Ziel der vorliegenden Studie ist es, für Deutschland flächendeckend Stickstoffimmobilisierungsraten für die Critical-Load-Berechnung abzuleiten. Es soll dabei geprüft werden, inwieweit die landnutzungs - spezifische Bodenübersichtskarte Deutschland 1/1.000.000 (BÜK1000N v2.3) sowohl als Karten- wie auch als Datengrundlage genutzt werden kann. Aufbauend auf dem Vorgängerprojekt (Projektnr. 76011) werden die Stickstoffimmobilisierungsraten anhand rezent gemessenen Stickstoffvorräte und dem dazugehörigen Bodenalter abgeleitet. Die Eignung der BÜK1000N als Datengrundlage wird dabei aufgrund der Datenlage zu den Stickstoffvorräten als unzureichend eingeschätzt. Die Nutzung der Daten der zweiten Bodenzustandserhebung im Wald (BZE II) wird favorisiert. An den BZE-Punkten können Stickstoffvorräte der organischen Auflage und des Mineralbodens bis zu einer Tiefe von 90 cm berechnet werden. Das Bodenalter der BZE-Punkte wird entsprechend dem Vorgehen des Vorgängerprojektes anhand der maximalen Vereisung während der letzten Eiszeit festgelegt. Die Stickstoffvorräte der BZE-Aufnahmepunkte werden den BÜK1000N-Einheiten und Corine Landnutzungsklassen zugeordnet. Es zeigt sich, dass sich die Stickstoffimmobilisierungsraten anhand der BÜK1000N-Einheiten in drei Klassen gruppieren lassen. Die höchsten Immobilisierungsraten finden sich in den organischen Böden der BÜK1000N-Einheiten 6 und 7 mit 1,37 +/- 0,29 kg ha-1 a-1, mittlere Raten in Höhe von 0,93 +/- 0.06 kg ha-1 a-1 in den BÜK1000-Einheiten 19 - 21 mit mittel- bis tiefgründige Böden vorwiegend aus Geschiebelehm oder -mergel sowie Böden im montanen und subalpinen Bereich des Alpenraums. In den übrigen BÜK1000N-Einheiten weisen die Böden Raten von 0,31 +/- 0,04 kg ha-1 a-1 auf. Innerhalb der einzelnen BÜK1000N-Einheiten zeigen sich kaum Unterschiede zwischen den Waldtypen der Corine Landnutzungsdaten, so dass empfohlen wird, die Stratifizierung der Immobilisierungsraten anhand der BÜK1000N-Einheiten vorzunehmen. Mit dem vorliegenden Regionalisierungsansatz können 98,8 % der Rezeptorflächen der Critical-Load-Berechnung abgedeckt werden. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "POD Immobilisierung - Immobilisierung von bio-katalytisch wirksamen Peroxidasen an textilen Trägermaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie durchgeführt. Das Hauptziel des Teilvorhabens, Peroxidasen aus Pilzen, die entweder aus Submers Kulturen von Basisdiomyceten selbst isoliert oder von den Partnern ASA und AB Enzymes (assoziierter Partner) zur Verfügung gestellt werden, nach der Immobilisierung an geeigneten Trägertextilien bzgl. ihrer Enzymaktivitäten zu untersuchen. Zur biochemischen Charakterisierung der immobilisierten Peroxidasen (Km, kcat) dienen dabei neben allgemeinen Peroxidase-Modellsubstraten wie ABTS insbesondere Bixin und beta-Carotin. Ein besonderes Augenmerk liegt daneben auf der Bereitstellung des erforderlichen Cofaktors H2O2 in geeigneter Konzentration. Darüber hinaus werden die immobilisierten Peroxidasen im wiederholten oder dauerhaften Einsatz zur Bleichung von Molke erprobt. Die Bleichung der Molke wird mittels CIELab-System quantitativ erfasst. Zur biochemischen Charakterisierung der freien und textil-geträgerten Peroxidasen dienen photometrische und elektrophoretische Untersuchungen. Wichtige Parameter sind die Erfassung der (Rest)aktivität der Peroxidasen nach der Immobilisierung, die Detektion eines eventuellen Übergangs des Enzyms in die Lebensmittelmatrix Molke, sowie die Einstellung einer optimalen Konzentration des Cofaktors H2O2.
Das Projekt "POD Immobilisierung - Immobilisierung von bio-katalytisch wirksamen Peroxidasen an textilen Trägermaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West gGmbH (DTNW) durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Gemäß der partnerspezifischen Kernkompetenz des DTNW ist es das Hauptziel des Teilvorhabens innerhalb des Kooperationsprojektes, die von den Partnern zur Verfügung gestellten Peroxidasen nach unterschiedlichen Verfahren an textilen Trägermaterialien dauerhaft zu immobilisieren. In Zusammenarbeit mit den Partnern sollen die permanent fixierten Enzyme hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit am Beispiel der Bleichung von Molke getestet und entsprechend optimiert werden. 2. Arbeitsplanung: Die Immobilisierung von unterschiedlichen Katalysatoren an textilen Trägermaterialien wird am DTNW seit vielen Jahren im Arbeitsbereich 'Biotechnologie & Katalyse' erfolgreich erforscht. Entsprechend seiner Expertise liegt die Kernzuständigkeit des DTNW innerhalb des FuE-Vorhabens bei der Immobilisierung von Peroxidasen an geeigneten textilen Trägermaterialien. Diese werden über nasschemische oder photochemische Methoden unter Zuhilfenahme von Ankermolekülen und vernetzenden Reagenzien (Cycanurchlorid, Glutardialdehyd, Polycarbodiimid etc.) an unterschiedlichen textilen Trägern permanent fixiert und über entsprechende Analyseverfahren vollständig charakterisiert (REM, UV-Vis, FT-IR (ATR), Farbreaktionen, Ninhydrin-Test, ICP-OES etc.).
Das Projekt "POD Immobilisierung - Immobilisierung von bio-katalytisch wirksamen Peroxidasen an textilen Trägermaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heimbach Filtration GmbH durchgeführt. Gemäß der partnerspezifischen Kernkompetenz von Heimbach ist es das Hauptziel des Teilvorhabens innerhalb des Kooperationsprojektes, geeignete textile Trägermaterialien für die Immobilisierung der vom DTNW und der JLU Gießen hergestellten Peroxidasen zu entwickeln, herzustellen und hinsichtlich ihrer textilspezifischen Eigenschaften zu testen. Von den am DTNW ausgerüsteten Labormustern mit den für die vorgesehene Anwendung günstigsten Eigenschaften wird Heimbach auf Produktionsmaschinen mittels unterschiedlicher Applikationsverfahren Prototypen produzieren und diese zu geeigneten Einheiten konfektionieren. Praxisversuche, u.a. auf einer bei Heimbach vorhandenen Technikumsfilteranlage, sollen Aufschluss darüber geben, welches industrielle Verfahren zum Bleichen von Molke mittels an Textilien immobilisierten Peroxidasen geeignet sein könnte. Herstellung, Optimierung und Vorfunktionalisierung textiler Strukturen in Form von Nadelfilzen sowie umfassende textiltechnische Analytik in einem hochspezialisierten Forschungslabor. Aufgrund jahrzehntelanger Erfahrung in der Gas- und Wasserfiltration können vielfältige anwendungsnahe Untersuchungs- und Fertigungsmöglichkeiten verfügbar gemacht werden. Erste Praxisversuche zum Bleichen von Molke im kontinuierlichen Modus werden auf einer eigenen Pilotbandfilteranlage durchgeführt.
Das Projekt "Herkunft und Bindungsformen von Schwermetallen in Böden sowie deren Fixierung unter besonderer Berücksichtigung von Chelatbildnern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Mineralogie und Lagerstättenlehre durchgeführt. In dem gut voruntersuchten Raum Stolberg (Rheinland) soll die Umverteilung der Elemente Cd und TI zwischen den Kompartimenten Gestein, Boden, Grundwasser, Oberflächenwasser sowie anthropogener Bildungen (z.B. Bergbauhalden) untersucht werden. In stark kontaminierten Arealen soll überprüft werden, ob Chelatbildner (z.B. Polyphenole) zur Immobilisierung der Schwermetalle eingesetzt werden können.
Das Projekt "Datenerhebung für die Anwendung und Überprüfung von Modellen zur Stickstoffdynamik in Waldökosystemen und empfindlichen waldfreien Ökosystemen unter Berücksichtigung biologischer Prozesse und Indikatoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Meteorologie und Klimaforschung durchgeführt. A) Derzeit werden Methoden zur dynamischen Modellierung des Stickstoffhaushaltes in Ökosystemen entwickelt. Es ist bereits jetzt abzusehen, dass die in einem geplanten Projekt (Beginn November 01) erhobenen Daten zum Einfluss von N auf den Humusstatus von Waldböden nicht ausreichen (z.B. hinsichtlich der N-Dynamik und Stofffreisetzungen im Mineralboden, räumliche Repräsentativität). Entsprechend den Ergebnissen der Critical Load Konferenz von Kopenhagen (1999) und den Empfehlungen der 17.Task Force on International Cooperative Programm (ICP) Mapping spielen biologische Indikatoren und Prozesse eine zunehmende Rolle bei der Bewertung von Wirkungen von Luftschadstoffen. B) Der Arbeitsplan der Arbeitsgruppe Wirkungen (WGE) sieht die Anwendung dynamischer Modelle für den Stickstoffhaushalt und die Wirkung eutrophierenden Stickstoffs im europäischen Maßstab vor. Dazu hat das National Focal Center (NFC) Deutschland einen nationalen Beitrag zu leisten. Auf der 17. Tagung der Task Force on ICP Mapping wurde dringender Bedarf zur Durchführung eines internationalen Workshops zu Stickstoff konstatiert. C) Ziel des Vorhabens ist die Erhebung von bodenchemischen Parametern in Abhängigkeit von Geologie/Pedologie sowie atmosphärischen Belastungen (vor allem Stickstoff) und Auswirkungen auf Biozönosen bzw. biologische Prozesse an ausgewählten Standorten sowie Auswertung bereits vorhandener Datenbestände zur Anwendung und Validierung dynamischer Modelle. Der Wissensstand hinsichtlich a) der Auswirkungen atmosphärischer Depositionen von N (und anderen Luftschadstoffen) auf bestimmte Aspekte der Erhaltung der Biodiversität sowie b) der Weiterentwicklung empirischer Critical Loads soll synoptisch erfasst werden. Für einen internationalen Stickstoffworkshop im Herbst 2002, der diesbezüglich den Wissensstand und den Forschungsbedarf reflektiert, sollen sowohl fachlich inhaltliche Beiträge in englischer Sprache als auch organisatorische Beiträge geleistet werden.
Das Projekt "Untersuchung der Mobilität, Reduktion und Immobilisierung von Chromat im Grundwasser bei belasteten Standorten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. In der Schweiz gibt es schätzungsweise 30 Altlasten, welche hauptsächlich mit Chromat belastet sind. Im Trinkwasser ist Cr(VI) schon in geringen Konzentrationen toxisch (Grenzwert nach AltlV.: 0.01mg/l). Für die Evaluation von Sanierungsmassnahmen bei Chromat-Altlasten sind gute Kenntnisse über die Mobilisierung und die chemischen/hydrogeologischen Prozesse der mit Chromat belasteten Grundwässer unerlässlich. Eine der Sanierungsmöglichkeiten von Chromatverunreinigungen ist die Reduktion und Immobilisierung der Chromverbindungen im Untergrund (in situ). Dies kann in reaktiven Zonen geschehen, in welchen das stark toxische Cr(VI) zu unschädlichem Cr(III) reduziert und immobilisiert wird. Im Rahmen des Umwelttechnologieprojektes UTF 31.05.00 wurde in Willisau, Luzern, eine neuartige Konstruktion einer permeablen reaktiven Barriere in Form einer Pfahlreihe entwickelt. Das reaktive Material in den Pfählen besteht aus einem Gemisch von Grauguss und Kies. Das Prinzip der reaktiven Pfahlreihe beruht zum einen auf der Reduktion des Cr(VI) direkt in den reaktiven Pfählen sowie in der im Abstrom der Pfahlreihe generierten Fe-Fahne. Tiefendifferenzierte Beprobungen von Grundwasser und reaktivem Material ermöglichten ein gutes Verständnis der dort vorherrschenden hydrogeochemischen Bedingungen. Die Untersuchungen im Sanierungsfall Rivera, Tessin, ergänzen die Resultate der Analysen, Experimente und Modellierungen von Willisau um einen weiteren Grundwassertyp (Aquityp), weshalb sich wichtige Erkenntnisse für die Forschung wie für die Praxis ergeben sollten. Auf dem ehemaligen Gelände der Firma 'Ex-Tugir' in Rivera ist eine erhebliche Chromatverschmutzung vorhanden, die Verhältnisse im Untergrund unterscheiden sich aber stark im Vergleich zum Fall Willisau. Die unterschiedliche Hydrogeologie, Geologie und Geochemie eignen sich vortrefflich, um die oben genannte Problematik unter verschiedenen Bedingungen analytisch und modellhaft zu betrachten und an einem weiteren realen Sanierungsfall zu verifizieren. Mit der vorgeschlagenen Studie sollen vier zentrale Fragen über das Verhalten von Chromat im Untergrund geklärt werden: 1. Welchen Einfluss hat der kristalline Aquityp (pH/Leitf.) auf die Chromatmobilität. 2. Spielt der Torfhorizont in Bezug auf die RedOx-Prozesse die Rolle einer natürlichen Barriere und wenn ja, welche Prozesse sind bestimmend und wie effektiv sind diese im Vergleich zu metallischen Oxidationsmitteln (Grauguss). 3. Wie verhält sich die Kinetik der RedOx-Prozesse im Vergleich zur Situation in Willisau (Laborexperimente). 4. Lässt sich mit den erarbeiteten Grundlagen der reaktive Transport so modellieren, dass quantitative Aussagen für belastete Standorte zu machen sind.
Das Projekt "Biologischer Abbau von Schlichtemitteln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Biotechnologie II - Biotransformation und -Sensorik durchgeführt. Schlichtemittel koennen mit 50-80 Prozent zur CSB- Belastung des Abwassers in der Textilindustrie beitragen. Ein wichtiges Schlichtemittel ist Polyvinylalkohol (PVA), welches bei der Entschlichtung ins Abwasser gelangt. In vielen Klaeranlagen wird PVA nicht abgebaut, obwohl adaptierte Mikroorganismen in der Lage sind, PVA zu veratmen. Durch die diskontinuierliche Betriebsweise in den Textilbetrieben gelangen Schlichtemittel chargenweise ins Abwasser. Der Belebtschlamm in der Klaeranlage kann sich nicht an Polyvinylalkohol adaptieren, da die Verweilzeit dafuer zu kurz ist. Eine Adaptation tritt erst nach ca. einem Monat ein. Untersuchungen mit Modellklaeranlagen zeigten, dass die Abbaufaehigkeit des adaptierten Belebtschlammes auch nach einer Unterbrechung der PVA-Zufuhr von 8 Tagen fast vollstaendig erhalten blieb. Nach einer Unterbrechung der PVA-Zufuhr von 32 Tagen ging die Abbaufaehigkeit der adaptierten Mikroorganismen verloren. Der Abbau von Polyvinylalkohol wurde optimiert, indem eine Mischkultur, welche aus ca. 8 Bakterien bestand und stabil war, isoliert wurde. Ausserdem wurde das PVA-verwertende Bakterium Sphingomonas sp. SDG isoliert, welches auf Polyvinylalkohol als alleiniger Kohlenstoff- und Energiequelle waechst. Die optimalen Zuechtungsbedingungen fuer den adaptierten Belebtschlamm, die isolierte Mischkultur und Sphingomonas sp. SDG wurden erforscht. Durch die Zugabe von konservierten Mikroorganismen, die an PVA adaptiert waren, wurde der Abbau von Polyvinylalkohol in Abwasser und synthetischen Mineralmedien verbessert. Der mikrobielle Abbau von Polyvinylalkohol wurde durch eine Immobilisierung der Mikroorganismen auf Aktivkohle optimiert. Durch die Immobilisierung blieb die Abbaurate der Mischkultur in einem kontinuierlich betriebenen Wirbelschichtreaktor nach einer Unterbrechung der PVA-Zufuhr von 28 Tagen fast konstant erhalten. Durch die Immobilisierung von Sphingomonas sp. SDG wurde die Abbaurate im Vergleich zum adaptierten Belebtschlamm um das ca. 56-fache gesteigert.
Das Projekt "Rueckgewinnung von Zink aus zinkhaltigen Rueckstaenden der Feuerverzinkungsindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung durchgeführt. Aufgabenstellung: Es soll eine grosstechnische Umsetzung eines Verfahrens zur weitergehenden Rueckgewinnung von Zink aus zinkhaltigen Abfaellen der Feuerverzinkungsindustrie erfolgen. Hierbei handelt es sich um feste (Schlacken, Aschen, Spritzzink, Filterstaeube) und fluessige Abfaelle (Altfluxe, zinkhaltige Abbeizen). Die Aufarbeitung der Abfaelle zu reinem Zinkchlorid oder zu Zink-Ammonium-Chlorid-Mischungen bei der Th. Goldschmidt Industriechemikalien GmbH fuehrt wegen der Entfernung der in den Abfaellen enthaltenen Begleitstoffe (vor allem Eisen, Mangan, organische Verbindungen) zu Abfallschlaemmen, in denen diese Stoerstoffe aufkonzentriert sind. In der fluessigen Phase dieser Schlaemme sind aber noch groessere Mengen der Wertstoffe Zink- und teilweise Ammoniumchlorid enthalten. Vor der Deponierung wird das loesliche Zinkchlorid durch Zugabe von Kalk als Hydroxid gebunden. Die schwer filtrierbaren Abfallschlaemme werden anschliessend mit einem Trommelfilter entwaessert und deponiert. Das Zink geht somit als Wertstoff verloren. Das Abfallschlammaufkommen belaeuft sich auf rund 6000 t/a. Ergebnisse: Im Rahmen des Projekts wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem die loeslichen Zinksalze weitestgehend aus den Abfallschlaemmen zurueckgewonnen werden, indem der Schlamm in einer speziell entwickelten Filterpresse gewaschen und die Wertstoffe Zinkchlorid und Ammoniumchlorid in der Waschfluessigkeit aufkonzentriert werden. Dieses Konzentrat kann in die Produktion zurueckgefuehrt werden. Die im Schlamm verbleibenden geringen Zinkreste werden in der Filterpresse durch Zugabe einer Sodaloesung immobilisiert. Die Stofffluesse der Verfahren, die bei der Th. Goldschmidt Industriechemikalien GmbH zu zinkhaltigen Abfallschlaemmen fuehren, wurden bilanziert. Hierbei erfolgte auch eine Beschreibung der Herkunft, Zusammensetzung der als Sekundaerrohstoffe eingesetzten zinkhaltigen Abfaelle aus der Feuerverzinkungsindustrie. Die bestehende Trommelfilteranlage zur Behandlung der Abfallschlaemme wurde hinsichtlich des Stoffdurchsatzes analysiert. Die erhobenen Daten dienen als Vergleichsmassstab fuer das Abfallvermeidungspotential der neuen Schlammbehandlung mit der Membranfilterpresse.
Das Projekt "Entwicklung eines neuen bioreaktiven Membranverfahrens fuer die Abwasserbehandlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hermsdorfer Institut für Technische Keramik durchgeführt. Das Ziel des vorliegenden Projektes besteht darin, ein neuartiges Verfahren zur Abwasserbehandlung unter Nutzung spezieller Bakterien zu entwickeln, die auf geeigneten Membranverbundmaterialien immobilisiert werden und in der Lage sind, hoch giftige und schwer abbaubare Inhaltsstoffe wie Cyanide, Aromaten und chlorierte Kohlenwasserstoffe abzubauen und geloeste Schwermetallsalze von Kupfer, Quecksilber oder Nickel aus ungesaettigter Loesung auszufaellen. Das neue bioreaktive Membranverfahren beruht auf einer Polyethersulfonmembran, die zwei Stoffstroeme voneinander trennt und gleichzeitig als Traeger fuer die Immobilisierung spezieller Bakterien dient. Auf der einen Reaktorseite fliesst die Naehrloesung fuer die Bakterien, auf der anderen Seite werden Abwaesser zugefuehrt. Hier induzieren die Bakterienzellen die Kristallbildung in Fall von schwermetallhaltigem Abwasser oder den Abbau von organischen Verbindungen, waehrend sie auf der anderen Membranseite Naehrstoffe erhalten. Im Rahmen des vorliegenden Verbundvorhabens soll dieses Prinzip biologisch und verfahrenstechnisch in zwei Stufen aus dem Laborstadium in den halbtechnischen Massstab weiterentwickelt werden. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei dem Bezug zur realen Entsorgungspraxis gewidmet. An Hand zehn konkreter Anwendungsfaelle soll die Einsatzmoeglichkeit und Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens getestet werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 35 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 34 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
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| geschlossen | 1 |
| offen | 34 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 34 |
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| Resource type | Count |
|---|---|
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 25 |
| Lebewesen & Lebensräume | 33 |
| Luft | 22 |
| Mensch & Umwelt | 35 |
| Wasser | 30 |
| Weitere | 35 |
