Zur Bewertung der Luftqualität und zur Simulation von Szenarien hinsichtlich der Minderung der Schadstoffbelastung in der Atmosphäre werden Chemie-Transport-Modelle verwendet. Diese beruhen auf Emissionsdaten, die in Emissionsinventaren meist als nationale Jahresemissionen zusammengefasst werden. Mittels Verteilfunktionen werden diese Gesamtemissionen sowohl räumlich als auch zeitlich verteilt. Diese Verteilfunktionen geben ein statistisches Emissionsverhalten wieder, welches in Wirklichkeit aufgrund von Wetterbedingungen und individuellen Entscheidungen der Menschen sehr viel variabler ist. Im Vorhaben wurde erstmals eine vollumfängliche Analyse anthropogener Emissionen mithilfe der im EURAD-IM (European Air pollution Dispersion – Inverse Model) implementierten 4D-var (vier-dimensionale variationelle) Datenassimilationsmethode durchgeführt. Hierbei wurden unterschiedliche atmosphären-chemische Beobachtungen genutzt, um Emissionskorrekturfaktoren für die Emissions-Eingangsdaten aus dem Gridding Emission Tool for ArcGIS (GRETA) zu bestimmen. Der Fokus lag auf der Optimierung anthropogener Spurengas- und Aerosolemissionen für das Analysejahr 2016. Unter Verwendung von drei verschiedenen horizontalen Modellauflösungen (15x15 km², 5x5 km², 1x1 km²) wurden die Emissionen in Europa, Deutschland und in drei innerdeutschen Regionen detailliert bezüglich ihrer horizontalen Verteilung analysiert. Die 4D-var Re-Analyse ermöglicht eine erfolgreiche Evaluierung der räumlichen Verteilung der Emissionen in Europa. Die gesamt-europäischen Emissionskorrekturen deuten im Mittel auf zu geringe Emissionen in Emissionsinventaren hin. Die Emissionskorrekturen für Deutschland ergeben, dass die nationalen Gesamtemissionen im Mittel nahe den analysierten Emissionen liegen. Allerdings wurden regionale Unterschiede zu den Emissionsinventare analysiert, die auf Verbesserungspotentiale der räumlichen Verteilung der Emissionen durch GRETA hindeuten. Veröffentlicht in Texte | 149/2023.
In der Karte ist die Verweilzeit des Sickerwassers in der ungesättigten Zone als Maß für die intrinsische Verschmutzungsempfindlichkeit des Grundwassers dargestellt. Die Ausweisung der spezifischen Verschmutzungsempfindlichkeit erfordert die Berücksichtigung konkreter Schadstoffe, Schadstoffmengen und Nutzungen, was eher für konkrete und detaillierte Standortuntersuchungen als für großräumige Darstellungen sinnvoll ist. Berechnet wurde die mittlere Verweilzeit des Sickerwassers in der ungesättigten Zone, d.h. die Zeitdauer, die das Sickerwasser benötigt, um unter dem Einfluss der Schwerkraft von der Erdoberfläche bis zur Grundwasseroberfläche zu gelangen. Ein Verfahren, welches die Abschätzung dieser Verweilzeit auf der Basis vorhandener klimatisch-hydrologischer und geologisch-pedologischer Daten gestattet, wurde an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus entwickelt (BTU-Methode) (Heinkele et al. 2000, Voigt et al. 2003). Die Berechnung der Sickerwassergeschwindigkeit und der Verweilzeit des Sickerwassers in der ungesättigten Zone erfolgt dabei in Anlehnung an die DIN 19732 "Bestimmung des standörtlichen Verlagerungspotentials von nichtsorbierbaren Stoffen". Diese Methode der DIN 19732 ist ursprünglich zur Bewertung lokaler Standorte gedacht, ist aber bei Modifizierung (s.u.) auch für großräumliche Betrachtungen geeignet. In die Ermittlung der Verweilzeit des Sickerwassers in der Grundwasserüberdeckung gehen die folgenden Parameter ein: die Grundwasserneubildung die Feldkapazität der Grundwasserüberdeckung die Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung. Die Grundwasserneubildung wird aus der Sickerwasserrate abgeleitet und stellt die Wassermenge dar, die das Grundwasser erreicht und die Grundwasservorräte ergänzt (s. Karte 02.13.5). Unter der Feldkapazität versteht man die Menge an Wasser, die in der ungesättigten Bodenzone aufgrund von Kohäsions- und Kapillarkräften adsorbiert ist und gegen die Schwerkraftwirkung gehalten werden kann (also nicht unmittelbar versickert). Es handelt sich dabei vor allem um Wasser in Porenmit Radien < 50 µm. Diese Wassermenge lässt sich als Bodenfeuchte in Volumenprozent des Bodens angegeben. Diese Feldkapazität ist von den Bodenarten abhängig. Die Zuweisung der Feldkapazitäten zu den Bodenarten erfolgt entsprechend der Bodenkundlichen Kartieranleitung KA 4 (Ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden 1994). Feinkörnige Böden verfügen über eine hohe Feldkapazität (z.B. ein Ton zwischen 40% und 54%), grobkörnige Böden dagegen nur über eine geringe (z.B. ein grob- bis mittelkörniger Sand zwischen < 10% und 13%). In feinkörnigen Böden kann daher eine größere Menge an Sickerwasser adsorbiert und gespeichert werden. Eine Verlagerung des Sickerwassers durch die Schwerkraft erfolgt erst bei Wassergehalten über der Feldkapazität. Die Feldkapazität der Grundwasserüberdeckung ist das Wasser, das auf diese Weise in der gesamten ungesättigten Zone adsorbiert und zurückgehalten werden kann. Sie lässt sich aus den Angaben zur Verbreitung der Bodenarten und Gesteine in Bodenkarten, geologischen Karten und den Ergebnissen von Bohrungen unter der Berücksichtigung der Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung flächenhaft bestimmen. Die Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung entspricht dem Flurabstand des Grundwassers und ist unter Berücksichtigung der Besonderheiten von ungespannten und gespannten Grundwasserverhältnissen unmittelbar aus entsprechenden Kartenwerken ableitbar. Die Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung wurde der Karte 02.07 "Flurabstand" des Umweltatlas entnommen und bezieht sich auf den jeweils oberflächennahen Grundwasserleiter (GWL) mit dauerhafter Wasserführung. Dabei handelt es sich zumeist um den in Berlin wasserwirtschaftlich genutzten Haupgrundwasserleiter (GWL 2 nach der Gliederung von Limberg und Thierbach 2002), der im Urstromtal unbedeckt, im Bereich der Hochflächen jedoch bedeckt ist. In einzelnen Bereichen wurde entsprechend dem Flurabstandsplan der GWL 1 (z. B. im Gebiet des Panketales) bzw. der GWL 4 (tertiäre Bildungen) bewertet. Die Verweilzeit t s des Sickerwassers in der Grundwasserüberdeckung (und damit der Zeitraum in dem sich das Wasser von der Erdoberfläche bis zum Grundwasser bewegt) kann aus der Grundwasserneubildung, der Mächtigkeit und der Feldkapazität der der Grundwasserüberdeckung nach der folgenden Gleichung (Voigt et al., 2003) abgeleitet werden: t s = Σ M i ∗ FK i / GWNB = ( M 1 ∗ FK 1 + M 2 ∗ FK 2 +…+ M n ∗ FK n ) / GWNB dabei ist: t s Verweilzeit des Sickerwassers in der ungesättigten Zone GWNB Grundwasserneubildungsrate in mm/a FK Feldkapazität der gesamten Grundwasserüberdeckung in % bzw. mm/dm FK 1 , FK 2 … FK n Feldkapazität der 1,2…n-ten Schicht des Bodens bzw. der tieferen Grundwasserüberdeckung in mm/dm, M Mächtigkeit der gesamten Grundwasserüberdeckung in dm M 1 , M 2 … M n Mächtigkeit der 1,2…n-ten Schicht des Bodens bzw. der tieferen Grundwasserüberdeckung in dm. Das folgende Ablaufschema (Abb.1) verdeutlicht die Ermittlung der Verweilzeit auf der Basis der genannten Datengrundlagen. Die folgenden Einschränkungen für die Gültigkeit der auf der Grundlage der o.g. DIN 19732 berechneten Verweilzeiten sind zu beachten (modifiziert nach DIN 19732): Die berechnete mittlere Verlagerungsgeschwindigkeit beschreibt den Massenschwerpunkt einer Verlagerungsfront. Der durch hydrodynamische Dispersion verursachte voraus- oder nacheilende Stofffluss kann nicht berechnet werden. Die Berechnung gelten für weitgehend homogenen Untergrundaufbau. Der Einfluß stärkerer Heterogenitäten des Untergrundes, wie stark wechselnder Schichtaufbau und insbesondere bevorzugte Fließwege (Prozesse des Makroporenflusses und des preferential flow) können nicht berücksichtigt werden.
Zur Bewertung der Luftqualität und zur Simulation von Szenarien hinsichtlich der Minderung der Schadstoffbelastung in der Atmosphäre werden Chemie-Transport-Modelle verwendet. Diese beruhen auf Emissionsdaten, die in Emissionsinventaren meist als nationale Jahresemissionen zusammengefasst werden. Mittels Verteilfunktionen werden diese Gesamtemissionen sowohl räumlich als auch zeitlich verteilt. Diese Verteilfunktionen geben ein statistisches Emissionsverhalten wieder, welches in Wirklichkeit aufgrund von Wetterbedingungen und individuellen Entscheidungen der Menschen sehr viel variabler ist. Erstmals wird eine vollumfängliche Analyse anthropogener Emissionen mithilfe der im EURADIM (European Air pollution Dispersion - Inverse Model) implementierten 4D-var (vierdimensionale variationelle) Datenassimilationsmethode durchgeführt. Hierbei werden unterschiedliche atmosphären-chemische Beobachtungen genutzt, um Emissionskorrekturfaktoren für die Emissions-Eingangsdaten aus dem Gridding Emission Tool for ArcGIS (GRETA) zu bestimmen. Der Fokus liegt auf der Optimierung anthropogener Spurengas- und Aerosolemissionen für das Analysejahr 2016. Unter Verwendung von drei verschiedenen horizontalen Modellauflösungen (15x15 km^2, 5x5 km^2, 1x1 km^2) werden die Emissionen in Europa, Deutschland und in drei innerdeutschen Regionen detailliert bezüglich ihrer horizontalen Verteilung analysiert. Die 4D-var Re-Analyse ermöglicht eine erfolgreiche Evaluierung der räumlichen Verteilung der Emissionen in Europa. Die gesamt-europäischen Emissionskorrekturen deuten im Mittel auf zu geringe Emissionen in Emissionsinventaren hin. Die Emissionskorrekturen für Deutschland ergeben, dass die nationalen Gesamtemissionen im Mittel nahe den analysierten Emissionen liegen. Allerdings werden regionale Unterschiede zu den Emissionsinventare analysiert, die auf Verbesserungspotentiale der räumlichen Verteilung der Emissionen durch GRETA hindeuten. Die räumlich aufgelösten Emissionskorrekturen sollten als Monats- bzw. saisonales Mittel genutzt werden. Zur Rückführung auf potenzielle Unsicherheiten der räumlichen Verteilung der Emissionsdaten müssen die Ergebnisse folglich mit räumlichen Verteilparametern, die zur Verteilung der Emissionen genutzt werden, korreliert werden. Quelle: Forschungsbericht
Over the recent years, EU chemicals legislation, guidance and test guidelines have been developed or adapted for nanomaterials to facilitate safe use of nanomaterials. This paper provides an overview of the information requirements across different EU regulatory areas. For each information requirement, a group of 22 experts identified potential needs for further action to accommodate guidance and test guidelines to nanomaterials. Eleven different needs for action were identified, capturing twenty-two information requirements that are specific to nanomaterials and relevant to multiple regulatory areas. These were further reduced to three overarching issues: 1) resolve issues around nanomaterial dispersion stability and dosing in toxicity testing, in particular for human health endpoints, 2) further develop tests or guidance on degradation and transformation of organic nanomaterials or nanomaterials with organic components, and 3) further develop tests and guidance to measure (a)cellular reactivity of nanomaterials. Efforts towards addressing these issues will result in better fit-for-purpose test methods for (EU) regulatory compliance. Moreover, it secures validity of hazard and risk assessments of nanomaterials. The results of the study accentuate the need for a structural process of identification of information needs and knowledge generation, preferably as part of risk governance and closely connected to technological innovation policy. © 2023 The Authors
Betreiberinformation für die Öffentlichkeit: Untertage Bergbau; Aufbereitung nassmechanisch, thermisch und chemisch; Vermahlung; Expansion; Herstellung von Dispersionen Berichtsjahr: 2022 Adresse: Langheinrichstr. 1 94051 Hauzenberg Bundesland: Bayern Flusseinzugsgebiet: Donau Betreiber: Graphit Kropfmühl GmbH Haupttätigkeit: Untertage-Bergbau und damit verbundene Tätigkeiten
Die Firma Synthomer Deutschland GmbH, Paul-Baumann-Str. 1 in 45772 Marl hat die Genehmigung zur wesentlichen Änderung der MAR-2-Anlage auf dem Grundstück Paul-Baumann-Str. 1 in 45772 Marl (Gemarkung Marl, Flure 58,59, Flurstücke 20, 21, 22, 87) beantragt. Gegenstand des Antrages ist Erhöhung der Kapazität von trockenem Feststoff von 70.000 t/a auf 120.000 t/a nass (Dispersion 67%) durch betriebliche Optimierungsmaßnahmen.
The report describes the scientific background and motivation to develop an OECD Guidance Document on the determination on dissolution and dispersion stability of nanomaterials in the environment. It presents the process and approach to develop the GD and summarizes its relevance for risk assessment and regulation of nanomaterials. The “OECD Guidance Document No. 318 for the testing of dissolution and dispersion stability of nanomaterials, and the use of the data for further environmental testing and assessment strategies" is available at the webpages of the OECD Test Guideline Programme. Veröffentlicht in Texte | 176/2020.
Purpose The pesticide DDT and its metabolites represent a contamination risk for the aquatic environment, especially the polar metabolite DDA. The study provides a quantitative assessment of long-term pollution risks from sedimentary DDT residues with a special focus on DDA. It presents an overview of the contamination range of different DDX compounds in the sediments of a canal in Berlin (Germany), resulting from a former industrial point source that has implications for drinking water resources in the nearby area. The comprehensive analysis scheme provides information on free accessible and potentially metabolized precursors also in the non-extractable residues. This allows a quantitative assessment of the DDA pollution potential derived from the sedimentary DDT residues. Materials and methods The area was investigated for fine-grained sediment by means of a geo-electric mapping. Twelve sediment cores were taken in four areas (three in each section). A wider range of precursor metabolites has been included due to their transformation potential to the polar metabolite DDA. The sediments were analysed quantitatively for extractable and easily releasable fractions by application of a variety of degradation techniques as well as a dispersion extraction procedure on the sediment samples. These extracts were fractionated and subsequently analysed by GC-MS. Results and discussion Concentrations were obtained for extractable and bound metabolites. Different scenarios for the calculation of the amount of contaminated sediment are displayed as a tool for contamination assessment. The formation potential of DDA as the water-soluble metabolite is presented. Several precursor metabolites, e.g. DDD and DDMS, extractable from the sediment organic matter, revealed a high potential for a long-term formation of DDA, especially in the easily releasable fraction (via hydrolysis) with a mean concentration of up to 11,000 (micro)g g-1 dry sediment. The resulting DDA contamination potential represents a significant pollution risk for the groundwater from a downstream waterworks area and by remobilisation into the whole ecosystem and adjacent rivers. Conclusions The application of the presented methods provides a tool for a quantitative assessment of the long-term release potential of DDA under different scenarios by a comprehensive analysis of contaminated sediments (and soils). This approach can be transferred to pollutants that are also characterized by a complex metabolism accompanied by bound residue formation. © The Author(s) 2020
Dieser Bericht präsentiert den Hintergrund, Ablauf und die Inhalte zur Entwicklung eines OECD Leitfadens für die Untersuchung von Löslichkeit und Dispersionsstabilität von Nanomaterialien in der Umwelt und die Nutzung der dadurch gewonnenen Daten für weitere Umweltuntersuchungen und Umweltbewertungsstrategien. Die Löslichkeit(srate) und Dispersionsstabilität werden als die wichtigsten Treiber des Umweltverhaltens und â€Ìschicksals von Nanomaterialien in der Umwelt angesehen. Zur Bestimmung der Dispersionsstabilität von Nanomaterialien in der Umwelt liegt bereits die OECD Prüfrichtlinie (TG) 318 vor. Eine OECD Prüfrichtlinie zur Bestimmung der Löslichkeit(srate) von Nanomaterialien in der Umwelt befindet sich derzeit noch in der Entwicklung. Da noch keine solche OECD Prüfrichtlinie zur Bestimmung der Löslichkeit(-rate) für Nanomaterialien zur Verfügung steht, wurden in den Leitfaden solche Methoden aus Wissenschaft und vorliegenden OECD TG/GDs aufgenommen, die für Nanomaterialien als sinnvoll erachtet werden. Zur Unterstützung der Anwendung der OECD TG 318 sind zusätzliche Informationen zur Präsentation und Interpretation von Daten zur Dispersionsstabilität in den Leitfaden eingebracht worden. Darüber hinaus werden im Leitfaden vorläufige Anleitungen gegeben, wie Heteroagglomeration von Nanomaterialien in der Umwelt bestimmt werden kann. Der vorliegende Bericht stellt neben den Inhalten des Leitfadens und den Ablauf seiner Entwicklung auch seine Bedeutung für die Umweltbewertung von Nanomaterialien dar und gibt einen Ausblick, welche regulatorischen Tragweite dieser in der Zukunft haben kann. Der finale Leitfaden wurde im April 2020 von der OECD Arbeitsgruppe der Nationalen Koordinatoren des OECD Prüfrichtlinienprogramms (WNT) verabschiedet und ist nach Veröffentlichung auf den Internetseiten des OECD Prüfrichtlinienprogramms zu finden. Quelle: Forschungsbericht
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