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Aufnahme und Nitrierung von Aromaten in der waessrigen Phase der Troposphaere

Das Projekt "Aufnahme und Nitrierung von Aromaten in der waessrigen Phase der Troposphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung durchgeführt. General Information: The overall aim of the proposed project UNARO is to study tropospheric multiphase formation processes of nitroaromatic compounds which have been identified in field measurements of cloud and rain water and some of which are known to be toxic. To reach this aim within UNARO laboratory experiments on uptake and aqueous phase transformation mechanisms will be performed and combined with toxicologic studies in order to evaluate risk to human health. The project in detail focusses on the investigation of: - The uptake of polar aromatic hydrocarbons by aqueous solutions - Nitration reactions with NO3 radicals and nitronium ions in the aqueous phase and their products - Effectiveness of nitroaromatic formation pathways by including results into a two-box model - Toxicology and mutagenic activity of reaction products The chemical processing of organic molecules in aqueous atmospheric droplets is necessarily prefaced by transfer of the organic species from the gas to the aqueous phase. The rate of this transfer is controlled by five processes: 1) gas-phase diffusion to the droplet; 2) transfer across the gas/liquid interface described by the mass accommodation coefficient alpha; 3) liquid phase diffusion away from the interface; 4) reaction in the droplet; 5) gas-liquid phase equilibrium controlled by the Henry's Law coefficient, H. Diffusion is well understood and is readily calculated. Phase transfer, reactions in the droplets and gas-liquid phase equilibrium are of concern in this project. Alpha will be measured for phenol, 4-nitrophenol, p-cresol, 2-nitro-4-methylphenol and benzoic acid. The measurements will be made as a function of temperature and pH and ionic strength effects will also be checked. Experiments will be conducted with scavengers present to determine alpha directly. In order to better understand different pathways where nitration processes may occur within the tropospheric aqueous phase, experimental investigations are planned. - To study nitration reactions by the nitrate radical in aqueous solution. - To study nitration reactions by NO2+ in aqueous solution. - To perform product studies for the development of complete reaction pathways. Relevant nitration reactions to be studies (at various temperatures and ionic strengths) are: 1) Phenol to give nitration products: p-nitrophenol and 2,4-dinitrophenol. 2) p-Cresol to give nitration products: 2-nitro-4-methylphenol and 2,6-dinitro4-methylphenol. 3) Benzoic acid to give the nitration product 3-nitrobenzoic acid. 4) 4-methylbenzoic acid to give the nitration product 3-nitro-4-methylbenzoic acid. Atmospheric efficiency of nitroaromatic formation pathways will be assessed by directly including the measured parameters into a newly developed two-box model, where the gas phase chemistry is described by the RADM2 mechanism and coupled to a complex aqueous phase chemical mechanism. Prime Contractor:Univ. degli Studi di Milano, Dipartimento di Scienze dell'Ambientee del Ter

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.

Entwicklung eines Tests an Japanischen Wachteln fuer das Chemikaliengesetz

Das Projekt "Entwicklung eines Tests an Japanischen Wachteln fuer das Chemikaliengesetz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Zoophysiologie, Arbeitsgebiet Endokrinologie durchgeführt. Wesentliche Parameter der Versuchstierhaltung von Japanischen Wachteln wurden ueberprueft und praktisch-technisch in optimale Testbedingungen umgesetzt. 15 Umweltchemikalien wurden auf ihre Reproduktionstoxizitaet hin getestet und i.d.R. rueckstandsanalytisch ueberprueft: 6 Phenoxyessigsaeuren, 2 Dinitrophenole, 4 Harnstoffderivate, HCB, Amitrol, NTA. Die zusammenfassende Auswertung der Arbeiten wurde in einem 'Entwurf zur Durchfuehrung eines Vogeltests' fuer die Zwecke des Chemikaliengesetzes konkretisiert.

Photochemisch gebildete Nitrophenole und Dinitrophenole als eine moegliche Ursache fuer Waldschaeden - Vorkommen, Bildungsmechanismen, Verteilung in der Umwelt und Wirkungen

Das Projekt "Photochemisch gebildete Nitrophenole und Dinitrophenole als eine moegliche Ursache fuer Waldschaeden - Vorkommen, Bildungsmechanismen, Verteilung in der Umwelt und Wirkungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Battelle-Institut e.V. durchgeführt. Das Vorhaben soll in folgende Stufen unterteilt werden: Vorstufe: Nitrophenole; Entwicklung einer Bestimmungsmethode und Nachweis in Regenwasser - Stufe I: Es soll untersucht werden, ob Nitrophenole in Niederschlaegen vorkommen und ob diese Verbindungen durch photo-chemische Reaktionen gebildet werden koennen. Abschaetzung der Verteilung in der Umwelt und Wirkung auf Baeume.

Teilprojekt 1: Minimierung von Desinfektionsnebenprodukten unter Beruecksichtigung chemischer Aspekte und neuer Aufbereitungstechnologien

Das Projekt "Teilprojekt 1: Minimierung von Desinfektionsnebenprodukten unter Beruecksichtigung chemischer Aspekte und neuer Aufbereitungstechnologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Karlsruhe (TH), Engler-Bunte-Institut, Bereich Wasserchemie und DVGW-Forschungsstelle durchgeführt. Dieses Teilprojekt hat die Beurteilung der Sicherheit von Schwimmbadwasser (SBW) aus chemisch-analytischer Sicht sowie die Einfuehrung neuer Technologien in die Schwimmbadwasseraufbereitung (SBWA) zum Ziel. In Kooperation mit den Verbundpartnern der hygienischen und toxikologischen Arbeitsrichtungen soll eine umfassende Beurteilung der SBWA unter Beruecksichtigung neuer Technologien erfolgen. Ausgegangen wird dabei von analytischen Untersuchungen zur Erweiterung der Kenntnisse ueber die Bildung von DNP mit reizender Wirkung und toxikologischer Relevanz in der konventionellen SBWA. Im weiteren Projektverlauf werden Technikumsversuche mit neuen Aufbereitungstechnologien durchgefuehrt. Ausgehend von Laborversuchen werden die Verfahren schliesslich im Betrieb von Schwimmbaedern getestet. Die Ergebnisse sollen Moeglichkeiten der Sanierung konventioneller Anlagen und ein Konzept fuer eine vollstaendig neue SBWA-Technik liefern.

Bestimmung von Herbiziden mit nitro-aromatischen Grundkoerpern

Das Projekt "Bestimmung von Herbiziden mit nitro-aromatischen Grundkoerpern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft zur Förderung der Spektrochemie und Angewandten Spektroskopie, Institut für Spektrochemie und Angewandte Spektroskopie durchgeführt. In der Stoffgruppe der Herbizide haben die 2,4-Dinitro-alkyl-Verbindungen als typische Vertreter der Kontaktherbizide die groesste Bedeutung. Sie finden in der OH-Form und als Ester breite Anwendung. Durch die Art der Alkylgruppe laesst sich die Selektivitaet steuern. Wegen der toxischen Eigenschaften und der niedrigen zugelassenen Grenzwerte hat die Analytik dieser Verbindungsklasse und ihrer Metaboliten eine grosse Bedeutung. Es sollen Analysenverfahren entwickelt werden, die es ermoeglichen, Dinoseb, Dinosebacetat, Dinoterb, Dinoterbacetat, Binapacryl und DNOC und ihre Metaboliten in Wasserproben quantitativ mittels GC/MS zu bestimmen. Die angestrebte Nachweisgrenze orientiert sich an den Maximalgehalten der Trinkwasserverordnung. Die zahlreichen Anreicherungsmoeglichkeiten werden auf ihre Tauglichkeit fuer diese Verbindungsklasse untersucht.

Aerober Abbau von Pikrinsäure (2,4,6-Trinitrophenol) durch Gram-positive Bakterien: Initiale Reaktionen der reduktiven Denitrierung und Ringöffnung

Das Projekt "Aerober Abbau von Pikrinsäure (2,4,6-Trinitrophenol) durch Gram-positive Bakterien: Initiale Reaktionen der reduktiven Denitrierung und Ringöffnung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Die Verwendung von Pikrinsäure (2,4,6-Trinitrophenol) als Sprengstoff hat zu bedeutenden Umweltbelastungen geführt. Die Toxizität der Pikrinsäure (PA) und dessen mutagenes Reduktionsprodukt 2-Amino-4,6-Dinitrophenol schafft ein wirtschaftliches Interesse, die großen Mengen an PA in Altlasten und Abwasserströmen mikrobiologisch zu entfernen. Die Basis für die geplanten Arbeiten sind Bakterien der Gattungen Nocardioides und Rhodococcus, die über Reduktion des aromatischen Ringes und Bildung eines Hydrid-Meisenheimer (H-Pikrat) Komplexes PA als alleinige Stickstoffquelle verwenden. Zwei Enzyme aus Nocardioides simplex übertragen H von NADPH auf PA unter Bildung des H-Pikrat Komplexes. Teile der für den PA-Abbau vermeintlichen genetischen Information aus Rhodococcus opacus HL PM-1 wurden mit der Differential-Display-Technik gefunden. Ziel ist es, die Gene und Genfunktionen des gesamten PA-Abbauweges zu identifizieren und zu charakterisieren, sowie die biochemischen Kenntnisse zu vertiefen. Dies ist entscheidend für die Entwicklung von Systemen zur Entfernung von PA und für die Erschließung von neuartigen Degradationssystemen für TNT.

Reaktionstechnische Untersuchungen zum biologischen Abbau ausgewaehlter Nitroaromaten

Das Projekt "Reaktionstechnische Untersuchungen zum biologischen Abbau ausgewaehlter Nitroaromaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Verfahrenstechnk, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Bei der Produktion von Kunst-, Spreng- und Farbstoffen sowie als Bestandteile von Pestiziden fallen Nitroaromaten an. Weiterhin finden sich Nitroaromaten in Boeden und Grundwaessern von Altlastenstandorten der Ruestungsindustrie. Aufgrund des wassergefaehrdenden Potentials der Nitroaromaten muessen sie aus Abwasserteilstroemen sowie aus kontaminierten Grundwaessern und Boeden entfernt werden. Es ist denkbar, dass hier in Zukunft auch biologische Verfahren eingesetzt werden koennen. Ueber den biologischen Abbau von Nitroaromaten existieren bereits einige grundsaetzliche Erkenntnisse, zB ueber Abbauwege, Zwischenprodukte und beteiligte Organismen, eine Umsetzung in einen kontinuierlichen Prozess steht jedoch noch aus. In diesem Vorhaben werden Abbauversuche an Modellabwaessern mit vier ausgewaehlten Nitrophenolen und Nitrotoluolen in Festbettumlaufreaktoren durchgefuehrt. Erprobt wird ua auch eine Serienschaltung von anaerober und aerober Stufe.

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