Das Projekt "Zur Brandgefahr der Halden des Kupferschieferbergbaus im Mansfelder Land" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BGI-Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Klärung des von den Kupferschieferhalden ausgehenden Gefährdungspotentials in Bezug auf die Brennbarkeit des Schiefers. Klärung genetisch-stofflicher Aspekte des Entstehens von Haldenbränden.
Das Projekt "Reassessment of the German Kupferschiefer mining districts - Pilot Phase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Geowissenschaften und Geographie durchgeführt. Eine Neubewertung des Kupferschiefers Ostdeutschlands soll unter Berücksichtigung geologischer und ökonomischer Aspekte neue Erkenntinsse zu Genese und Mineralisation des Kupferschiefers bringen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Edelmetallführung und ihrer Entstehung.
Das Projekt "Stoffmigrationen in und aus Rueckstaenden der Kupferschieferverhuettung im Mansfelder Land (Sachsen-Anhalt)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle, Sektion Hydrogeologie durchgeführt. Bei diesem Forschungsvorhaben handelt es sich um ein Teilthema des UFZ-internen Verbundprojektes 'Umweltverhalten und Wirkung fein- und feinstkoerniger Reststoffe und Sedimente', das zusammen mit verschiedenen Universitaeten (Foerderung durch UFZ-Umweltforschungszentrum) bearbeitet wird. Die bei der Verhuettung von Kupferschiefer anfallenden Flugstaeube wurden fast 20 Jahre lang in offenen und nicht abgedichteten Becken auf Schlacken- und Bergehalden gelagert, um sie fuer eine eventuelle industrielle Nutzung bereitzuhalten. Seit dieser Zeit unterliegen diese extrem feinkoernigen Verhuettungsrueckstaende mit einem Gesamtmetallgehalt von ueber 30 Prozent (Hauptmetalle Zink und Blei) der natuerlichen Verwitterung. Die hauptsaechlichen Verbreitungsmechanismen fuer Schadstoffe aus Flugstaeuben (Schwermetalle, Radionuklide, PAH) sind: Verwehung feinster Staeube, Abspuelung flugstaubhaltiger Sedimente von den Halden bis weit in das Umland, Loesung der oxidierten Komponenten durch Regenwasser. Die Haldensickerwaesser sind mitunter hoch metallbelastet. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erfassung der Prozesse, die sich bei der Verwitterung des Flugstaubes mobilisierend, aber auch fixierend auswirken. Aus den Resultaten sollen sich Methoden zur umweltgerechten Verwahrung der Flugstaeube und zur Eliminierung von Metallen aus Sickerwaessern ableiten lassen. Weitere Schwerpunkte des Projekts sind Untersuchungen zur Wirkung von Schwermetallen auf Mikroorganismen und Pflanzen. Darueber hinaus wird die Funktion natuerlicher Schadstoffsenken erforscht, mit dem Ziel, solche Mechanismen gezielt zur Metallfixierung einzusetzen.
Das Projekt "Schadstoffsenke Suesser See" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Fachbereich Geologie, Institut für Geologische Wissenschaften, Lehrstuhl für Mineralogie durchgeführt. Der Suesse See stellt fuer die auf dem Wasserpfad transportierten Schadstoffe des Mansfeld-Eislebener Kupferschieferbergbaues eine wesentliche Senke dar. Hinzu kommen weitere Stoffeintraege geogenen und anthropogenen Ursprungs in den See. Dazu zaehlen Eintraege aus dem anstehenden Kupferschiefer am Rande der Mansfelder Mulde, aus dem Zechsteinsalinar, durch Hangerosion und Bodenabschwemmung, aus dem Ueberlauf der Klaeranlage Eisleben und aus der Duengung und Schaedlingsbekaempfung in der Landwirtschaft im Bearbeitungsgebiet. Durch systematische Beprobung von Seebodensedimenten soll ein repraesentativer Ueberblick zur Schwermetallverteilung im Suessen See gewonnen werden. An ausgewaehlten Sedimentkernen werden mit mineralogischen, elektronenoptischen, spektroskopischen und nasschemischen Methoden die Bindungsformen der Schwermetalle im Sediment ermittelt und deren Absolutgehalte bestimmt, um so das akute Gefaehrdungspotential definieren zu koennen, das von diesen Sedimenten ausgeht. Aus den Ergebnissen sollen Aussagen zur Rolle und Effektivitaet der Schadstoffsenke Suesser See abgeleitet werden. Ein besonderes Augenmerk richtet sich auf die Mechanismen des Schwermetalltransportes und die Art und Intensitaet der Ablagerung von Schwermetallen in verschiedenen Milieus der Seesedimente.
Das Projekt "Spurenanalytische Untersuchung gering belasteter Oberflächengewässer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Fachbereich Chemie, Institut für Analytik und Umweltchemie durchgeführt. Einst bildete der Salzige See zusammen mit dem Süßen See das 'blaue Augenpaar' des Mansfelder Landes. Starke Wassereinbrüche in die Schächte des Mansfelder Kupferschieferreviers und der rapide Abfall des Wasserspiegels gegen 1890/91 führten zu Erdrutschen, wodurch große Mengen Mineralölprodukte aus der angrenzenden Mineralölfabrik Bunge und Corte in den Untergrund gelangten. Der Salzige See wurde daraufhin am Ende des 19. Jahrhunderts trockengelegt. Im Zuge der seit 1993 laufenden Planungen zur Wiederentstehung des Salzigen Sees als Naherholungsgebiet sind die Beendigung der landwirtschaftlichen Nutzung der Flächen des ehemaligen Sees, die zeitgleiche Abreicherung der im Boden enthaltenen Agrarchemikalien sowie die Altlastenbeseitigung auf dem Gelände der einstigen Mineralölfabrik wichtige Aufgaben, um eine zufrieden stellende Wasserqualität zu gewährleisten. Im Gegensatz zu den bereits erfolgten Untersuchungen, bei denen hauptsächlich auf klassische Methoden der Probenvorbereitung und -analyse zurückgegriffen wurde, kommen in der vorliegenden Arbeit neben der Solid-Phase Extraction (SPE) mit der Solid-Phase Microextraction (SPME) und der Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) neue Methoden der Probenvorbereitung zum Einsatz. Es werden aktuelle Messungen zum IST-Zustand der Gewässerqualität im Einzugsgebiet präsentiert. Besonderes Augenmerk gilt den saisonal bedingten Belastungen, die u.a. aus dem Obstbau am Ufer des Süßen Sees zu erwarten sind. Ein weiteres Ziel ist der Nachweis verschiedener diffuser Schadstoffeinträge in der Region.
Das Projekt "Teilprojekt BRAIN: Phylogenetische und molekulare Charakterisierung mikrobieller Stämme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von B.R.A.I.N. Biotechnology Research and Information Network AG durchgeführt. Vorrangiges Ziel des Vorhabens ist die Isolierung bzw. Identifizierung von Mikroorganismen, die eine effiziente Laugung von Kupferschiefer bzw. entsprechenden Haldenmaterialien erlauben. Diese Organismen und weitere, durch die Projektpartner zur Verfügung gestellte Stämme, sollen phylogenetisch eingeordnet und genetisch bzw. physiologisch charakterisiert werden. Das resultierende Kandidatenset soll im Weiteren als Ausgangspunkt für eine Prozessentwicklung bis hin zum Pilotmaßstab dienen. Im Rahmen der Arbeitsplanung soll zunächst ein Bioprospecting zur Anreicherung von, zur Laugung von Kupferschiefer befähigten, Organismen unter aeroben, semi-anaeroben und anaeroben Bedingungen (organohetero- und lithoautotrophe Zielorganismen) durchgeführt werden. Als Inokulum werden sowohl Erzproben/Haldenmaterial verwendet, als auch definierte mikrobielle Konsortien (BRAIN BioArchive) eingesetzt. Mithilfe eines zu etablierenden, geeigneten Platten-Assays soll der Nachweis von säurebildenden bzw. Carbonat-degradierenden Mikroorganismen geführt werden und nachfolgend eine Durchmusterung von bis zu 1000 mikrobiellen Stämmen aus dem BRAIN BioArchive erfolgen. Durch nachfolgende phylogenetische Einordnung und genetische/physiologische Charakterisierung von Bioleaching-Kandidatenstämmen wird ein Set von bis zu 200 Kandidatenstämmen zusammengestellt. Abschließend werden geeignete Anzuchtsbedingungen für bis zu 10 Kandidatenstämme im 1- bis 10-L Maßstab etabliert und optimiert.
Das Projekt "Schwermetallmobilisierung und -migration in komplexen Haldenkoerpern am Beispiel des Verhuettungsstandortes Helbra, Mansfelder Revier" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fachbereich 09, Institut für Angewandte Geowissenschaften I, Fachgebiet Lagerstättenforschung durchgeführt. Die Halden des Kupferschieferbergbaues im Mansfelder Revier sind durch die Verkippung unterschiedlichster Abfallstoffe des Foerderund Huettenbetriebes (u.a. Theisenschlamm) charakterisiert. Durch Verwitterung setzen die an der Oberflaeche instabilen Erzminerale und Verhuettungsprodukte unterschiedliche Schwermetalle in toxischen Konzentrationen frei. Die Untersuchungen konzentrieren sich zunaechst auf die Haldeninventarisierung der potentiellen Schadstofftraeger: mineralogische Charakterisierung von Erzen, Ausschlaegen und Bergematerial ueber polarisationsmikroskopische, roentgenographische und elektronenmikroskopische Untersuchungsmethoden. Ein RFA-Screening liefert die chemischen Konzentrationen von Hauptkomponenten und potentiell toxischen Schwermetallen. Ueber Lysimeterexperimente im Gelaende wird das elementspezifische natuerliche Eluationspotential an Kupferschiefererzen, Schlacken und Bergen bestimmt und mit den mineralogischen Daten sowie der Schwermetallverteilung in angrenzenden Bodenprofilen und in der Vorflut zur Charakterisierung der Migrationspfade verknuepft. Erhoehte Schwermetallfreisetzungen konnten nur aus Theisenschlamm nachgewiesen werden, wobei etwa gleichhohen Konzentrationen von Pb und Zn (ca. 10 Gew. Prozent) nur hohe Zn-Belastungen in den Eluaten (ca. 6.000 mg/l) gegenueberstehen waehrend Pb in mineralischer Phase fixiert bleibt und im Eluat kaum vertreten ist (ca. 6,0 mg/l); Grund dieses unterschiedlichen Mobilisierungsverhaltens ist aus den jeweiligen Eh-pH-Phasendiagrammen erklaerbar.
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