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Geogenes Molybdän in Grundwasser und Trinkwasser

Im Allgemeinen sind die Molybdän (Mo) Werte im Trinkwasser deutlich unterhalb der als Gesundheitsrisiko eingestuften Konzentrationen. Daher hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) noch keine Grenzwerte festgelegt, veröffentlichte jedoch eine Empfehlung, wonach 70 Mikro g/L nicht überschritten werden sollten. In diesem Zusammenhang sind kürzlich im Grundwasser Zentral Floridas gemessene Molybdän-Konzentrationen von über 5.000 Mikro g/L besorgniserregend. Molybdän tritt in dieser Region natürlich auf (geogen) und wird aufgrund von anthropogen bedingter Störung der physikalisch-chemischen Bedingungen im Grundwasserleiter freigesetzt. Diese Art der anthropogen-induzierten Kontamination durch geogene Elemente stellt weltweit ein Problem für die öffentliche Gesundheit dar. Die andauernden Probleme mit Arsen (As) in Bangladesch und Westbengalen sind Thema unzähliger Beiträge in Presse und wissenschaftlichen Zeitschriften. Wenngleich Molybdän weniger toxisch ist als Arsen, könnte es sich als ein ähnliches Problem erweisen. Besonders dann, wenn Trinkwasser aus Grundwasserleitern marinen Ursprungs gewonnen wird in denen Mo von Natur aus erhöht vorhanden ist. Um die Möglichkeit der anthropogen-induzierten Kontamination durch geogenes Mo in Grundwasserleitern marinen Ursprungs besser zu verstehen, wird ein multidisziplinärer Ansatz vorgeschlagen. Ziel ist ein besseres Verständnis der Mo-Mobilisierung durch eine Kombination aus (geo)chemischen und hydrogeologischen Arbeiten, sowie deren Quantifizierung im Rahmen eines reaktiven Transportmodels.

Neue Hammerhai-Art vor der Küste von Belize entdeckt

Am 8. Februar 2017 gab das Fisheries Department von Belize die Entdeckung einer bisher unbekannten Hai-Art in Belize bekannt. Lange ging die Forschung davon aus, dass alle Schaufelnasen-Hammerhaie eine gemeinsame Art darstellen. Wissenschaftler der Florida International University untersuchten in Zusammenarbeit mit dem Fisheries Department von Belize die Schaufelnasen-Hammerhaie vor der Küste des zentralamerikanischen Landes. DNA-Proben der Tiere zeigen große genetische Unterschiede zu anderen Schaufelnasen-Hammerhaien auf, wie die Universität in Florida am 2. Februar 2017 mitteilte.

UNESCO setzt US-Nationalpark Everglades auf die Liste gefährdeter Welterbestätten

Das UNESCO-Welterbekomitee hat auf seiner 34. Tagung im Juli 2010 in Brasilia den Nationalpark Everglades in den USA auf die Liste des Welterbes in Gefahr gesetzt. Als besonders gefährdet gelten die Everglades an der Südspitze Floridas, weil sich die Wasserqualität des Ökosystems fortlaufend verschlechtert. Der Wasserzufluss hat sich um fast 60 Prozent vermindert, während die Schadstoffbelastung stark angestiegen ist. Die zunehmende Eutrophierung bedroht das Wasserökosystem und stellt eine Gefahr für Tiere und Pflanzen dar. Die Everglades umfassen eines der größten Mangrovenwaldgebiete der westlichen Hemisphäre. Die Sumpflandschaft der Everglades ist eine der wichtigsten Brutstätten für Watvögel in Nordamerika.

Greenpeace: Schiff Arctic Sunrise startet in den Golf von Mexiko

Die Umweltorganisation Greenpeace entsendete am 12. August 2010 von St. Petersburg in Florida das Schiff Artic Sunrise zur einer dreimonatigen Expedition in den Golf von Mexiko, um direkte und unabhängige Daten über das tatsächliche Ausmaß der Ölkatastrophe im Golf von Mexiko zu sammeln. Das Team wird nicht nur die aktuelle Umweltschädigung dokumentieren, sondern auch den Zustand der bedrohten, bisher noch nicht betroffenen Gebiete untersuchen.

Seltener Riesenmaulhai auf den Philippinen gefangen

Fischer auf den Philippinen haben zufällig einen der selten Riesenmaulhai gefangen, der anschliessend verspeist wurde. Der rund 500 Kilogramm schwere und vier Meter lange Riesenmaulhai verfing sich in den Netzen der Fischer, berichtet die Naturschutzorganisation World Wildlife Fund (WWF). Seit der Entdeckung der Fischart 1976 vor Hawaii wurden weltweit erst 40 Riesenmaulhaie gesichtet. Der am 30. März auf den Philippinen gefangene Hai wurde vom Museum für Naturgeschichte in Florida laut WWF «Riesenmaulhai 41» genannt.

Ölpest vor der Tampa Bay

Am 10. August 1993 kollidierten zwei Tankschiffe (Ocean 255, Bouchard B155) und ein Frachter (Balsa 37) im Zugang der Tampa Bucht in Florida, USA. Die Kollision führte zu einem Brand auf einem der Schiffe und verursachte eine schwere Ölpest. Über 32.000 Gallonen Kerosin, Diesel und Benzin und rund 330 000 Gallonen Schweröl liefen von den Schiffen ins Meer. Trotz Ölbekämpfungsmaßnahmen wurden auf rund 23 Kilometern Länge die Stränden durch das Öl verunreinigt. Das Öl schädigte Vögel und Meeresschildkröten und verschmutzte Mangroven-Lebensräume, Seegras- und Salzwiesen, Muschelbänke und Bodensedimenten.

Rückgewinnung von Nährstoffen aus Schwarzwasser

Üblicher Pflanzendünger besteht aus Mineralsalzen. Die metallischen Komponenten sind zumeist Kalium und Magnesium, die nicht-metallischen Komponenten sind Phosphor, Stickstoff und Spurenelemente. Phosphor wird folgendermaßen gewonnen: 1.) Aus Lagerstätten in Afrika, Florida und Naher Osten, oder 2.) aus Rohphosphaten (Apatit, Phosphorit). Die Phosphatvorkommen der Erde gehen allerdings zur Neige. Phosphor wird dem Boden in Form von Calcium- (z.B. Thomasmehl (Ca5(SiO4(PO4)2)) (= 5 CaOxP2O5xSiO2)) oder Ammoniumphosphaten (z.B. MAP (Mg(NH4)PO4) zugeführt. Stickstoff muss entweder 1.) unter hohem (Aktivierungs)Energieeinsatz mit dem Haber-Bosch Verfahren aus der Luft gewonnen werden, oder 2.) aus Lagerstätten von Kaliumnitrat auf der Hochebene von Chile. In diesem Projekt soll erforscht werden, wie aus dem Schwarzwasserkreislauf vor allem die Nährstoffe Mg, K, P und N zurückgewonnen werden können. Zunächst soll die Harnstoffspaltung untersucht werden (CO(NH2)2 + H2O 2 NH3 + CO2; 2 NH3 + 2 H2O 2 NH4 + + 2 OH-). Dazu soll in einem Referenzreaktor, einem Anaerobreaktor und in zwei Aerobreaktoren (einer mit Festbett) die Bedingungen und Kinetik der Harnstoffspaltung untersucht werden. Es stehen drei weitere Untersuchungsschwerpunkte im Mittelpunkt: die Stöchiometrie der Nährstoffe und die Nutzung der verschiedenen Oxidationsstufen des Stickstoffs, sowie die Eliminierung der zweiwertigen Metallionen Ca2+ und Mg2+, die durch unerwünschte Ausfällungen im Schwarzwasserkreislauf zu Problemen führen können. Die Nährstoffe liegen am Beginn der Kreislaufführung sehr verdünnt vor, werden aber durch den Kreislauf aufkonzentriert und erreichen theoretisch letztlich die gleichen Konzentrationen wie im Urin selbst. Im menschlichen Urin und Fäkalien sind die Nährstoffe folgendermaßen verteilt (mmol/l): N: 300, P: 13,5, K: 30,0, Mg: 0,7, Ca: 0,6. Durch basische Ausfällung von MAP und Ca2(PO4)3 können ohne Zugabe von Mg also maximal 0,7 mmol/l MAP sowie 0,2 mmol/l Ca2(PO4)3 erhalten werden. Um den verbleibenden P vollständig als MAP auszufällen müssen also ca. 12 mmol/l Mg zudosiert werden. Die nicht verbrauchten ca. 287 mmol (N)/l werden in der Biologie zu NO2 - oder NO3 - aufoxidiert. Durch Abtrocknung der Überschussflüssigkeit soll Kalium in Form von ca. 30 mmol/l Salpeter (KNO3) zurückgewonnen werden. Es verbleiben damit ca. 250 mmol (N)/l aufoxidiert als Nitrit bzw. Nitrat im Kreislauf. Um 250 mmol/l Stickstoff aufzuoxidieren wird viel Sauerstoff und damit Belüftungsenergie benötigt (375 mmol(O2)/l, das entspricht 6g O2 gelöst /l). Es soll untersucht werden, ob der Sauerstoff (NO3-O) durch eine gezielte, vorgeschaltete Denitrifikation zum Abbau der organischen Verschmutzung eingesetzt werden kann... Zum Abschluss des Projekts werden Energiebilanzen und eine vergleichende Kostenanalyse erstellt, mit der die verschiedenen Ansätze (Ammoniumrückgewinnung / Denitrifikation / Nitratrückgewinnung) auf ihre wirtschaftliche Machbarkeit hin überprüft und verglichen werden.

Phosphat, USA

Systemraum: Entnahme aus den Lagerstätten bis zur Bereitstellung des Phosphats ab Werk Geographischer Bezug: USA Zeitlicher Bezug: 1986-2004 Weitere Informationen: Verarbeitungsschritte für Erze aus Florida und Marokko wird exemplarisch betrachtet Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung: Art der Förderung: Tage- und Untertagebau Rohstoff-Förderung: USA 24,7% VR China 20,6% Marokko 17,1% Russland 7,5% Tunesien 5,4% Abraum: k.A.t/t Fördermenge weltweit: 147200000t/a Reserven: 18000000000t Statische Reichweite: 122a

Phosphat, Marokko

Systemraum: Entnahme aus den Lagerstätten bis zur Bereitstellung des Phosphats ab Werk Geographischer Bezug: Marokko Zeitlicher Bezug: 1986-2004 Weitere Informationen: Verarbeitungsschritte für Erze aus Florida und Marokko wird exemplarisch betrachtet Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung: Art der Förderung: Tage- und Untertagebau Rohstoff-Förderung: USA 24,7% VR China 20,6% Marokko 17,1% Russland 7,5% Tunesien 5,4% Abraum: k.A.t/t Fördermenge weltweit: 147200000t/a Reserven: 18000000000t Statische Reichweite: 122a

Dekontamination von Pak-belasteten Böden durch Pilze, Teilvorhaben 2: Bilanzierung des Pak-Abbaus und Erprobung des Erweiterten Laborverfahrens

Weissfaeulepilze besitzen die Faehigkeit, mit Hilfe eines komplexen, unspezifischen Enzymsystems (Ligninasen), das Lignin des Holzes abzubauen. Aufgrund dieser Enzymausstattung wird diesen Mikroorganismen auch ein grosses Potential zum Abbau persistenter Xenobiotika zugeschrieben. Zu diesen Verbindungen gehoeren auch die polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK), von denen zahlreiche Verbindungen als cancerogen und mutagen eingestuft werden. Ihre Anreicherung in der Umgebung von Kohle und Erdoel verarbeiteten Industrieanlagen stellt ein Gesundheitsrisiko fuer Mensch und Umwelt dar und erfordert bei der Ueberschreitung bestimmter Grenzwerte eine Sanierung der betroffenen Boeden. Neben physikalisch-chemischen Methoden kann die biologische Sanierung unter Einsatz von Mikroorganismen eine oekologisch und oekonomisch guenstige Alternative darstellen. Ziel des durchgefuehrten Forschungsvorhabens war es, wissenschaftliche Grundlagen fuer den Einsatz von Weissfaeulepilzen zur Bodensanierung zu erarbeiten. Dazu wurden zunaechst aus einer ca. 200 Pilzstaemme umfassenden Institutssammlung 57 Pilze auf ihre Faehigkeit getestet, die radioaktiv markierte PAK-Verbindung (4,5,9,10 - 14C) Pyren in Reinkultur auf Stroh zu mineralisieren. Bei zwoelf dieser Pilze waren nach 15 Wochen 45-60 Prozent des eingesetzten HC-Pyrens zu 14C02 mineralisiert. Bei einer Auswahl von gut und schlecht mineralisierenden Pilzen war am Ende der Versuche der groesste Teil der nicht mineralisierten HC-Radioktivitaet mit Wasser extrahierbar. Dies weist auf eine weitgehende Metabolisierung des 14C-Pyrens auch bei den schlecht mineralisierenden Pilzen hin, die den Abbau jedoch nicht bis zum 14C02 leisten konnten. Von den Organismen mit dem besten Mineralisierungspotential wurde aufgrund der guten Kultivierbarkeit und seiner Faehigkeit in Boeden einzuwachsen, der Pilz Pleurotus sp. Florida ausgewaehlt, um seine Abbaukapazitaeten auch fuer andere PAK-Verbindungen zunaechst in Reinkultur und dann in Boeden zu pruefen. Diese Untersuchungen zeigten, dass Pleurotus sp. Florida in Reinkultur in der Lage war, dem Stroh in unterschiedlichen Menge (50, 250, 1250 myg) zugesetzte nicht radioaktiv markierte acht 4-6-Ring EPA-PAK weitgehend zu metabolisieren. Es wurden maximal 20-23 Prozent (Dibenz(a,h)anthracen und Chrysen) bei der niedrigsten Konzentration wiedergefunden. Bei den hoeheren Konzentrationen stieg die wiedergefundene Menge der PAK zwar an, jedoch nicht in dem der Konzentrationserhoehung entsprechenden Mass. Beim Sprung der Anfangsmenge um das 25fache (von 50 auf 1250 myg) stiegen die prozentualen Wiederfindungsraten jedoch lediglich um das 3,6-8,4fache. Auch die gleichzeitig zugesetzten 14C-PAK (4,5,9,10-14C) Pyren, (12-14C) Benz(a)anthracen und (7,10-14C) Benzo(a)pyren wurden in bisher bei Mikroorganismen nicht nachgewiesenem Umfang mineralisiert...

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