Extrazelluläre polymere Substanzen (EPS) sind eine Mischung verschiedener Verbindungen, die Polysaccharide (EPS-PS) und Proteine beinhalten. Verschiedene Funktionen von EPS für Mikroorganismen lassen vermuten, dass EPS bestimmte Bodenfunktionen wie Aggregierung und Wasserspeicherung beeinflussen. Obwohl verschiedene Bodenmikroorganismen die Fähigkeit zur EPS-Produktion besitzen, ist unklar ob und wie viel sie im Boden in situ produzieren. Vermutlich bestimmt das Zusammenspiel zwischen Mikroorganismen und den Bedingungen im Boden die mikrobielle Produktion. Allerdings ist unklar wie z.B. fehlende oder überschüssige Nährstoffe, die Wasserverfügbarkeit oder mineralische Oberflächen die EPS-Produktion beeinflussen. Daher besteht das Hauptziel darin, die wichtigsten Einflussfaktoren der EPS-Produktion (Menge, Zusammensetzung, räumliche Ausbreitung) in bodenähnlichen Systemen zu ermitteln. Auf diese Weise wollen wir die Bedeutung von EPS für Böden abschätzen. Hauptsächlich wird der Einfluss der Nährstoffzufuhr (C, N, P), der Wasserverfügbarkeit und mineralischer Oberflächen näher untersucht. Dabei wird die EPS-Produktion durch eine Reihe experimenteller Ansätze mit steigender Komplexität von wässrigen Lösungen, über sogenannte „soil chips“ bis hin zu artifiziellen Bodensystemen mit einer Kombination aus Extraktionsverfahren und Bildgebung untersucht. Darüber hinaus werden die Effektivität der Extraktionsverfahren und die Verwendbarkeit von Bildgebung mittels µCT in Kombination mit Kontrastmitteln für die Untersuchung der räumlichen Ausbreitung von EPS untersucht und die Methoden weiterentwickelt. Zunächst werden Produktion und Zusammensetzung von EPS-PS im Flüssigmedium mittels Mikroplatten-Testgefäßen unter verschiedenen Umweltbedingungen getestet. Neben dem Gesamtzuckergehalt wird auch die Zusammensetzung der Monomere mittels Ultrahochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie gekoppelt mit einem Elektrospray-Ionisations-Massenspektrometer bestimmt. In der nächsten Komplexitätsstufe verwenden wir transparente Mikromodelle, sogenannte "soil Chips". Dabei untersuchen wir die Produktion von EPS in Abhängigkeit der Nährstoffzufuhr und der Wasserverfügbarkeit in verschiedenen Porengrößenverteilungen. Die neue Technik gibt uns die Möglichkeit, EPS mittels Lektinfärbung durch konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie zu untersuchen. Dies gibt uns Einblicke in die räumliche Ausbreitung von EPS, die durch verschiedene Umwelteinflüsse gesteuert wird. Im letzten Schritt untersuchen wir artifizielle Bodensysteme und fügen damit die dritte Dimension (3D) hinzu. In diesen 3D-Systemen untersuchen wir das komplexe Zusammenwirken aller Einflussfaktoren. Mit der einzigartigen Kombination von Extraktionsverfahren und Bildgebung werden wir die wichtigsten Einflussgrößen auf die EPS-Produktion herausfinden und die quantitative Bedeutung von EPS in bodenähnlichen Systemen abschätzen. Darüber hinaus liefern wir die Basis für Messprotokolle, um EPS in situ untersuchen zu können.
In dieser Arbeit wurden insgesamt fünf unterschiedliche magnetische Kontrastmittel auf Ihre Anwendbarkeit im Hinblick auf die Orientierungsmessung zur Bohrausrichtung bei rückbaufälligen Erdwärmesonden (EWS) untersucht. Mit Magnetit- oder Eisenpartikeln dotierte Zement-Bentonit Suspensionen stellten sich als ungünstig heraus, da sie zum einen ein zu schwaches magnetisches Signal, selbst nach einer gezielten induzierten Magnetisierung, aufwiesen, und zum anderen der nötige Vorgang der Magnetisierung und der darauffolgenden Injektion der Suspensionen in die Sonde als nicht praktikabel bewertet werden konnte. Dies lag daran, dass die aus der Magnetisierung resultierende Ausrichtung der ferromagnetischen Partikel, durch die anschließende Injektion der Suspension in eine EWS und der damit einhergehenden ungeordneten Magnetitverteilung quasi wieder aufgehoben wird. Stahlkugeln können für den Anwendungsfall ebenfalls als weniger geeignet bewertet werden. Bei den Stahlkugeln ist das Handling im Hinblick auf deren Magnetisierung und Eingabe in eine EWS nicht ausreichend praktikabel bzw. nicht mit einem angemessenen Kosten/Nutzen Verhältnis durchführbar, so dass auch diese ungünstig bewertet wurden. Die drei übrigen untersuchten Methoden, die Stahldrahtseile, Spannbetonlitzen und Magnet/Stahlkugelketten umfassten, erscheinen allesamt als brauchbare Methoden für das geplante Rückbaukonzept. Unter diesen drei Methoden ist es jedoch möglich, das Verfahren mit der Spannbetonlitze als günstigste Methode für den Anwendungsfall zu identifizieren. Bei einer Gegenüberstellung von Kosten für das reine Kontrastmittel für eine Standard 100 m EWS und der effektiven Signalreichweite, konnte insbesondere die ø15,7 mm Spannbetonlitze als am besten geeignet identifiziert werden. Eine solche Variante würde nur 325 ? reine Materialkosten bedeuten, bei einer ausreichenden lateralen Signalreichweite von max. 80 cm und einer vertikalen Reichweite von ca. 65 cm. Nur Lösungen aus Stahlkugel (K) / Magnetkugel (M)- Ketten konnten diese Reichweiten noch etwas überbieten, allerdings zu einem wesentlich höheren Preis. So könnte die laterale Signalreichweite, mit einer ausschließlich aus Magnetkugeln bestehenden Kugelkette, nur um max. 25 cm gegenüber der Spannbetonlitze erweitert werden, allerdings bei Kosten von 10.000 € für eine 100 m EWS. Im Rahmen von 10.000 € sollten sich die Gesamtkosten für das neue Rückbaukonzept bewegen, somit ist eine K/M-Variante weniger geeignet. Außerdem hat die Spannbetonlitzenmethode den zusätzlichen Vorteil gegenüber allen anderen Varianten, dass Sie zwei Submethoden zur Bohrausrichtung vereint. Eine mechanische Methode, bei der die Spannbetonlitze als Führung für das Bohrgerät genutzt werden kann, und eine messtechnische Bohrausrichtungskomponente, bei der die magnetische Messung eine Neujustierung der Bohrausrichtung ermöglicht. Text gekürzt
Gadolinium-basierte diagnostische Agenzien (GBDA) sind wichtige Kontrastmittel in der Magnetresonanztomographie. Infolge verbesserter medizinischer Versorgung werden GBDA zunehmend eingesetzt und dann mit dem Patienten-Urin in die Umwelt abgegeben. Dadurch steigt die Konzentration von Gd in Oberflächenwasser deutlich an. Die GBDA selbst sind gesundheitlich unbedenklich, das darin enthaltene Gd ist als freies Gd(3+) aber toxisch. Dieses Kooperationsprojekt verfolgt zwei grundlegende Ziele: (S1) Reduzierung der Emission von GBDA über den Urin von Patienten und (S2) Vermeidung der Transformation von GBDA in Gd(3+) in der Trinkwasseraufbereitung. Zur Erreichung dieser beiden Ziele und zur Vermeidung gesundheitlicher Risiken durch GDBA ist eine Kooperation zwischen dem deutschen (UFZ) und mexikanischen Partner (BUAP) auf den Gebieten ihrer jeweiligen Kernkompetenzen notwendig. Der mexikanische Partner wird dabei die Anreichung durch Sorption und der deutsche Partner die Analytik der Metallspezies und deren Transformation übernehmen. Für die Bearbeitung des Projektes ist die Zusammenarbeit und enge Abstimmung zwischen beiden Partnern unabdingbar, da sich die Kernkompetenzen ergänzen und durch den gegenseitigen wissenschaftlichen Austausch beide Partner auch von einem Knowhow-Transfer profitieren.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: In der modernen medizinischen Diagnostik werden vielfach Röntgenkontrastmittel (RKM) eingesetzt. Diese RKM werden von den Patienten in der Regel innerhalb von 24 h mit dem Urin ausgeschieden und somit über Klinikabwässer und häusliche Abwässer in das Abwassersystem eingetragen. Aufgrund ihrer gewollt hohen Stabilität werden RKM in Kläranlagen nur geringfügig entfernt. Sie gelangen somit in die aquatische Umwelt. Auch in der Ruhr erreichen die Konzentrationen ausgewählter RKM in Summe über 2 ?g/L im mehrjährigen Mittel, und nehmen im Ruhrverlauf durch den zunehmenden Abwasseranteil zu. In Oberflächengewässern, die zur Gewinnung von Trinkwasser genutzt werden, stören derartig umweltstabile Stoffe die Wasserversorger, die Verbraucher und die Öffentlichkeit. Ein Ansatz dieses Problem zu lösen, besteht in der Eintragsvermeidung. In Mülheim an der Ruhr wurde dazu ein Pilotvorhaben initiiert. Das Hauptziel des Vorhabens bestand in der Etablierung eines Konzepts zur Reduzierung des RKM-Eintrags in den Wasserkreislauf. Fazit: Der MERK´MAL-Ansatz stellt einen gelungenen Beitrag zur Minderung von Röntgenkontrastmitteln in Gewässern dar. Die Verfolgung von Verminderungsstrategien als Baustein eines Multibarrierenkonzepts entspricht passgenau der Spurenstoffstrategie des Bundes. Dabei können RKM als Modellsubstanzen für weitere Arzneimittel betrachtet werden. In der nächsten Phase soll das Pilotprojekt auf das Kerneinzugsgebiet der Ruhr ausgeweitet werden.
In dieser Arbeit wurden insgesamt fünf unterschiedliche magnetische Kontrastmittel auf Ihre Anwendbarkeit im Hinblick auf die Orientierungsmessung zur Bohrausrichtung bei rückbaufälligen Erdwärmesonden (EWS) untersucht. Mit Magnetit- oder Eisenpartikeln dotierte Zement-Bentonit Suspensionen stellten sich als ungünstig heraus, da sie zum einen ein zu schwaches magnetisches Signal, selbst nach einer gezielten induzierten Magnetisierung, aufwiesen, und zum anderen der nötige Vorgang der Magnetisierung und der darauffolgenden Injektion der Suspensionen in die Sonde als nicht praktikabel bewertet werden konnte. Dies lag daran, dass die aus der Magnetisierung resultierende Ausrichtung der ferromagnetischen Partikel, durch die anschließende Injektion der Suspension in eine EWS und der damit einhergehenden ungeordneten Magnetitverteilung quasi wieder aufgehoben wird. Stahlkugeln können für den Anwendungsfall ebenfalls als weniger geeignet bewertet werden. Bei den Stahlkugeln ist das Handling im Hinblick auf deren Magnetisierung und Eingabe in eine EWS nicht ausreichend praktikabel bzw. nicht mit einem angemessenen Kosten/Nutzen Verhältnis durchführbar, so dass auch diese ungünstig bewertet wurden. Die drei übrigen untersuchten Methoden, die Stahldrahtseile, Spannbetonlitzen und Magnet/Stahlkugelketten umfassten, erscheinen allesamt als brauchbare Methoden für das geplante Rückbaukonzept. Unter diesen drei Methoden ist es jedoch möglich, das Verfahren mit der Spannbetonlitze als günstigste Methode für den Anwendungsfall zu identifizieren. Bei einer Gegenüberstellung von Kosten für das reine Kontrastmittel für eine Standard 100 m EWS und der effektiven Signalreichweite, konnte insbesondere die ø15,7 mm Spannbetonlitze als am besten geeignet identifiziert werden. Eine solche Variante würde nur 325 ? reine Materialkosten bedeuten, bei einer ausreichenden lateralen Signalreichweite von max. 80 cm und einer vertikalen Reichweite von ca. 65 cm. Nur Lösungen aus Stahlkugel (K) / Magnetkugel (M)- Ketten konnten diese Reichweiten noch etwas überbieten, allerdings zu einem wesentlich höheren Preis. So könnte die laterale Signalreichweite, mit einer ausschließlich aus Magnetkugeln bestehenden Kugelkette, nur um max. 25 cm gegenüber der Spannbetonlitze erweitert werden, allerdings bei Kosten von 10.000 € für eine 100 m EWS. Im Rahmen von 10.000 € sollten sich die Gesamtkosten für das neue Rückbaukonzept bewegen, somit ist eine K/M-Variante weniger geeignet. Außerdem hat die Spannbetonlitzenmethode den zusätzlichen Vorteil gegenüber allen anderen Varianten, dass Sie zwei Submethoden zur Bohrausrichtung vereint. Eine mechanische Methode, bei der die Spannbetonlitze als Führung für das Bohrgerät genutzt werden kann, und eine messtechnische Bohrausrichtungskomponente, bei der die magnetische Messung eine Neujustierung der Bohrausrichtung ermöglicht. Text gekürzt
In dieser Arbeit wurden insgesamt fünf unterschiedliche magnetische Kontrastmittel auf Ihre Anwendbarkeit im Hinblick auf die Orientierungsmessung zur Bohrausrichtung bei rückbaufälligen Erdwärmesonden (EWS) untersucht. Mit Magnetit- oder Eisenpartikeln dotierte Zement-Bentonit Suspensionen stellten sich als ungünstig heraus, da sie zum einen ein zu schwaches magnetisches Signal, selbst nach einer gezielten induzierten Magnetisierung, aufwiesen, und zum anderen der nötige Vorgang der Magnetisierung und der darauffolgenden Injektion der Suspensionen in die Sonde als nicht praktikabel bewertet werden konnte. Dies lag daran, dass die aus der Magnetisierung resultierende Ausrichtung der ferromagnetischen Partikel, durch die anschließende Injektion der Suspension in eine EWS und der damit einhergehenden ungeordneten Magnetitverteilung quasi wieder aufgehoben wird. Stahlkugeln können für den Anwendungsfall ebenfalls als weniger geeignet bewertet werden. Bei den Stahlkugeln ist das Handling im Hinblick auf deren Magnetisierung und Eingabe in eine EWS nicht ausreichend praktikabel bzw. nicht mit einem angemessenen Kosten/Nutzen Verhältnis durchführbar, so dass auch diese ungünstig bewertet wurden. Die drei übrigen untersuchten Methoden, die Stahldrahtseile, Spannbetonlitzen und Magnet/Stahlkugelketten umfassten, erscheinen allesamt als brauchbare Methoden für das geplante Rückbaukonzept. Unter diesen drei Methoden ist es jedoch möglich, das Verfahren mit der Spannbetonlitze als günstigste Methode für den Anwendungsfall zu identifizieren. Bei einer Gegenüberstellung von Kosten für das reine Kontrastmittel für eine Standard 100 m EWS und der effektiven Signalreichweite, konnte insbesondere die ø15,7 mm Spannbetonlitze als am besten geeignet identifiziert werden. Eine solche Variante würde nur 325 ? reine Materialkosten bedeuten, bei einer ausreichenden lateralen Signalreichweite von max. 80 cm und einer vertikalen Reichweite von ca. 65 cm. Nur Lösungen aus Stahlkugel (K) / Magnetkugel (M)- Ketten konnten diese Reichweiten noch etwas überbieten, allerdings zu einem wesentlich höheren Preis. So könnte die laterale Signalreichweite, mit einer ausschließlich aus Magnetkugeln bestehenden Kugelkette, nur um max. 25 cm gegenüber der Spannbetonlitze erweitert werden, allerdings bei Kosten von 10.000 € für eine 100 m EWS. Im Rahmen von 10.000 € sollten sich die Gesamtkosten für das neue Rückbaukonzept bewegen, somit ist eine K/M-Variante weniger geeignet. Außerdem hat die Spannbetonlitzenmethode den zusätzlichen Vorteil gegenüber allen anderen Varianten, dass Sie zwei Submethoden zur Bohrausrichtung vereint. Eine mechanische Methode, bei der die Spannbetonlitze als Führung für das Bohrgerät genutzt werden kann, und eine messtechnische Bohrausrichtungskomponente, bei der die magnetische Messung eine Neujustierung der Bohrausrichtung ermöglicht. Text gekürzt
In dieser Arbeit wurden insgesamt fünf unterschiedliche magnetische Kontrastmittel auf Ihre Anwendbarkeit im Hinblick auf die Orientierungsmessung zur Bohrausrichtung bei rückbaufälligen Erdwärmesonden (EWS) untersucht. Mit Magnetit- oder Eisenpartikeln dotierte Zement-Bentonit Suspensionen stellten sich als ungünstig heraus, da sie zum einen ein zu schwaches magnetisches Signal, selbst nach einer gezielten induzierten Magnetisierung, aufwiesen, und zum anderen der nötige Vorgang der Magnetisierung und der darauffolgenden Injektion der Suspensionen in die Sonde als nicht praktikabel bewertet werden konnte. Dies lag daran, dass die aus der Magnetisierung resultierende Ausrichtung der ferromagnetischen Partikel, durch die anschließende Injektion der Suspension in eine EWS und der damit einhergehenden ungeordneten Magnetitverteilung quasi wieder aufgehoben wird. Stahlkugeln können für den Anwendungsfall ebenfalls als weniger geeignet bewertet werden. Bei den Stahlkugeln ist das Handling im Hinblick auf deren Magnetisierung und Eingabe in eine EWS nicht ausreichend praktikabel bzw. nicht mit einem angemessenen Kosten/Nutzen Verhältnis durchführbar, so dass auch diese ungünstig bewertet wurden. Die drei übrigen untersuchten Methoden, die Stahldrahtseile, Spannbetonlitzen und Magnet/Stahlkugelketten umfassten, erscheinen allesamt als brauchbare Methoden für das geplante Rückbaukonzept. Unter diesen drei Methoden ist es jedoch möglich, das Verfahren mit der Spannbetonlitze als günstigste Methode für den Anwendungsfall zu identifizieren. Bei einer Gegenüberstellung von Kosten für das reine Kontrastmittel für eine Standard 100 m EWS und der effektiven Signalreichweite, konnte insbesondere die ø15,7 mm Spannbetonlitze als am besten geeignet identifiziert werden. Eine solche Variante würde nur 325 ? reine Materialkosten bedeuten, bei einer ausreichenden lateralen Signalreichweite von max. 80 cm und einer vertikalen Reichweite von ca. 65 cm. Nur Lösungen aus Stahlkugel (K) / Magnetkugel (M)- Ketten konnten diese Reichweiten noch etwas überbieten, allerdings zu einem wesentlich höheren Preis. So könnte die laterale Signalreichweite, mit einer ausschließlich aus Magnetkugeln bestehenden Kugelkette, nur um max. 25 cm gegenüber der Spannbetonlitze erweitert werden, allerdings bei Kosten von 10.000 € für eine 100 m EWS. Im Rahmen von 10.000 € sollten sich die Gesamtkosten für das neue Rückbaukonzept bewegen, somit ist eine K/M-Variante weniger geeignet. Außerdem hat die Spannbetonlitzenmethode den zusätzlichen Vorteil gegenüber allen anderen Varianten, dass Sie zwei Submethoden zur Bohrausrichtung vereint. Eine mechanische Methode, bei der die Spannbetonlitze als Führung für das Bohrgerät genutzt werden kann, und eine messtechnische Bohrausrichtungskomponente, bei der die magnetische Messung eine Neujustierung der Bohrausrichtung ermöglicht. Text gekürzt
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Abreicherung wirtschaftlich verwertbarer Seltenmetalle, wie Platin und Gadolinium, aus Abfällen der chemisch-pharmazeutischen Synthese und pharmazeutischen Produktion. Durch das neu zu entwickelnde Verfahren sollen Platin und Gadolinium gezielt aus Feststoffen und wässrigen Systemen abgereichert werden. Basierend auf den Vorarbeiten von FNE und ITC wird zunächst ein Laborverfahren für die Gewinnung von Platin aus den unterschiedlichen Abfallstoffströmen entwickelt, das anschließend für Gadoliniumabfälle erprobt und weiterentwickelt wird. Das Verfahren - im Wesentlichen basierend auf Ozonolyse, Destillation und Thermolyse - soll zunächst im Technikumsmaßstab umgesetzt und erprobt werden und anschließend in den industriellen Maßstab überführt werden. Zur optimalen Ausschöpfung des Verwertungspotentials wird neben metallurgischen Reinigungsschritten auch die Entlassung der Produkte aus dem Abfallregime untersucht sowie in Vorbereitung eines eigenen Sammelsystems eine Marktanalyse zur getrennten Erfassung abgelaufener Zytostatika und Röntgenkontrastmittel durchgeführt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 40 |
| Europa | 1 |
| Land | 6 |
| Weitere | 1 |
| Wissenschaft | 14 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 40 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 40 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 40 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 19 |
| Webseite | 22 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 28 |
| Lebewesen und Lebensräume | 34 |
| Luft | 30 |
| Mensch und Umwelt | 41 |
| Wasser | 24 |
| Weitere | 41 |