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 "Aquatische Pilze unter Schwermetalle- und Organika-Belastung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Fachbereich Biochemie,Biotechnologie, Institut für Biochemie durchgeführt. Pilze bestimmen neben Bakterien wesentlich das ökologische Leistungspotenzial im Lebensraum. Aquatische Hyphomyceten als wichtige Glieder der Nahrungsketten in Wässern wurden erstmals aus hoch schwermetallbelasteten Oberflächenwässern des ehemaligen Kupferschiefer-Bergbaugebietes Mansfelder Land beschrieben (UFZ, AG Grundwasser-Mikrobiologie, Leipzig-Halle, Dr. Schlosser und Dr. Krauß). Die dort vorhandene Sammlung von Isolaten ist die Grundlage gemeinsamer Untersuchungen zu biochemischen Toleranzmechanismen dieser komplex angepassten Organismen (weitere Kooperation: Prof. Bärlocher, Dr. J. Ehrmann, Mount-Allsion-University, Sackville, Kanada). Zwei Heliscus lugdunensis-Stämme, isoliert aus einem hoch belasteten und einem moderat belasteten Standort, zeigen deutlich unterschiedliche physiologisch-biochemische Merkmale unter Cd-Exposition (Schwermetallbiosorption und -akkumulation, Enzyme mit Relevanz zum zellulären Redox-Status, Gehalt an GSH und seiner Präkursoren). Der Gehalt an Glutathion, einem multifunktionellen Metaboliten mit zentraler Bedeutung für die Bewältigung von Umweltstress, ist erhöht. Phytochelatin (PC 2) wird in unterschiedlichem Maße induziert. Die Bereitstellung von Sulfat für die Pilz-Zellen ist offensichtlich essenziell. Experimentelle Schlussfolgerungen sind aus der Zunahme des zellulären Sulfid-Pools zu ziehen. Diese physiologisch-biochemischen Merkmale, zusammen mit deutlichen Unterschieden in der Morphologie der Konidiosporen, deuten darauf hin, dass beide Stämme unterschiedliche Ökotypen repräsentieren. Ein schwermetalltoleranter Heliscus lugdunensis-Stamm zeigt die Angebote an 1-Naphthol einen ausgeprägten Phase-II-Fremdstoffmetabolismus, mit 1-Methoxynaohthalen und 1-Naphthylsulfat als Biotransformationsprodukte. UDP-Glucuronyltransferase (mikrosomal)und UDP-Glucosyltransferase (cytosolisch) wurden charakterisiert (Kooperation: Dr. K. Grancharov, Prof. Golovinsky, Bulgarische Akademie der Wissenschaften, Institut für Molekularbiologie, Sofia). Ziel der Untersuchungen sind Einblicke in physiologisch-biochemische Anpassungsstrategien an Schwermetalle im Schwefel- und Glutathion-Metabolismus aquatischer Hyphomyceten.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Flow Tex Technologieimport von Kabelverlegemaschinen, Abteilung Forschung und Entwicklung durchgeführt. 1. Zielsetzung: Da das Durchbohren grossflaechiger Altlastenareale zur Tiefenerkundung der Grundwasserschaedigung immer zu Schadstoffverschleppungen fuehren wuerde, wird im AROBIS-Verfahren mittels der vollkommenen verlaufssteuerbaren FlowTex-Horizontalbohrtechnik das Altlastareal mit einem Probenahme- und in situ-Analytik-Roboter in beliebig waehlbaren Raumdimensionen unterfahren. 2. Arbeitsprogramm: Konstruktion und Erprobung der bohrtechnologischen Arbeitsperipherie (Spezialbohrgestaenge, Schutz- und Schleppvorrichtungen, Bergungs- und Andocktools) und vom Forschungszentrum Karlsruhe (Verbundpartner) zu entwickelnden Probenahme- und Sondenroboter. 3. Stand des Vorhabens: Sowohl der Probenahme-Roboter, als auch die Arbeitsperipherie sind in Konstruktion. Vielfaeltige Bohrungen wurden und werden noch durchgefuehrt.
Das Projekt "Geochemische und ökotoxikologische Charakterisierung von kontaminierten Feststoffen und ihren Feinkornanteilen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes sollen mittels eines fächerübergreifenden Analyseneinsatzes das Schadstoffpotential kontaminierter Reststoffe und Sedimente charakterisiert werden. Als Schadstoffquelle dienen Theisenschlämme, die als Abraummaterial bei der Kupfergewinnung aus Kupferschiefer in großen Mengen anfallen. Aus diesen Deponien im Mansfelder Land werden durch Witterungseinflüsse große Mengen an Schwermetallen und PAK's in die umliegenden Gewässer verfrachtet und dann in unterschiedlichem Maße an den Sedimenten fixiert. Da die Sorptionseigenschaften von Feststoffen eng mit den Stoffeigenschaften einzelner Schadstoffe verzahnt sind, müssen in einer ersten Phase geochemische Grunddaten erstellt werden. In einem zweiten Schritt werden die Anreicherungen von organischen Schadstoffen untersucht. Neben einer möglichst umfassenden Gesamtanalyse werden einzelne Korngrößenfraktionen sowohl chemisch als auch physikalisch abgetrennt, dann chemisch, geochemisch und toxikologisch analysiert. Dabei stehen die feinstkörnigen Partikel im Mittelpunkt des Interesses. Das Ziel ist eine Identifikation der umweltgefährlichen Fraktionen und Stoffe. Das Projekt soll die Frage beantworten, ob durch geochemische und ökotoxikologische Methodenkombinationen eine generelle Schlussfolgerung auf die Reaktivität der kontaminierten Feststoffe möglich ist. Dies wäre die Grundlage für eine Voraussage des Umweltverhaltens der Schadstoffe, die für eine mögliche Sanierung genutzt werden kann.
Das Projekt "Mineralogische Untersuchungen zur Verwendbarkeit der Kupferschlacken des Mansfelder Landes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Geologische Wissenschaften und Geiseltalmuseum durchgeführt. Untersuchungen zur Eignung von Kupferschlacken zur Immobilisierung von Schadstoffen.