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Emissionen von N2O, NO und NO2 aus Boeden zweier Fichtenstandorte im Schwarzwald (STEP-ENCORE - Teilprojekt)

Das Projekt "Emissionen von N2O, NO und NO2 aus Boeden zweier Fichtenstandorte im Schwarzwald (STEP-ENCORE - Teilprojekt)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Bei der Bilanzierung des Stickstoffkreislaufs von Waldoekosystemen spielen gasfoermige Stickstoffverbindungen eine wesentliche Rolle. Zur Abschaetzung der Stofffluesse wurden deshalb die in-situ Emissionsraten von N2O, NO und NO2 aus den ARINUS-Versuchsflaechen der Standorte Schluchsee und Villingen quantifiziert. Mit Hilfe der Untersuchung sollten zum einen der Einfluss der N-Duengung, der Kalkung und des Bodentypus, zum anderen der Einfluss meteorologischer und biologischer Faktoren auf die Emissionen von N2O, NO und NO2 aus den Boeden der Standorte in Schluchsee und Villingen bestimmt werden. Ferner sollte untersucht werden, welche mikrobiellen Prozesse an den Emissionen aus den Boeden beteiligt sind, zu welchem Anteil sie zu der beobachteten Stickstoffspurengasemission beitragen und ob sich in Abhaengigkeit von der Behandlung Unterschiede in der Zusammensetzung der Bodenorganismen-Population erkennen lassen. Die Bestimmung der N2O-Emissionsraten erfolgte ueber die statische Kammermethode, bei der die emittierten Gase im Kammerinnenraum ueber eine definierte Zeit akkumulieren. Fuer die Bestimmung der NO/NO2-Fluesse kam die dynamische 'box-Methode' zum Einsatz, bei der die Luft mit einer Pumpe durch die Kammer gezogen und die Konzentration jeweils an den Kammerein- und ausgaengen gemessen wird. Die in-situ-Emissionsraten wurden von 1991 bis 1993 waehrend mehrwoechiger Messkampagnen quantifiziert und die an den Emissionen beteiligten mikrobiellen Prozesse identifiziert. In den Jahren 1991 und 1992 wurden nicht nur am Standort Schluchsee, sondem auch am Standort Villingen, der durch N-Hunger charakterisiert ist, hohe N2O-Emissionen (mittlere jaehrliche N2O-Emissionsraten: 24 bzw. 30 Mikrogramm N2O-N pro m2 und h)nachgewiesen. In dem nasskalten Jahr 1993 hingegen waren an beiden Standorten die N2O-Emissionen gegenueber den beiden Vorjahren um mehr als den Faktor 10 reduziert. Der Gesamt-N-Verlust in Form von gasfoermigen N-Verbindungen (N2, N2O, NO/NO2) konnte in Villingen in den Jahren 1991 bzw. 1992 auf 6 bzw. 7 kg pro ha und a und in Schluchsee auf 5 bzw. 4 kg N pro ha und a abgeschaetzt werden. Die N-Duengung fuehrte zu einer signifikanten Erhoehung der Emissionen von N2O und NO, waehrend die Kalkung einen positiven Effekt nur auf die NO-Emissionen hatte. Es konnte gezeigt werden, dass neben der Denitrifikation die heterotrophe Nitrifikation und andere, bisher nicht identifizierte mikrobielle Prozesse in erheblichem Ausmass an der N2O- und NO-Emission beteiligt waren.

Freisetzung von Stickstoffmonoxid von Gebaeudeoberflaechen in die Atmosphaere

Das Projekt "Freisetzung von Stickstoffmonoxid von Gebaeudeoberflaechen in die Atmosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fakultät für Biologie durchgeführt. Natursteinmaterial gibt aus der verwitterten Oberflaeche von Gebaeuden Stickstoffmonoxid-N mit Raten von 0.42 bis 4.2 ng/(h x g), trotz deren hohen Feuchtegehalte, ph-Wertes und Gehaltes an Ammonium, Nitrit und Nitrat, ab. Die Netto-Abgaberaten) von NO sind unabhaengig von dem NO-Anteil in der Umgebungsatmosphaere bis zu einem Wert von 1 ppm NO. Die Aufnahme von NO2 erfolgte bei allen untersuchten Natursteinen, NO wurde hingegen nur bei einer von fuenf Natursteinarten aufgenommen. Die NO-Abgaberaten waren an der Steinoberflaeche am hoechsten und nahmen stark bis zu einer Tiefe von mehr als 1 cm ab. Die NO-Abgabe wurde bis mehr als 3 Monate nach der Probenentnahme von den Gebaeuden beobachtet. NO entsteht hauptsaechlich durch biogene Oxidation des Ammoniums zu Nitrat an der Gesteinsoberflaeche, vermutlich durch endolithische nitrifizierende Bakterien. Die chemische Zersetzung von Nitrit zu NO und NO2 wurde nur unter sauren Bedingungen beobachtet.

Klimaschwerpunkt Spurenstoffkreislaeufe

Das Projekt "Klimaschwerpunkt Spurenstoffkreislaeufe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Durch das vorliegende Vorhaben soll der derzeitige Kenntnisstand ueber die atmosphaerischen Kreislaeufe ausgewaehlter klimarelevanter Spurenstoffe verbessert und damit ein wichtiger deutscher Beitrag zu den laufenden europaeischen und internationalen Vorhaben, u.a. im Rahmen von IGBP und dem Umweltprogrammen der EG geleistet werden. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf das Distickstoffoxid (N2O), das Methan (CH4), die fluechtigen organischen Verbindungen (VOC) sowie auf das stratosphaerische Aerosol. Das Programm umfasst Feldmessungen zur Bestimmung der Emissionsraten, Laboruntersuchungen und Messkampagnen zur Erfassung der dafuer verantwortlichen Prozesse sowie die Erstellung globaler Modelle, die zur Verbesserung der Klimaprognose in das am DKRZ betriebene globale Klimamodell integriert werden.

Labor- und Feldstudien zur Isopren- und Monoterpenemission von Waldbaeumen unter Beruecksichtigung der Immissionsbelastung durch Photooxidantien

Das Projekt "Labor- und Feldstudien zur Isopren- und Monoterpenemission von Waldbaeumen unter Beruecksichtigung der Immissionsbelastung durch Photooxidantien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft zur Förderung der Spektrochemie und Angewandten Spektroskopie, Institut für Spektrochemie und Angewandte Spektroskopie durchgeführt. Das Vorhaben hat die Bestimmung der Emissionsraten von Isopren und Monoterpenen von zwei in Deutschland weitverbreiteten Waldbaeumen (Fichten, Buchen) zum Ziel, wobei neben den bekannten meteorologischen und biologischen Einflussfaktoren insbesondere die Rolle luftgetragener Schadstoffe auf Hoehe und Zusammensetzung der biogenen VOC-Emissionen (Volatile Organic Compounds) untersucht wird. Die Arbeiten gliedern sich in Labor- und Freilandstudien. Zunaechst werden Klonfichten in Expositionskammern unter kontrollierten Bedingungen erhoehten Ozonkonzentrationen ausgesetzt und die VOC-Abgabe mit der von Kontrollpflanzen verglichen. Moegliche Einwirkungen nicht von Ozon selbst, sondern von Produkten der Ozon/VOC-Reaktionen - die sich auch in Waldbestaenden bei erhoehten Immissionskonzentrationen von Ozon bilden - werden bei diesen Experimenten in Betracht gezogen. Daran anschliessend werden die Versuche auf die Untersuchung der Beeinflussung der VOC-Emissionen einer Laubbaumart (Buche) erweitert.Um schliesslich quantitative Emissionsdaten ueber den Eintrag biogener Kohlenwasserstoffe aus anthropogen beeinflussten Waldbestaenden in die Atmosphaere bereitzustellen, werden transportable Messkuevetten entwickelt und anhand von Freilanduntersuchungen die Uebertragbarkeit der erhaltenen Resultate ueberprueft. Ziel des Vorhabens ist letztlich die Bewertung und Quantifizierung des Einflussfaktors Photooxidantienkonzentration auf die VOC-Quellstaerke von Waldoekosystemen und damit die Schaffung von Beitraegen zur Parametrisierung biogener VOC-Emissionen.

Messtechnische Erfassung und Bewertung umweltrelevanter Abgase aus Intensivtierhaltungen

Das Projekt "Messtechnische Erfassung und Bewertung umweltrelevanter Abgase aus Intensivtierhaltungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Bayerische Landesanstalt für Landtechnik durchgeführt. Erarbeitung von Emissionsmesstechnik (NH3, N2O, CH4, CO2), FTIR fuer Gaskonzentrationsbestimmung, Messimpeller fuer Volumenstrombestimmung; Validierung der Messtechnik; Emissionsratenbestimmung an Stallungen fuer Legehennen (Kaefig-, Boden- und Volierenhaltung) und Mastschweine (Vollspaltenboden).

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