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Found 71 results.

Online high-resolution real-time monitoring techniques for anions in river water

High-resolution real-time monitoring was employed and evaluated using three real-time monitoring techniques for anions at the river Rhine in Koblenz, Germany. These are a sensor for nitrate in situ and ex situ, a colorimetric device for nitrate and nitrite, and an online ion chromatography (IC) for fluoride, bromide, chloride, nitrate, nitrite, phosphate, and sulfate. The original data are presented on Zenodo. Data presentation and evaluation are presented in the paper "Online high-resolution real-time monitoring techniques for anions in river water". The paper is published in the journal Environmental Monitoring and Assessment.

Mobilisierung und Immobilisierung von Schadstoffen in Muellverbrennungsschlacken im realistischen Massstab

Wissenschaftliche Aufklaerung des kurz- und langfristigen Verhaltens von Schadstoffen bei der offenen Verwendung von Reststoffen mit dem Ziel, das Nutzungspotential zu quantifizieren. Dazu werden organische und anorganische Schadstoffe in Muellverbrennungsschlacken charakterisiert und spezifiziert, anhand geochemischer Modellrechnungen die thermodynamischen Existenzbereiche von Schwermetallspecies in Waessern ermittelt, die wesentlichen Mobilisierungsmechanismen untersucht und diese mit kapazitiven Groessen wie Saeure- und Redoxpufferkapazitaet gekoppelt. Bisher konnte an drei MVA-Schlacken durch TG- und DTA-Untersuchungen eine Speziation des Kohlenstoffs in organisch gebundenen, karbonatischen und graphitaehnlichen (black carbon) Kohlenstoff erreicht werden. Die Identifikation organischer Bestandteile gelang nach Soxhlet-Extraktion mit einer Reihe an Loesemitteln sinkender Polaritaet und dem Einsatz von GC-MS und HPLC-Technik. Damit konnten erstmals Alkane, Fettsaeuren, Phenole und Phthalate im mg/kg-Bereich in MVA-Schlacken nachgewiesen werden. Die Ionenchromatographie eignet sich nach Elimination von SO4 hoch 2minus, Cl minus fuer die Identifikation pelarer, org. Saeuren. Am Beispiel des Kupfers konnte fuer ein Schwermetall eine Speziation durchgefuehrt werden. Dabei wurden sechs Kupferphasen (Cu(O), Cu(l)-Oxid, Cu(II)-Oxid, Cu-Legierungen und basische Kupferkarbonate) identifiziert.

Reaktive Halogene in einer simulierten Vulkanfahne

Vulkanische Gasemissionen sind bedeutsam für die lokale sowie globale Atmosphärenchemie. Die Entdeckung der Halogenchemie in Vulkanfahnen brachte neue Erkenntnisse über die Dynamik von Vulkanen und gibt möglicherweise Aufschluss über deren Eruptionspotential. Mehrere Feldmessungen führten zu großen Erfolgen in der Erforschung von reaktiven Halogenspezies (z. B. BrO, OClO, ClO). Jedoch ergaben sich auch viele Unklarheiten über die zugrundeliegenden Mechanismen und Umweltparameter wie Spurengas- und Aerosolzusammensetzung der Vulkanfahne, relative Feuchte oder der Bedeutung von potentieller NOX Emission. Der Einfluss sowie die Bedeutung dieser Parameter bezüglich der Halogenaktivierung (Umwandlung von Halogeniden in reaktive Halogenspezies (RHS)) ist essentiell für die Interpretation der Messdaten, um, z.B. (1) Rückschlüsse über die magmatischen Prozesse zu ziehen und Vorhersagen über Eruptionen mithilfe des Verhältnisses BrO zu SO2 zu machen, oder (2) den Einfluss auf die Zerstörung von Ozon, die Oxidation von Quecksilber oder die Verringerung der Lebensdauer von Methan in der Atmosphäre zu quantifizieren. Dieses Projekt soll dazu dienen, anhand eines vereinfachten Modells einer Vulkanfahne (SiO2 und Schwefelaerosole, H2O, CO2, SO2, HCl, HBr) unter kontrollierten Bedingungen die vulkanische Halogenchemie besser zu verstehen. Dazu soll in einer aus Teflon bestehenden Atmosphärensimulationskammer an der Universität Bayreuth Messungen durchgeführt werden. Die zur Messung der kritischen Parameter benötigten Instrumente können leicht in das Kammersystem integriert werden. RHS (BrO, ClO, OClO) werden mittels eines White Systems (Multi-Reflektionszelle) und Cavity Enhanced-DOAS nachgewiesen. Zum Nachweis anderer Halogenspezies (Br2, Cl2, HOBr und BrCl) wird FAPA-MS (Flowing Atmospheric-Pressure Afterglow Mass Spectrometry) verwendet. SO2, CO2, NOX und O3 werden mittels standardisierter Gasanalysatoren gemessen. Die Analyse der Zusammensetzung von Aerosolen insbesondere deren aufgenommene Menge an Halogenen wird durch Filterproben sowie Ionenchromatographie und SEM-EDX (Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-ray Detector) gewährleistet. Die Kombination der verschiedenen Messtechniken ermöglicht die Erforschung von bisher schlecht Verstandenen heterogenen Reaktionen, welche höchstwahrscheinlich die Halogenaktivierung beeinflussen. Insbesondere die Einflüsse von (1) NOX und O3, (2) Ausgangsverhältnis HCl zu HBr, (3) relative Feuchte sowie (4) die Zusammensetzung der Vulkanaschepartikel (in Hinblick auf komplexere, reale Vulkanasche) auf die RHS Chemie, insbesondere des Mechanismus der sog. 'Brom-Explosion', werden innerhalb des vorgeschlagenen Projektes untersucht. Die Messergebnisse werden, gestützt durch das Chemie Box Modell CAABA/MECCA, in einem größeren Kontext interpretiert und werden helfen die natürlichen Vulkanprozesse besser zu verstehen.

Analytik von Schadstoffen in der Umwelt und in der Biologie (Erfahrungsaustausch von Experten)

Orientierung ueber Fortschritte auf dem Gebiet der Umweltanalytik, sowie Stellungnahme zu aktuellen Fragen der Umweltanalytik oder des Umweltschutzes, soweit diese analytikbezogen sind. Es werden insbesondere Symposien ueber Probleme der Erfassung von Umweltbelastungen und Entwicklungen der Methoden abwechslungsweise in Europa und Nordamerika durchgefuehrt: 14. Symposium Barcelona, Nov. 1984, 15. Symposium Jekyll, Island (Georgia) Mai 1985, 16. Symposium EPF-L Lausanne Maerz 1986. Die Association gibt Newsletters heraus und organisiert auch Workshops ueber LC/MS (Montreux Oktober 1984), ueber Ionenchromatographie (Barcelona Nov. 1984, Geneve Maerz 1986). Ueber Probenahme (Freiburg i. Br. Oktober 1985), ueber Dioxine und verwandte Verbindungen (Ottawa Oktober 1984, Bayreuth Herbst 1985), ueber Kohlenwasserstoffe (Barcelona Nov. 1984, EPF-Lausanne Maerz 1986) und ueber carcinogene Metallverbindungen (Geneve Sept. 1983, Villars, Januar 1986).

Bestimmung von Anionen in Lebensmitteln

Entwicklung einer einfachen und raschen Methode fuer die Bestimmung von Nitrat und anderen Anionen in biologischen Matrices. Methode: Ionenchromatographie mit vorgaengiger Extraktion.

Löschsysteme und Havariekonzepte für den sicheren Umgang mit Batteriebränden über den gesamten Produktlebenszyklus, Löschsysteme und Havariekonzepte für den sicheren Umgang mit Batteriebränden über den gesamten Produktlebenszyklus

Trends von Trifluoressigsäure in Bäumen von 1985 bis 2022

<p>Trifluoressigsäure ist ein persistenter und sehr mobiler Stoff, dessen Gehalte in Laub- und Nadelbäumen in den letzten 25 Jahren stark angestiegen sind. Eine aktuelle Studie untersucht diese Entwicklung anhand von archivierten Blättern und Nadeln der Umweltprobenbank des Bundes.</p><p><strong>Methodik und Probenahme</strong></p><p>Die Untersuchung bezog sich auf Trifluoracetat (TFA), das ist das Anion der Trifluoressigsäure. Gemessen wurden Blattproben von Rotbuche und Pyramidenpappel sowie Nadelproben von Waldkiefer und Gemeiner Fichte der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umweltprobenbank-des-bundes">Umweltprobenbank des Bundes</a>. Die Proben stammen aus verschiedenen Probenahmegebieten in Deutschland. Sie wurden im Zeitraum von 1985 bis 2022 entnommen.</p><p>Die Analyse erfolgte mittels Ionenchromatographie gekoppelt mit der Tandem-Massenspektrometrie, wobei Proben mit niedrigen TFA-Gehalten zur Validierung der Messmethode dienten.</p><p><strong>Ergebnisse</strong></p><p>Die TFA-Gehalte in den Blatt- und Nadelproben zeigen einen deutlichen Anstieg über die Jahre:</p><p>Bei den Blattproben konnte festgestellt werden, dass die Proben derselben Baumart in einem ähnlichen Konzentrationsbereich liegen, obwohl sie aus unterschiedlich belasteten Biotopen stammen.</p><p><strong>Statistische Signifikanz</strong></p><p>Für beide Standorte der Pyramidenpappel, drei Standorte der Rotbuche und die Nadelbaumarten konnte ein statistisch signifikanter Anstieg der TFA-Gehalte innerhalb des Untersuchungszeitraums festgestellt werden. <br>Relevanz und Ausblick.</p><p><p>Die Ergebnisse weisen auf einen deutlichen Anstieg der atmosphärischen TFA-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a>⁠ innerhalb der letzten Jahrzehnte in Deutschland hin. Sie sind in die Diskussionen zur<strong> ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>⁠-Beschränkung</strong> im Rahmen der europäischen Chemikalienverordnung ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a>⁠ eingeflossen und sollen dazu beitragen, Kälte- und Treibmittel mit PFAS-Bildungspotential zu verbieten.</p></p><p>Die Ergebnisse weisen auf einen deutlichen Anstieg der atmosphärischen TFA-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a>⁠ innerhalb der letzten Jahrzehnte in Deutschland hin. Sie sind in die Diskussionen zur<strong> ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>⁠-Beschränkung</strong> im Rahmen der europäischen Chemikalienverordnung ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=REACH#alphabar">REACH</a>⁠ eingeflossen und sollen dazu beitragen, Kälte- und Treibmittel mit PFAS-Bildungspotential zu verbieten.</p><p>&nbsp;</p><p><strong>Zeitliche Entwicklung der Trifluoracetat-Gehalte in Blättern der Rotbuche für untersuchte Probenahmegebiete. Duplikate sind als arithmetische Mittelwerte der Einzelwerte dargestellt.</strong></p><p></p><p>Quelle: TZW Karlsruhe</p><p>&nbsp;</p><p><strong>Zeitliche Entwicklung der TFA-Gehalte in Nadeln der Waldkiefer und der Gemeinen Fichte. Duplikate sind als arithmetische Mittelwerte der Einzelwerte dargestellt. Ergebnisse der Proben der Gemeinen Fichte aus dem Nationalpark Harz dienen dem Vergleich verschiedener Probenahmestandorte und wurden dem ersten Bericht (Freeling und Scheurer, 2021) entnommen.</strong></p><p></p><p>Quelle: TZW Karlsruhe</p><p>&nbsp;</p>

Charakterisierung von Urban Grime als photochemische Senke oder Quelle für Luftschadstoffe (GrimePaSS)

Untersuchung von aktuellen Meerwasserproben auf Trifluoressigsäure

Dieser Bericht beschreibt die Entwicklung und Validierung einer Methode zur Analyse von Trifluoracetat (TFA) in stark-salzhaltigen Wassermatrices. Dies wurde durch die Anwendung von Salzentfernungskartuschen zur Probenvorbereitung und anschließender Analytik mittels Ionenchromatographie (IC) gekoppelt mit der Tandem-Massenspektrometrie (MS/MS) erreicht. Die Validierung und die Analyse von Labor- und Feld-Blindwertproben bestätigte die Eignung der Methodik zur Quantifizierung von TFA in Meerwasserproben. Die Methode wurde auf Oberflächenwasser- und Tiefseeproben des Atlantischen Ozeans angewandt, die in den Jahren 2022 und 2023 im Zuge zweier voneinander unabhängiger Monitoringkampagnen genommen wurden. Die Oberflächenwasserproben wiesen TFAGehalte zwischen 260 ng/L und 306 ng/L auf. Die TFA-Gehalte von sieben Tiefenprofilen (max. Entnahmetiefe: 4590 m) reichten von 237 ng/L bis 294 ng/L. Mit Ausnahme einer Messstelle zeigten alle Tiefenprofile eine schwache Abnahme der TFA-Gehalte mit zunehmender Meerestiefe.

MOOSzucht: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau, Teilvorhaben 3: Optimierung des Wachstums von Torfmoosen im Labor, Entwicklung und Bau eines Trickle bed-Reaktors zur großskaligen Massenproduktion

Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von 'MOOSzucht' sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen und massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben KIT zielt auf die Massen-Kultivierung von Torfmoossaatgut im Photobioreaktor. Basierend auf zu bestimmenden Wachstumskinetiken wird die optimale Lichtintensität und -Qualität sowie Zufütterungsprofile für die Nährstoffe im 2L Scale-Down-Reaktor ermittelt. Die weitere Vermehrung wird in einem selbstentwickelte LED-beleuchteten Trickle bed-Reaktor erfolgen. In TV-KIT werden die ausgewählten Torfmoose in einem 2l Scale-Down-Reaktor kultiviert. Dieser erlaubt eine exakte Regelung von pH, pCO2, Temperatur und idealer Beleuchtung zur exakten Messung von Wachstumskinetiken und die Optimierung von Lichtintensität, Temperatur, CO2- und Nährstoffkonzentration sowie für die entsprechende vollständige Bilanzierung. Neben der online-Messung der genannten Parameter wird das Wachstum durch gravimetrische/optische Bestimmung der Biomasse quantifiziert. Ionenchromatographie wird eingesetzt für die Messung der wachstumslimitierenden Nährstoffe und die Einstellung des Fütterungsschemas. Mittels 3D Zeichnungen wird der Trickle bed-Reaktor konzipiert und die notwendigen einzelnen Teile (Gehäuse, Beregnung, Peripherie, LED-Beleuchtung) gefertigt.

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