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Entwicklung und Einsatz eines mobilen Gerätes zur in-situ Bestimmung der Erosionsstabilität kontaminierter Gewässersedimente

Das Projekt "Entwicklung und Einsatz eines mobilen Gerätes zur in-situ Bestimmung der Erosionsstabilität kontaminierter Gewässersedimente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Nahezu bis Ende der 70er Jahre wurden viele Fließgewässer in stark besiedelten Gebieten durch kommunale und industrielle Abwässer erheblich belastet, sodass insbesondere ältere Sedimentablagerungen entsprechend hohe Kontaminationen von Schwermetallen und organischern Verbindungen (HCB, PAK etc.) aufweisen. Ein zentrales Problem bei der Beurteilung der gewässerökologischen Auswirkungen von Kontaminationsherden in den Oberflächengewässern stellt die hydrodynamische Stabilität der betreffenden Sedimente dar. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und der Einsatz eines feldtauglichen, mobilen und kostengünstigen Gerätes zur Ermittlung der in-situ Erosionsstabilität von Feinsedimenten in Oberflächengewässern. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden Die Entwicklung und Erprobung des in-situ Erosionstestgerätes erfolgte in einem iterativen Prozess, wobei nach Einbau von entsprechenden Sensoren, CCD-Kameramodule und Beleuchtungseinrichtungen die Apparatur zunächst im Labor auf ihre hydraulische Funktionsfähigkeit und anschließend unter Naturbedingungen auf Feldtauglichkeit und praktische Einsetzbarkeit getestet wurde. Entsprechend den Erfahrungen und Messergebnissen aus den Labor- und Feldtests wurden konstruktive und messtechnische Verbesserungen bezüglich Positionierung des Gerätes, Messbereich der Sensoren, sowie Speicherung und Darstellung der Messdaten vorgenommen und das Gerät damit funktional optimiert. ie durchgeführten Feldtests wurden mit logistischer Unterstützung der Landesanstalt für Umweltschutz Karlsruhe (LFU), der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), im Rahmen mehrerer Probenahmekampagnen des IKSR-Projektes, sowie in Zusammenarbeit mit dem Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle, Außenstelle Magdeburg, durchgeführt. Neben den Labormessdaten waren alle beim Feldeinsatz gewonnenen praktischen Erfahrungen besonders aufschlussreich für die weitere mechanische und messtechnische Verbesserung sowie für die bedienungsfreundliche Auslegung des Gerätes. Für den praktischen Gebrauch wird auf der Basis des Abschlußberichtes eine kurze Anleitung ausgearbeitet, die den Anwender über die Funktionsweise des Gerätes sowie der einzelnen Sensoren unterrichtet und ihn in die Lage versetzt, das Gerät funktionsgerecht einzusetzen und entsprechende Erosionstests durchzuführen.

Gefaehrdungsrisiken bei subaquatischer Ablagerung von schadstoffbelastetem Baggergut in aufgelassene Kiesgruben

Das Projekt "Gefaehrdungsrisiken bei subaquatischer Ablagerung von schadstoffbelastetem Baggergut in aufgelassene Kiesgruben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Arbeitsgemeinschaft Schlicktechnik durchgeführt. Im Zuge des Ausbaus von Binnenschiffahrtsstrassen (hier Fallbeispiel Mittelweser) koennen neben als Wirtschaftsgut verwertbaren Sanden und Kiesen auch belastete Schlaemme anfallen, welche unter Beachtung etwaiger Gefaehrdungsrisiken fuer die Umwelt auf geeignete Weise langfristig unterzubringen sind. Fuer die in den Stauhaltungen Drakenburg, Doerverden und Langwedel beim Mittelweserausbau anfallenden Schlaemmen wurde ein umfangreiches Beprobungsprogramm durchgefuehrt, welches eine vollstaendige Beschreibung der Bodenmaterialien in bodenmechanischer und toxischer Hinsicht ermoeglicht. Die gewonnenen Ergebnisse gestatten eine Abschaetzung des mit dem anfallenden Baggergut gegebenen Gefaehrdungspotentials und eine Beurteilung der Beeintraechtigungsrisiken fuer Mensch, Fauna und Flora bei subaquatischer Ablagerung der Schlaemme in wassernahen aufgelassenen Kiesgruben. Eine gesamtoekotoxologische Bewertung des Vorhabens fuehrt zu dem eindeutigen Ergebnis, dass im vorliegenden Fall (Mittelweser) aufgrund sulfidischer Bindungen von Schwermetallen an Feststoffe im anaeroben Milieu keine Beeintraechtigungen der Gewaesserguete und -biologie zu erwarten sind. Uebliche Baggergeraete und Neuentwicklungen wurden im Hinblick auf oekologische Auswirkungen bei Materialaufnahme und -ablagerung beurteilt. Die insgesamt positive Beurteilung ist weitgehend unabhaengig von der Wahl der Baggergeraete. Die Arbeiten wurden ergaenzt durch Untersuchungen der Bundesanstalt fuer Wasserbau (BAW) - Aussenstelle Kueste zum Resuspensions- und Konsolidationsverhalten von in Kiesgruben abgelagertem Baggergut.

Teilprojekt 8: Einfluss der Ladungsverteilung auf die Aggregatstruktur biogeochemischer Feinpartikel

Das Projekt "Teilprojekt 8: Einfluss der Ladungsverteilung auf die Aggregatstruktur biogeochemischer Feinpartikel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Karlsruhe (TH), Engler-Bunte-Institut, Bereich Wasserchemie und DVGW-Forschungsstelle durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist die Bestimmung des Einflusses verschiedener physikalisch-chemischer Faktoren auf das Depositions- und Erosionsverhalten von Feinsedimenten. Dazu soll wie folgt vorgegangen werden: a) Charakterisierung der in den Feinsedimenten eingeschlossenen natürlichen organischen Substanzen (NOM). Bestimmung der Rolle der NOM bei der Aggregation der Feinsedimente zu größeren Aggregaten, b) Bestimmung der Partikeleigenschaften wie Oberflächenladung, Größenverteilung und Struktur, c) Bestimmung des Einflusses des chemischen Milieus (Ionenstärke, Ionenart, pH-Wert, Wasserhärte) auf die Partikeleigenschaften zur Quantifizierung des Einflusses der einzelnen Parameter auf die Stabilität der Feinsedimente sowie ihres Erosions- und Depositionsverhaltens, d) Ermittlung des Schadstoffgehaltes einzelner Feinsediment-Fraktionen. Als Vertreter stark hydrophober Stoffe sind die polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe und als Beispiel hydrophiler Stoffe die organischen Sufonsäuren zu untersuchen. Mit den erarbeiteten Ergebnissen soll eine Datenbasis für eine Abschätzung des Gefährdungspotentials im Hinblick auf den partikelgetragenen Schadstofftransport geschaffen werden.

Untersuchung, Datierung und paläoklimatische Interpretation von lössartigen Talfüllungen am Hoanib-Rivier (Namib-Ostrand/Namibia)

Das Projekt "Untersuchung, Datierung und paläoklimatische Interpretation von lössartigen Talfüllungen am Hoanib-Rivier (Namib-Ostrand/Namibia)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Geographisches Institut Heidelberg durchgeführt. Am Namib-Ostrand sind in verschiedenen Talzügen und in Beckensituationen bis über 10 m mächtige lößartige bzw. schwemmlößartige Ablagerungen anzutreffen, die durch die lokalen ephemeren, zum Atlantik orientierten Abflüsse rezent zerschnitten werden und daher gut aufgeschlossen sind. Besonders mächtig treten diese landschaftsgeschichtlichen Archive am Hoanib und seinen Tributären (NW-Namibia) auf. Vorarbeiten weisen auf eine Bildung während des Jungpleistozäns und Holozäns. Erstmals sollen diese Feinsedimente am Hoanib-Rivier zusammenhängend vom Oberlauf bis in die Küstenwüste sedimentologisch untersucht und datiert werden (OSL, AMS-14C). Damit werden punktuelle, eher zufällig sich ergebende Daten ausgeschlossen und geomorphogenetische sowie hochauflösende Aussagen zur wechselnden Intensität des Sommermonsuns am Namib-Ostrand während des Jungquartärs möglich.

Themenschwerpunkt 1: Experimentelle Techniken - Teilprojekt 3: Erosionskammer 'Mikrokosmos'

Das Projekt "Themenschwerpunkt 1: Experimentelle Techniken - Teilprojekt 3: Erosionskammer 'Mikrokosmos'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt Bautechnik und Meerestechnik, Arbeitsbereich Meerestechnik I durchgeführt. Die Dynamik von Feinsedimenten und angelagerten Substanzen wird durch zyklische Wiederholung von Erosion des Sedimentbodens und Aggregattransformation während des Suspensionstransportes und Absinken der Partikel bei Deposition als Folge der Intensität der treibenden Kräfte sowie zusätzlicher biogeochemischer und mikrobiologischer Prozesse gesteuert. Die Identifizierung und Quantifizierung der wirkenden Zusammenhänge erfordern für eine verbesserte Grundlagen- und angewandte Forschung neuartige Versuchsanordnungen zur Simulation und gezielten Parametervariation der Vorgänge im Feld. Eine solche Versuchseinrichtung, entwickelt als Wassersäulensimulator mit Bodenkopplung, wird bereitgestellt und ihr Innovationspotential durch experimentelle Klärung der Zusammenhänge zwischen den Schlüsselparametern aus Hydrodynamik, Partikeldynamik, Mikrobiologie und Biogeochemie für Sedimentstabilität und Transportraten von Partikelmasse und Schadstoffen bei stationären und instationären Strömungsvorgängen belegt.

Truebung Alpenrhein - Einfluss der Abfluss- und Truebeschwankungen auf Substrat, Benthos und Fische

Das Projekt "Truebung Alpenrhein - Einfluss der Abfluss- und Truebeschwankungen auf Substrat, Benthos und Fische" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Wasservorsorge, Gewässerökologie und Abfallwirtschaft, Abteilung für Hydrobiologie, Fischereiwirtschaft und Aquakultur durchgeführt. Im Alpenrhein kommt es durch die Speicherkraftwerke im Einzugsgebiet vor allem im Winterhalbjahr zu starken taeglichen Abflussschwankungen. Diese haben die Mobilisierung von Feinsedimenten und damit entsprechende Truebung zur Folge. Obwohl diese absolut gesehen gering ist, duerfte sie im Vergleich zum gewaessertypischen klaren Winterabfluss wesentliche Auswirkungen auf die Gewaesserlebensgemeinschaft haben. So weist der Alpenrhein eine extrem geringe Benthosbiomasse bzw. niedrigen Fischbestand auf, die nicht nur auf die Regulierung und andere anthropogene Beeintraechtigungen zurueckzufuehren sind. Die Auswirkungen des Schwallbetriebes und vor allem der dadurch bedingten Truebung soll in vorliegenden Projekt detailliert hinsichtlich aeusserer und innerer Kolmation des Schottersubstrates sowie der Benthosfauna und den Fischpopulationen untersucht werden.

Mineralogische und geochemische Untersuchungen von Sedimentkernen aus der Alten Donau

Das Projekt "Mineralogische und geochemische Untersuchungen von Sedimentkernen aus der Alten Donau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Angewandte Geologie durchgeführt. Die mineralogischen und geochemischen Sedimente aus der Alten Donau koennen Aufschluss ueber die Entwicklung des derzeitigen Zustandes des Gewaessers geben. An vorgegebenen Entnahmestellen wurden Kernbohrungen in den Feinsedimenten abgeteuft. Das vorhandene Probenmaterial wird mineralogisch, geochemisch und korngroessenmaessig untersucht.

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