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Teilprojekt F

Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Ressourcenökologie durchgeführt. Als Ziel des Projektes soll die Frage geklärt werden, inwieweit EPS Bestandteile (extrazelluläre polymerische Substanzen) und von Mikroorganismen produzierte Metabolite in der Lage sind, die Ausbreitung von Actiniden, im besonderen Uran, Americium und als chemisches Analogon Europium zu beeinflussen, d.h. zu mobilisieren oder immobilisieren. 1. Bestimmung der anorganischen und organischen Zusammensetzung der 'bulk solution' und des Wassers im Innern der Biofilme inkl. TRLFS 2. EPS Analytik 3. Mikrobielle Diversität 4. Bestimmung geochemischer Parameter (pH, Eh, gelöste O2 Konz.) in den Biofilmen 5. Speziationsrechnungen 6. CLSM- Anfärben struktureller Biofilmkomponenten (inkl. EPS)- Bildbearbeitung: Darstellung der Biofilm Struktur - Detektion fluoreszierender Metalle in Biofilmen bzw. Mikroorganismen mittels CLSM/LIFS 7. Elektronenmikroskopie REM/EDX und TEM/EDX

Teilprojekt B 04: Die Rolle der Pilze bei Entwicklung und Abbau von Schilf

Das Projekt "Teilprojekt B 04: Die Rolle der Pilze bei Entwicklung und Abbau von Schilf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Mathematisch- Naturwissenschaftliche Sektion, Fachbereich Biologie durchgeführt. Eine umfassende Analyse der mit Schilf (Phragmites australis) assoziierten Pilze und Oomyceten hat gezeigt, dass nur wenige Arten regelmäßig in den Pflanzen nachweisbar sind, während die überwiegende Mehrzahl nur sporadisch auftritt. Symbiontische Mykorrhiza-Pilze kommen nur auf trockeneren Standorten vor, während endophytische Ascomyceten mit ähnlichen Aufgaben auf überschwemmten Schilf-Standorten überwiegen. Ein neu beschriebener, weitverbreiteter Oomycet aus der Gattung Pythium, P. phragmitis, ist hochaggressiv gegenüber Schilf, und kann offenbar hauptsächlich unter dem Einfluß von Hochwasser zu Schäden führen. Ein nah verwandtes Pathogen aus derselben Gattung, P. arrhenomanes, das möglicherweise mit landwirtschaftlichen Kulturen (Mais) eingeführt wurde, scheint mit dem Schilfpathogen zu hybridisieren. Dies hat offenbar zur Entstehung einer weiteren Art mit möglicherweise völlig neuen Wirtsspektren geführt. In diesem Zusammenhang ergeben sich einige neue Fragestellungen, die im Rahmen des Projektes beantwortet werden sollen. Zunächst soll der Frage nach der Verbreitung des neuen Schilfpathogens Pythium phragmitis und möglicher Antagonisten nachgegangen werden. Von Interesse ist hierbei insbesondere eine quantitative Analyse der Epidemiologie und saisonalen Dynamik von P. phragmitis. Molekulargenetische Untersuchungen sollen den Nachweis einer natürlichen Hybridisierung zwischen nah verwandten Pythium spp. ermöglichen. Ferner soll untersucht werden, ob durch diese Hybrid-Bildung möglicherweise ein neues, aggressives Pathogen mit völlig neuem Wirtskreis (landwirtschaftliche Nutzpflanzen) entstanden ist.

Beschreibung des physiologischen Zustands von Waldbaeumen unter dem Einfluss von Luftschadstoffen

Das Projekt "Beschreibung des physiologischen Zustands von Waldbaeumen unter dem Einfluss von Luftschadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Allgemeine Botanik, Abteilung Stoffwechselphysiologie und Ökologische Physiologie durchgeführt. Objective: Characterization of the physiology of forest trees damaged by air pollutants. The alteration of the plant metabolism due to the environmental influence compared with not injured trees should be investigated. General Information: The project is divided into 4 main points: 1. Adaptation of biochemical tests to the new plant material. 2. Investigations of the plant water relations. A. Water potential, osmotic potential. B. Concentrations of soluble sugars, proteins and the amino acid prolin in the leaves. C. Dry and fresh weights. 3. Characterization of the photosynthetic apparatus. A. Measurements of the CO2 exchanges and transpiration. B. Biochemical analysis: Content of pigments, starch and important ions. C. Key enzymes: RUBP-carboxylase, cytochome f, glutamin synthetase, catalase and peroxidase. 4. Morphological investigations of leaf, shoot and root (inclusive electron microscopy).

IBÖ-04: OLOEL - Grüne Olefine aus Pflanzenölen

Das Projekt "IBÖ-04: OLOEL - Grüne Olefine aus Pflanzenölen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC), Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) durchgeführt. Das eingereichte Projekt verfolgt das Ziel, einen alternativen, nachhaltigen Weg zur Herstellung wichtiger Grundchemikalien der industriellen Chemie auf der Basis von biogenen Rohstoffen zu erschließen. Leichte Olefine wie Ethen und Propen zählen mengenmäßig zu den herausragenden Basischemikalien, die in komplexen Wertschöpfungsketten zu unverzichtbaren Massenprodukten unseres Alltags verarbeitet werden. Im hier vorgestellten Projekt ist geplant, die bislang ausschließlich erdölbasierte Gewinnung von Ethen und Propen durch einen vollkommen neuen Ansatz des katalytischen Crackens von Pflanzenölen und tierischen Fetten oder ihres chemischen Bausteins Glycerin zu ersetzen. Dabei sollen Bioabfälle als Ausgangsmaterial für die Gassynthese eingesetzt und Versuche zur Optimierung der verschiedenen Katalysatoren durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden anhand von Gaschromatographie, thermogravimetrische Analyse sowie Licht - und Elektronenmikroskopie bewertet. Ein Upscaling der Prozesse und das kommerzielle Potential des Vorhabens werden geprüft.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Nukleare Entsorgung (INE) durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es einen Beitrag zur sicheren Endlagerung hochradioaktiven Abfalls zu leisten. In diesem Kontext wollen wir ein auf atomarer Skala basierendes Prozessverständnis der Wechselwirkung von Actiniden und Spaltprodukten mit endlagerrelevanten Mineralen bzw. Mineraloberflächen erlangen, um so Retentionsmechanismen auf langen Zeitskalen zu verstehen. Dazu sind innerhalb des Gesamtprojekts folgende Arbeitspakete vorgesehen: a) Dreiwertige Actinide Pu, Am, Cm (Phosphate, Carbonate, Eisen(hydr)oxide) b) Vierwertige Actiniden Th, U, Np, Pu (Silicate, Sulfate, Carbonate, Phosphate, Sulfide, Eisen(hydr)oxide, LDH-Phasen) a) Cm(III), Am(III) und Eu(III) dotierte Calcite werden synthetisiert und die Besetzung der unterschiedlichen 'sites' wird mit Hilfe der TRLFS quantifiziert. Die maximale Beladung der Sekundärphase mit Actiniden wird aus diesen Daten extrapoliert werden. Mit dreiwertigen Actiniden und Lanthaniden dotierte Calcit Einkristalle werden nach ihrer Synthese an der Beamline in Argonne untersucht. Mit diesen Röntgenreflektometriemessungen wird die Struktur der Oberfläche der Calcitkristalle bestimmt. b) Th(IV) und Np(IV) dotierte Calcite werden im MFR synthetisiert. Einbau sowie Freisetzung der Actiniden wird quantifiziert und modelliert. Der Einfluss von Fremdionen auf die Bildung der An(IV):Calcit 'solid solutions' wird mit Hilfe von SEM und AFM untersucht. Durch XAS werden die Strukturparameter der Einbauspezies bestimmt.

Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration

Das Projekt "Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Karlsruhe (TH), Engler-Bunte-Institut, Bereich Wasserchemie und DVGW-Forschungsstelle durchgeführt. Ein zentrales Problem bei der Membranfiltration stellt das sogenannte Fouling dar, bei dem die Adsorption von gelöste Substanzen sowie die Anlagerung von Partikeln und Kolloiden auf der Membranoberfläche zu Deckschichten führen. Eine wichtige Rolle spielen in diesem Zusammenhang die natürlichen organischen Substanzen (NOM: natural organic matter), die bei der Membranfiltration von natürlichen Wässern hauptsächlich für das Fouling verantwortlich sind. In einem über drei Jahre von der Willy-Hager-Stiftung, Stuttgart geförderten Projekt werden die Auswirkungen von Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration untersucht. Ziel der Untersuchungen ist ein tieferes Verständnis der physikalischen, chemischen und biologischen Vorgänge, die beim Fouling von Ultra- und Nanofiltrationsmembranen durch NOM stattfinden. Hierfür werden Experimente in einer Flachkanalmodulanlage durchgeführt. Die FKM besteht aus 8 Flachkanalzellen mit ähnlichen Strömungsverhältnisse, wie sie in Wickelmodulen auftreten. Um die komplexen Vorgänge beim NOM-Fouling besser beschreiben zu können, wird bei den Untersuchungen zwischen Fouling durch NOM in den Poren (Porenfouling) und Fouling durch NOM auf der Membranoberfläche (Oberflächefouling) unterschieden. Messungen der Permeabilität vor und nach einer mechanischen Deckschichtentfernung sowie rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Membranquerschnitte zeigen, dass bei der Ultrafiltrationsmembran vornehmlich Porenfouling auftritt (Anteil der Porenfouling zwischen 44 und 72 Prozent), wohingegen bei der Nanofiltrationsmembran lediglich Oberflächefouling zur beobachten ist. Im direkten Vergleich zeigt die Nanofiltrationsmembran im Verhältnis zu Ultrafiltrationsmembran pro durchgesetztem Permeatvolumen einen um 50 Prozent geringeren Rückgang des normalisierten Permeatflusses. Abgesehen von dem Membranmaterial, begründet das geringe Porenfouling durch die Nanofiltrationsmembranen den niedrigen Cut-off, bzw. den hohen Rückhalt, da hierdurch ein Eindringen der NOM in die Membran vermieden wird. Untersuchungen zur Zusammensetzung der Deckschicht werden unter anderen mit NMR (nuclear magnetic resonance) Methode und mit der FISH-Methode (fluoreszente in-situ Hybridisierung) durchgeführt.

Struktur und Reinigung des VHS-Virus der Forellen

Das Projekt "Struktur und Reinigung des VHS-Virus der Forellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Virologie durchgeführt. Unbekannte Struktur des VHS-Viruspartikels; keine Reinigungsmethoden bekannt elektronenmikrospische Strukturanalyse und Vergleich mit aehnlichen Virusarten (z.B. Tollwut); Massenkultur; Konzentration und Reinigungsversuche mit verschiedenen physikalisch-chemischen Methoden.

Quality of skin as a barrier to ultra-fine particles (NANODERM)

Das Projekt "Quality of skin as a barrier to ultra-fine particles (NANODERM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Fakultät für Physik und Geowissenschaften durchgeführt. Objective: Today' s population is increasingly exposed to ultrafine particles (less than 20 nm; e.g. Aerosil, TiO2) contained in body care and household products. Tape stripping studies and recent ion microscopy pilot studies revealed that such particles in, liposomal formulations penetrate the horny layer with large concentrations at the stratum granulosum and the possible risk of further penetration into vital tissue, especially for skin with an impaired barrier function. Here, apart from electron microscopy, high-resolution ion-microscopy techniques will be employed on skin cross-sections from biopsies (pig, human), which yield elemental maps of both the epidermis and dermis with ppm sensitivity for Ti or higher sensitivity with radiotracers (labelled TiO2) on pig skin. Pathways for percutaneous uptake and clearance will be studied. If such particles penetrate into the dermis, in-situ studies of tissue and in-vitro studies of particle-cell interactions follows.

Teilprojekt 2; Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 2; Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. durchgeführt. Im Rahmen des vorliegenden Projektes sollen Grundlagen für eine Technologie auf photokatalytischer Basis entwickelt werden, die die Nutzung des Sonnenlichtes zur direkten Herstellung von Wasserstoff aus Wasser ermöglicht. In den beiden Unterprojekten der Gruppe Weltmann/Brüser sollen plasmabasierte Variante der Trägerung von Organometallkomplexen auf Halbleitermaterialien erarbeitet werden. Die Plasmatechnik wird hier für die Entwicklung von heterogenen Katalysatoren genutzt. Die Konzeption, Auswahl und Test der Katalysatoren wir in enger Zusammenarbeit mit den Gruppen Beller, Rosenthal und Brückner durchgeführt. Für die Entwicklung heterogener Katalysatoren sind im Wesentlichen zwei Wege vorgesehen:1) plasmagestützte Fixierung von adsorptiv geträgerten Organometallkomplexen2) plasmagestützte Synthese von Katalysatoren aus den Komponenten der jeweiligen Organometallkomplexe. Die Fixierung bzw. Synthese der Katalysatoren soll mit hochfrequenz-angeregten Plasmaquellen teilweise auch in Kombination mit Sputtermagnetronquellen durchgeführt werden. Es sind umfangreiche oberflächenanalytische Untersuchungen geplant hinsichtlich Struktur und chemischer Zusammensetzung mittels XRD, FTIR, Raman, SEM, AFM, XPS, EDX und BET geplant.

Entwicklung neuer Methoden zur Pruefung von Rebsorten auf Resistenz gegen Oidium und Plasmopara

Das Projekt "Entwicklung neuer Methoden zur Pruefung von Rebsorten auf Resistenz gegen Oidium und Plasmopara" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Rebenzüchtung Geilweilerhof durchgeführt. Oidium und Plasmopara koennen als obligate Parasiten noch nicht auf kuenstlichem Medium kultiviert werden. Dies erschwert kontrollierte Resistenztests erheblich. Kulturmethoden fuer die Parasiten sollen entwickelt werden. Das Wirt-Parasit-Verhaeltnis soll genauer untersucht werden, um durch bessere Kenntnisse die Infektions- und Auswerteverfahren reproduzierbar zu machen. Morphologische Merkmale der Resistenz werden mit dem Raster-EM untersucht.

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