Das Projekt "Green Goal for the 2010 FIFA World Cup in South Africa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Feldtest eines FIA-Monitors zur Phenolbestimmung mittels Biosensoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle, Sektion Sanierungsforschung durchgeführt. Die Bestimmung von Phenol mittels eines quasi-on-line Verfahrens und unter Verwendung von Biosensoren, wofür es bisher kein feldtaugliches Gerät gibt, soll an einem speziellen Problemfall im Feld erprobt werden. In einem vorangegangenen Projekt (AZ 03867) wurde ein Prototyp erarbeitet. Probleme waren dabei insbesondere die ungenügende Stabilität der Sensoren. An einem beispielhaften industriellen Standort soll der Monitor erprobt werden, der im Verlaufe des Projektes gerätetechnisch an die weiterzuentwickelnden Sensoren und die Problemstellung angepasst werden soll. Die Untersuchung der Probenmatrix wird in die Sensorweiterentwicklung einbezogen. Bevor die gerätetechnische Weiterentwicklung des Monitors durch IMT beginnt, wird im UFZ an der Verbesserung der Stabilität der Biosensoren gearbeitet, indem die Verfahren zur Redoxmediatormodifizierung und Enzymimmobilisierung verbessert werden. Zur Anpassung des Messverfahrens an den speziellen Problemfall wird die Probenmatrix mit dem Standardverfahren (photometrische Methode nach DIN) untersucht und ihr Einfluss auf den Sensor charakterisiert. Aufbauend darauf beginnt im IMT ca. 6 Monate später die gerätetechnische Überarbeitung des Monitors. Anschließend erfolgt die Aufstellung des Monitors in einem Messcontainer vor Ort am Schadensfall einer biologischen Kläranlage eines phenolhaltigen Grundwassers in Terpe. Dort wird der Feldtest des Monitors unter Verwendung der Biosensoren mit verbesserter Funktionsstabilität durchgeführt.
Das Projekt "Erfassung und Beurteilung der Belastung der Elbe mit Schadstoffen - Teilprojekt 5: Polare organische Schadstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Polare, organische Schadstoffe aus der Wasserphase der Elbe und ihrer Nebenfluesse wurden mit Hilfe substanzspezifischer Nachweismethoden delektiert, identifiziert und quantifiziert. Hierzu waren zunaechst bestehende Methoden zur Extraktion und Anreicherung polarer organischer Stoffe aus Waessern auf ihre Tauglichkeit hin zu ueberpruefen und zu optimieren bzw. neue Anreicherungsmethoden zu entwickeln. Befriedigende Ergebnisse wurden unter Verwendung von Festphasenextraktionsmaterial (RP-C18s, LiChrolut EN und GCB) mit anschliessender Gefriertrocknung des abgereicherten Probenmaterials erhalten. Hohe Salzgehalte erforderten z.T. vor der Gefriertrocknung eine Elimination anorganischer Inhaltsstoffe durch Ionenaustausch. Polare organische Stoffe sind unzersetzt nicht verdampfbar. Daher mussten zur Untersuchung der Extrakte fluessigkeitschromatographische Trenn-(LC) oder Fliessinjektionsmethoden (FIA) verwendet werden. Diese waren ueber sanft ionisierende Interfaces (Thermospray, Atmospheric Pressure Chemical Ionization oder Elektrospray) mit dem substanzspezifischen Detektor Massenspektrometer (MS) gekoppelt. Die Trennung der untersuchten Substanzgemische erfolgte entweder mittels LC oder durch klassische Mischungsanalyse unter Verwendung eines Tandemmassenspektrometers (MS/MS) und FIA. Da die Interfaces keine Fragment-, sondern nur Molekuel- oder Molekueladduktionen erzeugen, erhielt man zunaechst die Information der Molaren Masse. Um Strukturinformationen zur Identifikation zu erhalten, wurden durch stossinduzierte Dissoziation mittels MS/MS Fragmentionen erzeugt. So war es moeglich, durch Interpretation der erzeugten Tochterionen die Elternionen zu identifizieren, sofern diese nicht in einer selbsterstellten computergestuetzten Bibliothek vorhanden waren. Eltern- und Neutralteilverlustspektren wurden zur Substanzgruppencharakterisierung benutzt, bevor Tochterionen dann die Identifizierung ermoeglichten. Ein Mustererkennungsprogramm half, zwischen bio- und geogenen Matrixkomponenten bzw. anthropogenen Stoffen zu unterscheiden.
Das Projekt "Mikrosystemtechnik in der Biosensorik (MIBIK)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Chemo- und Biosensorik durchgeführt. Das Vorhaben zielt auf die Loesung grundlegender Kompatibilitaetsprobleme zwischen den Hochtechnologien Mikrosystemtechnik und Biotechnologie, um die Biosensorik auf der Basis mikroelektronischer Technologien einer breiten Anwendung zugaenglich zu machen. Dabei werden neuartige Mikroelektrodenarrays entwickelt, die sich technologisch und strukturell grundlegend voneinander unterscheiden und in vergleichenden Untersuchungen hinsichtlich ihrer Eigenschaften, als Transducer fuer amperometrische Biosensoren zu fungieren, validiert. Durch die Adaption mikroelektronischer Verfahren zum Aufbringen gassensitiver bzw. semipermeabler Membranen sowie eines stabilisierten biologischen Rezeptorsystems auf Si-strukturierte Sensorstrukturen, sind die Voraussetzungen fuer die Entwicklung von MST-Biosensoren zu schaffen. Modellhaft wird das Konzept sowohl am Beispiel eines Immunosensorsystems als auch eines Enzymsensors zur immunochemischen Bestimmung des umweltrelevanten Pestizids 2,4-Dichlorphenoxiessigsaeure (2,4-D) bzw. zur enzymatischen Messung anorganischen Phosphats erprobt.