The focus of this report is the determination, fate and behaviour of nanoscaled Titanium dioxide (TiO2) in the environment. Nanoscaled TiO2 is an industrial product being used in various applications such as sunscreens, coatings and paints which make a release into the environment likely. To be able to assess possible impacts of nanomaterials like TiO2 corresponding test procedures, here specifically OECD test guidelines were tested for the applicability and the results obtained interpreted. More specifically the OECD test guidelines OECD 303A – Laboratory Sewage Treatment Plants, OECD 312 – Leaching in Soil Columns and OECD 106 – Adsorption / Desorption in Soils were tested. Three different types of Titanium dioxide materials uncoated (P25 and PC105) and hydrophic coated (UV Titan 262) were investigated to also derive information on possible influences of coating on the environmental behaviour. Veröffentlicht in Texte | 25/2012.
Das Projekt "Study of sorption of the mobile forms of mercury by fly ash from thermal power plants with the aim of immobilising them in silts and soils" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GALAB durchgeführt. It is known that power station fly ash can act as a sorbent for mercury in aqueous solutions, and that it appears to bind strongly to mercury present in soil. Fly ash itself is a multi-component system, however, composed of a glass, amorphous, crystalline and carbon phases. In addition, mercury appears in many forms, varying significantly in their stability and the degree of threat posed to human health and the environment. The overall behaviour of the ash-mercury system is thus extremely complex, and may involve both physical and chemical bonding, precipitation and entrapment. For fly ash to be considered as a potential remediation material, detailed knowledge of the processes by which it removes mercury is needed. The project objectives are thus: - To determine kinetic characteristics of the sorption/desorption reactions, including those at high sorbate concentrations, of different mercury species with power station fly ash and its sub-components; - To add to the understanding of which components of power station fly ash are responsible for mercury immobilisation and the mechanisms through which this takes place; - To identify, characterise and quantify the different forms of mercury that result from its interaction with power station fly ash and its sub-components; - To assess the availability of mercury sorbed on power station fly ash to biological methylation; - To provide fundamental kinetic data for future use in the estimation of the suitability of power station fly ash for the stabilisation and remediation of mercury contaminated sites. The project will use two distinct ash types: the first with high alkalinity, the second type characteristic of coals with a low calcium content which form a lower alkalinity ash. As well as unmodified ash, the study will look at ash sorted to give fractions rich in the major constituents: glass cenospheres, isotropic and anisotropic coke, and intertinite. The sorption behaviour of the total ash and its fractions will be investigated with respect to the most important mercury species: inorganic (cationic, anionic in chloride complexes, oxidic), elementary (mercury vapour) and organic (CH3HgCl). Sorption and desorption characteristics and equilibrium constants will be established using isotherm techniques for mercury species in solution (and mercury vapour - at different partial pressures) exposed to ash and its components at their inherent pH which may range from 4 to 10.5. The rates of adsorption and desorption will be established, with time sequencing analysis of the sorbate solutions. The equilibrium and kinetic parameters of dissolution of elementary mercury and mercury oxides in weakly mineralised water (0.5 g/l) will be experimentally determined to establish the relationship with pH. Oxidation-reduction transformations of sorbed mercury will be carried out on ash samples containing various concentrations of inorganic or elementary mercury, with the help of weak redox reagents (oxygen from air, aldehy
Das Projekt "Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefvorschriften und der Aussagekraft der Stufe 1 und 2 des ChemG - Teil IV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel, Zentralressort Forschung und Entwicklung Ökologie durchgeführt. Pruefung von CdCl2 . 1H2O und Atrazin in folgenden Tests: Adsorption/Desorption, Bioakkumulation, Bioabbau (SCAS-Test) Algentest, Daphnientest (21 d), Hoehere Pflanzen, Regenwurm, verlaengerte Toxizitaet an Fischen.
Das Projekt "Mittel zur Erzeugung von Gasdruck" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ETC - engineering & technology consulting GmbH durchgeführt. Diesem Projekt liegen die adsorbierenden bzw. desorbierenden Eigenschaften spezieller Stoffe, wie z.B. Aktivkohle, in Verbindung mit diversen Gasen, für die Entwicklung neuer Verfahren und Produkte zugrunde. (Patente wurden bereits erteilt). Unsere Untersuchungen haben ergeben, dass Aktivkohlen mit diversen Gasen, nach Evakuierung in einem Absolutdruckbereich bis 800 mbar sehr gut dotierbar sind. So sind z.B. Dotiermengen bis zu 50 Gewichtsprozent bei Butan, größer 40 Prozent bei Kältemittel R 134 a, größer 30 Prozent bei Chlorgas und größer 10 Prozent bei CO2 (Kohledioxyd) möglich. Durch simple Zugabe von Wasser wird das entsprechende Gas wieder freigesetzt. Chlor und Kohlensäure gehen zwar zum Teil in Lösung, es liegt aber immer noch großes Druckpotential vor. Damit ergeben sich diverse Anwendungsmöglichkeiten für z.B. Druckspeicher (Schwimmwesten), Speicher für brennbare Gase oder für Desinfektionsmittel. Letzteres wäre speziell für die USA interessant, weil dort Chlorgas vielerorts aus sicherheitstechnischer Sicht verboten ist und nur Vorort zum sofortigen Gebrauch hergestellt werden darf. Oder auch für den Klein-Pool-Betreiber (Privat, Hotels...), wo Chlorgas auch aufgrund der teuren Sicherheitstechnik nicht in Frage kommt. Es gibt darüber hinaus diverse andere Anwendungsbeispiele (auch Wärmetechnisch), die zu diskutieren wären. Aufgrund dieser Fülle an Möglichkeiten und in Ermangelung kompetenter Entwicklungstools sieht sich ETC nicht alleine in der Lage, die Ideen umzusetzen.
Das Projekt "CO2-Abscheidung mit Kalkstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fisia Babcock Environment GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Konzepts für die CO2-Abscheidung aus Rauchgasen von Kohlekraftwerken mittels Kalkstein bis zur Marktreife. Hierzu wird eine Versuchsanlage im 1 MWth-Maßstab aufgebaut und daran Untersuchungen durchgeführt. Die Untersuchungen betreffen den Übergang von CO2 aus dem Rauchgas an das Kalk-Adsorbens im Carbonator und die thermische Regeneration des Adsorbens im Kalzinator. Die Anlage wird zunächst mit synthetischem Rauchgas betrieben. Nach dem Umbau der Brennkammer werden Untersuchungen mit kohlestämmigem Rauchgas durchgeführt. Der Kalzinator wird zunächst mit Luft gefeuert, bevor letztendlich Sauerstoff zum Einsatz kommt. Begleitend soll ein Simulationswerkzeug entwickelt werden, welches unter Einbeziehung der aus dem Versuchsbetrieb gewonnenen Erkenntnisse zur Konzeption einer Pilotanlage im Maßstab größer als 20 MWth und zur Berechnung einer Großanlage eingesetzt wird. Die Ergebnisse dieses Vorhabens dienen der fundierten Beurteilung des Verfahrens hinsichtlich technischer Machbarkeit, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Im Anschluss an das Vorhabens ist die Erstellung und der Betrieb einer größer als 20 MW Pilotanlage beabsichtigt.
Das Projekt "DDT and DDE Konzentrationen im Blut-Serum durch Pestizid belastete Wohnräume" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin durchgeführt. Ziel: DDT wurde früher häufig als Insektizid auch im Wohnbereich eingesetzt. Messungen zeigten, dass auch noch lange nach dem DDT Verbot (15.09.1989) DDT Konzentrationen bis 90 mg/kg Hausstaub gemessen werden können. Handlungsbedarf besteht laut Umweltbundesamt bereits ab 4 mg DDT/kg. Da die Anreicherung bzw. die Probenahme des Hausstaubes in den meisten Fällen mit einfachen Staubsaugern durchgeführt wurden, liegen keine Kenntnisse über die Größenverteilung des gesammelten Staubes vor (z.B. über die Menge der einatembaren Staubfraktion). DDT könnte aber zusätzlich auch perkutan aus Kleidungsstücken, die in den übernommenen Einbauschränken aufbewahrt und kontaminiert werden, resorbiert werden. Eine Abschätzung der inneren Belastung allein über die DDT Konzentrationen in den gesammelten Staubfraktionen ist daher nicht möglich. Methodik: Im Serum von 16 Personen, die in früheren US Wohnungen mit angeblich erhöhten DDT Belastungen leben, führten wir ein human-biomonitoring durch. Wir bestimmten im Serum der Betroffenen den DDT Metaboliten 4,4 'DDE. Ergebnisse: Im Mittel lagen die 4,4 DDE Konzentrationen im Serum mit 1,62 my/l in der Größenordnung nicht belasteter Personen (1,82 my/l).
Das Projekt "Ueberpruefung der Durchfuehrbarkeit von Pruefungsvorschriften und der Aussagekraft der Stufe 1 und 2 des ChemG - Teil II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer AG durchgeführt. Im Rahmen der Folgestufe des o.g. Pruefprogramms fuer 25 Altstoffe wurden an 2 Stoffen 8 Pruefungen durchgefuehrt. Es wurden Informationen zum Eigenschafts-/Wirkungsprofil dieser Stoffe im Hinblick auf Pruefanforderungen der Folgestufen 1 und 2 der EG-RL 79/831 fuer gefaehrliche Stoffe erzielt. Ferner wurden besonders fuer die Methode zur Bestimmung der Adsorption/Desorption zahlreiche Verbesserungsvorschlaege erarbeitet, die sowohl bei der endgueltigen Erarbeitung der Methoden in der EG (Annex V) als auch fuer das Updating der OECD verwertet werden koennen.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Landesamt für Umwelt durchgeführt. Das Projekt hat drei Schwerpunkte: 1) Die Bewertung und der Vergleich von Analyseverfahren für Submikrometer-Plastikpartikel (teilw. inkl. adsorbierter Spurenstoffe) an definierten Referenzpartikeln im Labor, in Laborkläranlagen und in Umweltproben. 2) Bewertung der Auswirkungen der Partikel auf aquatische Umwelt und menschliche Gesundheit. 3) Problemwahrnehmungen und Bewältigungsstrategien in Bezug auf Submikropartikel in der Umwelt in Gesellschaft und Politik sowie Einbindung der Ergebnisse in Rechtssetzungsprozesse. Das LfU ist an vier Arbeitspaketen (AP) beteiligt. In AP 1 werden in Abstimmung mit den Partnern Modellpartikel festgelegt. In AP 2 entwickelt das LfU eine Analysenmethode für Klärschlamm. Diese wird mit Proben aus AP 4 validiert. Die Proben aus den Laborkläranlagen (LKA) der AP 3 und 4 werden vom LfU aufbereitet und je nach Partikelgröße an die Partner weitergegeben oder selbst mit dem FT-IR-Mikroskop gemessen. Weiter werden Modellpartikel analysiert und die Grenzen der Methode getestet. Im AP 3 untersucht das LfU die Desorption von Spurenstoffen von Plastikpartikeln unter umweltrelevanten Bedingungen. An der TUM-SWW werden Partikel variierender Größe und Materials mit Spurenstoffen belegt, beim LfU in den LKA behandelt und die Spurenstoffe im Kläranlagenablauf und im Klärschlamm gemessen. Im AP 4 stellt das LfU Klärprozesse nach und untersucht den Verbleib der Partikel im System. Zuerst werden die LKA zur Blindwertreduktion optimiert. Daraufhin wird der Rückhalt der Plastikpartikel größen- und materialspezifisch durch kontinuierliche Dosierung verschiedener Partikel in die Anlagen und Messung des Kläranlagenablaufs und des Klärschlamms bestimmt. Es sollen mindestens drei verschiedene Plastikarten sowie bis zu fünf verschiedene Größenbereiche von 50 nm bis 100 Mikro m untersucht werden. Zum Abschluss wird eine größen- und materialspezifische Massenbilanz aufgestellt und mit den vom IUTA durchgeführten Feldmessungen in AP 4 verglichen.
Das Projekt "Exzellenzcluster 80 (EXC): Ozean der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Paläo-Ozeanographie durchgeführt. Species richness and ecological niches for planktonic organisms in the surface ocean are threatened by the increasing influence of rising CO2 levels and climate change. For instance, the absorption of 50% of fossil fuel CO2 emissions will effect an estimated pH drop of more than 0.7 units in surface waters (Caldeira and Wickett, 2003). This acidifi-cation will decrease the calcification capability of calcareous planktonic organisms (Riebesell et al. 2000). It may be anticipated that ocean acidification will also reduce the geographical extension of many marine organisms (Guinotte et al. 2003). However, the impacts on ecosystems of calcareous plankton are largely unknown. The adaptations of marine biota have consequences for the validity of paleoceanographical reconstructions by proxy data, for instance stable oxygen and carbon isotopes, planktonic foraminiferal or coccolith assemblage compositions, and trace metal compositions of carbonate shells. These proxies were calibrated with reference sets of sea floor samples and hydrographic data, both collected in the 1960s to 1980s. It is evident that the ongoing climatic changes necessitate an adjustment of proxy calibrations and a re-assessment planktonic habitat structures.
Das Projekt "Retention capacity of posidonia shale in respect of seepage water containing heavy metals from flue-dust dumps. Modelling of migration mechanisms based on laboratory tests and work on site" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH) durchgeführt. General Information: The dump sites used for the storage of residues from the various phases of steel production have to meet very special criteria. Flue dust and washing-tower sludge contain extremely high proportions of heavy metals and, in accordance with the Council Directive of 20 Match 1978 on toxic and dangerous waste, wastes containing Pb, Cd and As are among those requiring priority consideration. Seepage water in dumps results in the leaching of heavy metals and, if no precautions are taken, in the penetration of pollutants into the earth or groundwater. The base of a dump can act as a barrier against the migration of pollutants into the groundwater and biosphere, if its permeability is low and its sorption capacity high, and if the body of rock has little tendency toward destabilization and is homogenous and thick (20 m). Rocks with these favourable characteristics are generally argillaceous. In order to establish whether a rock would be suitable for a dump base, laboratory tests are normally carried out to check the above characteristics. The laboratory data are then applied to site conditions. However, the modelling of these conditions on laboratory data often involves major uncertainties. In this case we are in the fortunate position of being able to study a flue-dust dump which has been in existence for several decades and is located on a favourable barrier rock, Posidonia shale. A long-term in-situ test which would be very difficult to simulate in a laboratory has been carried out at this dump. When modelling heavy-metal migration the normal process can be reversed. The actual situation is recorded very precisely, and pollutant migration during recent decades reconstructed. Parallel laboratory tests using the same uncontaminated rock and the same pollutants are carried out, and a model is constructed using conventional methods. The validity of such a model can then be checked, and if necessary the model can be corrected so that it corresponds to what has actually happened. In addition to establishing the value of laboratory tests for ascertaining the suitability of a dump site, it will also be possible to show whether Posidonia shale is suitable for flue-dust dumps. Posidonia shale or 'oil shale' (Lias) is often found very near to iron and steel industry works, as it constitutes the under bed of mined dogger ore. From the point of view of infrastructure, Posidonia shale is therefore a favourable site and is in fact often used as such. Furthermore, a better understanding of complex migration processes (hydro-dynamic dispersion, molecular diffusion, ion exchange, adsorption/desorption, solution-precipitation, formation of organometallic complexes, flocculation-peptization, movement of colloid particles, etc) can help to establish whether any pre-treatment of the material to be dumped or the dump base is necessary.
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