Das Projekt "Temporal evolution of hydrothermal systems at the Mid-Atlantic Ridge (14 45 - 15 05N)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sektion Geowissenschaften, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Wenige Informationen gibt es bisher zur Lebensdauer von Hydrothermalsystemen, zur zeitlichen Variabilität hydrothermaler Aktivität sowie zu der Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Fluide über geologische Zeitskalen hinweg. Anhand von Altersdatierungen hydrothermaler Ablagerungen mit Hilfe natürlicher Radionuklide sollen Dauer und Periodizität hydrothermaler Aktivität im Logatchev Feld bestimmt werden. Anhand der chemischen Zusammensetzung der Präzipitate und ihrem Alter sollen Informationen zur chemischen Variabilität der hydrothermalen Lösungen während der geologischen Vergangenheit erhalten werden. Grundlagen für diese Untersuchungen sind Bohrkerne die während der Forschungsfahrt mit FS MERIAN (2006) im Logatechev Feld gewonnen werden. Die Altersdatierung der hydrothermalen Ablagerungen, die durch die Bohrungen erhalten werden, sollen dazu beitragen, die Entwicklungsgeschichte des Logatchev Feldes in Raum und Zeit zu erforschen.
Das Projekt "Einfluss der Klärschlamm Prozessierung auf das Schicksal von Nonylphenol in klärschlammbehandelten Böden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Biologie V, Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik durchgeführt. Lipophile endokrin wirksame Chemikalien, z.B. synthetische Kontrazeptiva, reichern sich im bei der Abwasserbehandlung entstehenden Klärschlamm an. Wird dieser Klärschlamm als Dünger landwirtschaftlich genutzter Flächen verwendet, besteht die Gefahr, dass die Fremdstoffe aus dem Boden durch Run-off ausgetragen oder von Pflanzen aufgenommen wird. Aufgrund der verschiedenen Aufarbeitungsschritte des Klärschlamms - Stabilisierung, Konditionierung, Entwässerung, Entpathogenisierung - entstehen Klärschlämme, die sich in ihren physikochemischen Eigenschaften (Mineralgehalt, pH, Fein- und Grobstruktur) und in ihrem Gehalt an Kontaminanten unterscheiden können. Bei der Verwendung dieser Schlämme als Dünger können sich die darin enthaltenen Kontaminanten bezüglich ihres Abbau- und Transpoirtverhaltens sowie der Bioverfügbarkeit unterschiedlich verhalten. In diesem Projekt wird das Umweltverhalten ausgewählter Umweltchemikalien in Klärschlämmen in Abhängigkeit von deren Prozessierung und Aufarbeitung untersucht.
Das Projekt "Ökotoxikologische Charakterisierung von Nonylphenol Isomeren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Lehr- und Forschungsgebiet Ökosystemanalyse (ESA) durchgeführt. In der Europäischen Union sind zurzeit ca. 100 000 unterschiedliche Chemikalien registriert. Eine Risikoabschätzung existiert dabei erst für ca. 2700 neu registrierte Chemikalien. Aufgrund der hohen Anzahl ist es nicht möglich, innerhalb vertretbarerer Zeit, alle Substanzen auf ihre ökotoxikologische Relevanz hin zu testen. Um eine möglichst gute Risiko-Analyse mit geringer Datenbasis durchzführen, müssen die Mechanismen, die hinter der Wirkung von Substanzen stehen, verstanden sein. In dieser Arbeit wurde anhand von sechs Nonylphenol-Isomeren, mit sehr ähnlicher chemische Struktur, untersucht inwieweit Struktur-Wirkungsbeziehung für unspezifische Toxizität und estrogene Potenz möglich sind. Im Daphnien-Immobilisations-Test und im Wasserlinsen-Wachstums-Hemmtest zeigten sich keine Unterschiede für die toxische Wirkung zwischen den untersuchten Isomeren. Für Daphnia magna wurde eine größenabhängige Sensitivität für Nonylphenol (p-NP) gefunden, wobei Neonate (unter 24 h) die höchste Sensitivität zeigten. Die estrogene Potenz der p-NP-Isomere wurde im MVLN-Reportergen-Assay untersucht. Es wurden große Unterschiede in der estrogenen Potenz der Isomere gefunden. Während p353-NP eine ähnliche estrogene Potenz wie das p-NP Gemisch aufwies, zeigten andere Isomere (p262-NP, p22-NP) keine estrogene Potenz im MVLN-Reportergen-Assay. Mischungen aus mehreren Isomeren und einzelnen Isomeren mit 17ß-Estradiol legen die Vermutung nahe, dass auch die inaktiven Isomere mit dem Estrogen-Rezeptor interagieren. In einem Estrogen-Rezeptor Bindungsassay konnte definitiv gezeigt werden, dass alle Isomere an die Liganden-Bindungsstelle des Estrogen-Rezeptors binden. Die Mischung p-NP zeigt also sowohl estrogene als auch antiestrogene Wirkungsarten. Es erscheint also sinnvoll bei der Betrachtung dieser speziellen Wirkungsart zwischen den einzelnen Isomeren zu unterscheiden. Um die größenabhängige Sensitivität für Daphnia magna zu erklären wurden Biokonzentrationsversuche mit radioaktiv markiertem p353-NP durchgeführt. Bei der Betrachtung der Gesamtradioaktivität wurde der Gleichgewichtszustand nach 48 h erreicht, wohingegen die Konzentration an p353-NP, gemessen mit Radio-HPLC, in den Daphnien bereits nach 12 h reduziert wurde. Für adulte Daphnien lag der BCF von p353-NP wesentlich niedriger, als die Abschätzung der Gesamtradioaktivität und die Vorhersage über QSAR vermuten ließ. Neonate Daphnien (unter 24 h) zeigten einen wesentlich höheren BCF bezogen auf die Gesamtradioaktivität. Die Biokonzentration von p353-NP korrelierte mit dem Gewicht der untersuchten Daphnien. Es wurde ein größenabhängiges Ein-Kompartiment-Modell für die Darstellung der Gesamtradioaktivität und der p353-NP Konzentration entwickelt. Mit diesem Modell ließ sich die Biokonzentration für alle Daphnien zu allen Zeitpunkten beschreiben. Ein Vergleich der Biokonzentration von ungefütterten und gefütterten Daphnien ergab keinen Unterschied. Biomagnifikationsversuche mit vorher kontaminierten Algen u.s.w.
Das Projekt "Exploiting contaminant degrading communities for production of novel drugs, activity mining and metabolic network manipulations Synergy between Environmental and Medical Biotechnology" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH durchgeführt. MAGICPAH aims to explore, understand and exploit the catalytic activities of microbial communities involved in the degradation of persistent PAHs. It will integrate (meta-) genomic studies with in-situ activity assessment based on stable isotope probing particularly in complex matrices of different terrestrial and marine environments. PAH degradation under various conditions of bioavailability will be assessed as to improve rational exploitation of the catalytic properties of bacteria for the treatment and prevention of PAH pollution. We will generate a knowledge base not only on the microbial catabolome for biodegradation of PAHs in various impacted environmental settings based on genome gazing, retrieval and characterization of specific enzymes but also on systems related bioavailability of contaminant mixtures. MAGICPAH takes into account the tremendous undiscovered metagenomic resources by the direct retrieval from genome/metagenome libraries and consequent characterization of enzymes through activity screens. These screens will include a highend functional small-molecule fluorescence screening platform and will allow us to directly access novel metabolic reactions followed by their rational exploitation for biocatalysis and the re-construction of biodegradation networks. Results from (meta-) genomic approaches will be correlated with microbial in situ activity assessments, specifically dedicated to identifying key players and key reactions involved in anaerobic PAH metabolism. Key processes for PAH metabolism particularly in marine and composting environments and the kinetics of MAGICPAH aims to explore, understand and exploit the catalytic activities of microbial communities involved in the degradation of persistent PAHs. It will integrate (meta-) genomic studies with in-situ activity assessment based on stable isotope probing particularly in complex matrices of different terrestrial and marine environments. PAH degradation under various conditions of bioavailability will be assessed as to improve rational exploitation of the catalytic properties of bacteria for the treatment and prevention of PAH pollution. We will generate a knowledge base not only on the microbial catabolome for biodegradation of PAHs in various impacted environmental settings based on genome gazing, retrieval and characterization of specific enzymes but also on systems related bioavailability of contaminant mixtures. MAGICPAH takes into account the tremendous undiscovered metagenomic resources by the direct retrieval from genome/metagenome libraries and consequent characterization of enzymes through activity screens. These screens will include a high-end functional small-molecule fluorescence screening platform and will allow us to directly access novel metabolic reactions followed by their rational exploitation for biocatalysis and the re-construction of biodegradation networks. Results from (meta-) genomic approaches will be correlated with microbial in situ activity
Das Projekt "Critical Limits and Effect Based Approaches for Heavy Metals" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. Heavy metals are emitted in the atmosphere by industrial activities, transported through long distances, they deposit and accumulate in terrestrial ecosystems. The problem of Long-Range Transboundary Air Pollution of Terrestrial Ecosystems (LRTAP) includes cadmium (Cd), mercury (Hg) and lead (Pb) and are priority metals in the United Nations / Economic Commission for Europe (UN/ECE) Convention from 1998. Increased accumulation of Cd, Hg and Pb from anthropogenic and geogenic sources in soils especially of forest soils has led to exceedances of the current guide values defined by the environmental legislation. Especially, Hg as a global pollutant is of high ecotoxicological concern. However, little information is available on rates of atmospheric deposition, distribution, mobility of Hg compounds (methylmercury) in soils and their transfer functions in the biosphere (bioaccumulation). An impact of current Hg (Cd and Pb) concentrations on the soil ecosystem is possible but still unknown. Aims: This study is part of a comprehensive investigation to determine Hg (Cd and Pb) levels in the soil matrix, soil solution, fungi, earthworms and their food sources (soil, leaf and root litter) and to evaluate the ecotoxicological effects of Hg on the soil microbial communities. What is the current situation of Cd, Hg and Pb in Swiss forest soils? What are the transfer functions of Cd, Hg and Pb from soil to earthworms and mushrooms? Which microbial parameters (microbial activities and/or bacterial community structures) are most suitable to reveal effects of Cd, Hg and Pb on forest soils? Which heavy metal species in soil can be considered as appropriate predictors of Cd, Hg and Pb bioavailability to microbial communities in soils? Which soil bacterial groups are affected by Cd, Hg and Pb? Are the current critical limits for the total dissolved Cd, Hg and Pb, suggested by the UN/ECE, in accordance with the values estimated for Swiss forest soils? Methods: - Determination of reactive heavy metal pool in soil: Water-extractable HM; Heavy metal specific bacterial biosensors (quantification of lux-gene); Modeling of free ions (WHAM 6). - Determination of microbial activity: - Soil respiration; Nitrification; Phosphatase, beta-Glycosidase. - Changes of total bacterial communities: T-RFLP and DGGE fingerprinting of 16S rRNA gene; Cloning and sequencing; Design of specific primers for detecting HM tolerant bacterial groups.
Das Projekt "Characterization of different compacted wheel tracks by means of microbial properties in a forested site" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. Soil compaction caused by passage of logging machinery reduces the soil air capacity. Changed abiotic factors might induce a change in the soil microbial community and favour organisms capable of tolerating anoxic conditions. Aerated soils that are shifted to anoxia can produce the greenhouse gases methane and N2O. For example, methanogenesis is the dominating electron-accepting process during the anaerobic oxidation of organic matter. Thus, the prolonged compaction of forest soils might enhance greenhouse gas-producing microbial activities and lead to a gradual, quantitative shift in the occurrence and activities of associated prokaryotes. This shift might be of general importance, because heavy machinery is increasingly used for logging activities. Aims: The goals of this study were to resolve differences between soil microbial communities obtained from wheel-tracks (i.e. compacted) and their adjacent undisturbed sites, and to evaluate differences in potential anaerobic microbial activities of these contrasting soils. Special emphasis will be given to organisms which are responsible for the production of greenhouse gases (nitrous oxide, methane) after soil compaction. Methods: Characterization of microbial communities with molecular tools (T-RFLP fingerprinting, DGGE, cloning and sequencing); Quantification of functional genes (quantitative PCR); Soil Microbial Measurements (C-mineralization, respiration, microbial biomass C).
| Origin | Count |
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| Bund | 6 |
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| Förderprogramm | 6 |
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| Resource type | Count |
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| Boden | 5 |
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