil temperature and precipitation. Hence, variations in the 14C reservoir age provide information on the variability of these two climate variables.

Staub - Spiegel der Umwelt - Eine Public Science Ausstellung im Wissenschaftszentrum Umwelt

Das Projekt "Staub - Spiegel der Umwelt - Eine Public Science Ausstellung im Wissenschaftszentrum Umwelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Augsburg - Wissenschaftszentrum Umwelt (WZU) durchgeführt. Täglich sammeln wir Staub - wenn wir uns in einem Raum aufhalten, wenn wir durch eine Wiese oder über eine Straße gehen oder auch in einem Buch lesen - und täglich versuchen wir, ihn wieder loszuwerden. Unser Drang nach Reinheit hat eine ganze Industrie entstehen lassen, die von Staubsaugern bis zu High-Tech-Filtern alle Arten von kleinen und größeren Hilfsmitteln anbietet. Für die Wissenschaft ist Staub kein Dreck. Was für den Alltagsmenschen ein Symbol der Zerstörung ist, birgt für den Forscher viele wichtige Informationen. Denn aus einer Analyse des Staubes lässt sich vieles über unsere gegenwärtige und sogar über vergangene Umwelten lernen. Zum anderen erobert die Wissenschaft mit Mikro- und Nanotechnologien die Welt des Winzigen. Denn das sehr Kleine eröffnet besondere technische Chancen. Auch diese aktuellen Entwicklungen und die damit verbundenen Chancen und Risiken soll die Ausstellung aufzeigen. Die Ausstellung wurde von November 2004 bis Oktober 2005 im Wissenschaftszentrum Umwelt der Universität Augsburg gezeigt werden. Sie umfasst 30-40 Exponate, darunter mehrere Hands-on-Exponate. Leihgeber für spezielle Objekte sind das Bundeskriminalamt, das Landesamt für Umweltschutz in Bayern, das Umweltbundesamt, der Deutsche Wetterdienst und weitere Institutionen. Ein ausstellungsbegleitendes Buch wird beim Oekom Verlag in München erscheinen. Im Anschluss an die Augsburger Station ging die Ausstellung auf Wanderschaft und wurde inzwischen an sechs weiteren Stationen gezeigt. Die Zahl der Besucher liegt bereits weit über 100.000.

A7: Changes in soil internal N cycle and trace gas fluxes under elevated nutrient input

Das Projekt "A7: Changes in soil internal N cycle and trace gas fluxes under elevated nutrient input" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Ökopedologie der Tropen und Subtropen durchgeführt. Although projections are that N deposition will increase strongly in the tropics, its effects on tropical forests are still largely descriptive. In the proposed project we plan to continue on-going measurements of soil-atmosphere fluxes of N2O, NO, CH4 and CO2 (NUMEX experiment). Our early results suggest that after the first year of flux measurements there are already substantial changes in the microbial processes nitrification and denitrification. Furthermore there are indications that N cycling rates have increased in plots that receive N addition at moderate rates. We plan to conduct measurements using 15N pool dilution and a 15N pulse chase experiment to assess quantitatively how microbial N cycling has changed in forest soils and to translate the short-term N fluxes to long-term fates of NH4 + and NO3 - in forest soils exposed to chronic N addition. Another focus will be potential feedbacks of N deposition on the soil carbon cycling by measuring heterotrophic CO2 respiration. During the first phase, our group discovered in cooperation with A5 that tank bromeliads are a substantial source of Methane. We plan a series of measurement to determine the size of these CH4 emissions from different elevations.

Einfluss der Bodentiere auf den Gashaushalt von Boeden

Das Projekt "Einfluss der Bodentiere auf den Gashaushalt von Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig-Völkenrode, Institut für Bodenbiologie durchgeführt. Abbau- und Syntheseleistungen der Bodenmikroflora, darunter die Prozesse der Nitrifikation, Denitrifikation sowie der N2-Bindung sind von der Qualitaet und Menge der Bodengase abhaengig. Die Bodengase im Wurzelraum beeinflussen auch das Wachstum hoeherer Pflanzen direkt und indirekt durch ihre Wirkung auf die mikrobielle Freisetzung und Festlegung von Naehrstoffen. Es soll in Labor- und Freilandversuchen im Jahresgang festgestellt werden, welche Veraenderungen die Aktivitaet der Bodentiere auf die Verteilung der Bodengase und den Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphaere verursacht.

Study of the influence of long starvation periods on the nitrifying bacteria in SFBBRs

Das Projekt "Study of the influence of long starvation periods on the nitrifying bacteria in SFBBRs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Apparate- und Umwelttechnik, Professur für Umweltschutztechnik durchgeführt. Introduction Smaller wastewater treatment plants may have to experience starvation periods lasting several months. Examples are plants operating on wastewater generated in a tourist area or wastewater from an agricultural crop processing plant operating only seasonally. The nitrifying biofilm develops only slowly over months at temperatures below 20 C. In order to achieve a quick start-up of the nitrification in the next season it is of importance to preserve the nitrifying biofilm during starvation periods as active as possible. Decay process is a general term with distinct meanings depending on the context. From a microbiological point of view, decay implies maintenance, endogenous respiration, degradation of enzymes or lysis due to adverse environmental conditions. In the maintenance process, an external substrate is used to keep the current biological activity going, but the amount of bacteria is not altered. The endogenous respiration concept involves the consumption of the cell-internal substrate, which leads to a loss of activity and slightly reduced biomass. Similarly, enzyme degradation causes a loss of activity, but this is rapidly restored if substrate becomes available. In contrast to the previous processes, lysis leads to death and breaking apart of the cells and therefore to a loss of bacteria. From an engineering process point of view, decay describes the loss of microbial activity in general. Description of the proposed Experimental Work The main goal of this study is to find the best operation conditions for preserving nitrifying bacteria during long starvation periods. Batch experiments are suggested to be carried out weekly to investigate the activity and decay rates change of ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and nitrite-oxidizing bacteria (NOB) in SFBBRs. The initial suggested study period is 4 months. It is believed that long starvation period will harmfully affect the activity of nitrifying bacteria. Therefore actions may be taken in order to keep on the total biomass or regenerate the loss. These actions such as adding external rich ammonia substrate and applying long aeration periods are supposed to be taken. Through this study period the activity of ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and nitrite-oxidizing bacteria (NOB) will be investigated.

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