Das Projekt "Herleitung von Kenngroessen zur Schadstoffbelastung des Schutzgutes Boden durch den Strassenverkehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Wasserwirtschaft und Kulturtechnik Theodor-Rehbock-Laboratorium durchgeführt. Ziel dieser Untersuchung ist es, die Erkenntnisse ueber die verkehrsbedingten Schadstoffimmissionen und Schadstoffgehalte in Boeden an Strassen zu buendeln und auf der Basis dieser Daten quantitative Aussagen ueber die Belastung des Schutzgutes Boden durch den Verkehr zu ermoeglichen. Es wurden Informationen ueber folgende Stoffe ausgewertet: Blei, Cadmium, Zink, Kupfer, Nickel, Chrom, Quecksilber, Platin, Palladium, Rhodium, Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Polychlorierte Dibenzodioxine und -furane (PCDD/PCDF), Polychlorierte Biphenyle (PCB), aliphatische Mineraloelkohlenwasserstoffe (CnHm), Benzol, chlorierte Benzole, Nitro-PAK. Durch Literaturauswertung wurden moeglichst viele gut dokumentierte Daten ueber Schadstoffgehalte in Strassenrandboeden sowie wichtige Randbedingungen (Aufschlussmethode, Nutzung, Probenahmetiefe, Probenahmezeit, Trassenlage, Windrichtungseinfluss, DTV, LKW-Anteil und andere) erfasst. Die Abtrennung von Hintergrundwerten und Zusatzbelastung erfolgte grafisch anhand der Konzentrationsverlaeufe von Messquerprofilen. Die Reichweite der Querprofile betrug meist 50 bis 100m, zum Teil auch 200m vom Fahrbahnrand. Die ermittelten Hintergrundwerte lagen in fast allen Faellen unterhalb der tabellierten Hintergrundwerte der LABO fuer den entsprechenden Standort. Die Gesamtbelastungen und die ermittelten Zusatzbelastungen wurden auf Ueberschreitung der Grenzwerte nach der UVP-Verwaltungsvorschrift geprueft und getrennt nach Randbedingungen einer statistischen und grafischen Auswertung unterzogen.
Das Projekt "Reinigung kontaminierter Boeden / Zentrale Analytik (SFB 188/TPZ)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 04, Arbeitsbereich Abfallwirtschaft und Stadttechnik durchgeführt. Im Rahmen der zentralen Analytik werden analytische Verfahren zur Bestimmung von Mineraloelaltlasten im Boden weiterentwickelt sowie erste Schritte fuer eine umweltfreundlichere Analytik erarbeitet. Als komplexe analytische Fragestellungen werden folgende Schwerpunkte behandelt: Untersuchungen zur Extraktion von Boden-materialien mit Hilfe von Ultraschall; - Entwicklung alternativer Bestimmungsmethoden zur summarischen Bestimmung von Mineraloelkohlenwasserstoffen (DIN 38409, DEV H 18); - Weiterentwicklung der PAK-Analytik; - Einfuehrung der Duennschichtchromatographie. Fuer die systematische Untersuchung erfolgte an Bodenmaterialien mit unterschiedlich starker PAK-Belastung. Die Vorteile der Ultraschallextraktion liegen in der Zeitersparnis, dem geringen Loesungsmittelverbrauch, dem reduzierten Verlust an leichtfluechtigen und thermolabilen Verbindungen sowie der effektiven Extraktions-leistung. Als Alternative zur zur Bestimmung von Mineraloelprodukten in Anlehnuing an die DIN-Methode 38409, DEV H18, werden eine duennschichtchromatographische und gaschromatographische Bestimmungsmethode erarbeitet. Die Vorteile der duennschichtchromatographischen Bestimmungsmethode liegen in der Schnelligkeit, einfachen Handhabung, im geringen apparativen Aufwand sowie im Verzicht auf halogenierte Loesungsmittel und Clean-up. Die Gaschromato-graphie bietet zudem den Vorteil der simulierten Destillation und kann Informationen ueber die Art und den Abbau der Kontamination geben. Neben der gaschromatographischen PAK-Bestimmung wurde eine HPLC-Methode erarbeitet. Die Vorteile der HPLC gegenueber der Gaschromatographie liegen in der Trennung hochmolekularer PAKs, kuerzeren Analysezeiten, Erfassung polarer Metaboliten, selektiver und empfindlicher Detektoren und keinem Diskriminierungseffekt. Nachteilig erweist sich die begrenzte Trennleistung der HPLC-Saeulen gegenueber den Kapillarsaeulen der Gaschromatographie. Die Duennschichtchromatographie soll als schnell-analytische methode zur Prozessbeschreibung in Form von Summenparametern als auch zur quantitativen Analytik etabliert werden.
Das Projekt "Optimierung eines Vor-Ort-Analysenverfahrens für die Mineralölkohlenwasserstoffbestimmung mit mobiler GC-MS unter Berücksichtigung der Matrix bei Bodenproben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mobilab Hamburg MM1 Umweltanalytik durchgeführt. Mit mobiler GC-MS soll ein schnelles mobiles Analyseverfahren geschaffen werden, um die derzeitige IR-Methode, die in Anlehnung an der DIN 38409 Teil H18 durchgefuehrt wird, im Boden zu ersetzen. Dazu wurden von der Mineraloelindustrie verschiedene Oele als Referenzsubstanzen beschafft und den jeweiligen Projektpartnern ueberstellt. Diese Substanzen dienen zur Kalibrierung der Geraete, sowie zum dotieren von Referenzproben mit verschiedener Matrix. Zur Ueberpruefung der Methoden werden weitere 40 homogenisierte Proben aus realen Altlasten untersucht. Mit dem entwickelten mobilen Verfahren koennen Analysen im 5 Minutentakt durchgefuehjrt werden. Der Bodenprobe werden 3 deuterierte interne Standards zugegeben und mit 10 ml Aceton versetzt. Anschliessend wird die Probe im Ultraschallbad 5 min extrahiert und zentrifugiert. 10 Mikroliter des Extraktes werden auf einen Teflonfolientraeger appliziert und durch Kontakt mit dem 240 Grad C heissen Sondenkopf der Schnelleinlasssonde injiziert. Die Substanzen gelangen auf einer 3,5m langen GC-Quarz-Kapillarsaeule (Phase: SE 54, 0,25 Mikrometer) mit einem GC-Temperaturprogramm (30 - 240 Grad C, 1 Grad C/s) zum Massenspektrometer. Aufgezeichnet werden Massenspektren im Sekundentakt mit einem Massenbereich von 15-400 amu aus denen Chromatogramme mit frei waehlbaren Ionenbereichen berechnet werden koennen.Die Quantifizierung erfolgt in Relation zu den internen Standards ueber die passende Kalibrierfunktion oder ueber einen variablen Kalibrierfaktor. Die dritte Moeglichkeit der Quantifizierung erfolgt ueber eine Berechnung des kurzkettigen und des langkettigen Bereiches.
Das Projekt "Schnelle und loesungsmittelfreie Bestimmung von Mineraloelkohlenwasserstoffen in Wasser mittels SPME/GC-FID unter Anwendung dynamischer Verfahren zur Substanzanreicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SOFIA - Chemisches Labor für Softwareentwicklung und Intelligente Analytik durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Bestimmung von Mineralölkohlenwasserstoffen (MKW) erfolgt bisher nach Extraktion mit 1,1,2-Trichlortrifluorethan - einem FCKW und damit umweltgefährdenden Stoff - mittels IR-Spektroskopie (DIN 38409-H18/ISO TR 11046). Ausgelöst durch die Lösungsmitteldiskussion bei der IR-spektroskopischen MKW-Bestimmung wird seit einigen Jahren weltweit nach Alternativen gesucht. So wurde von der SOFIA GmbH im Rahmen eines von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Projektes (AZ 07827, 1996) die Eignung einer neuen, lösungsmittelfreien Technik, der solid-phase microextraction (SPME), zur Extraktion von MKW unterschiedlicher Siedebereiche aus Wasser mit anschließender gaschromatographischer Bestimmung untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Bestimmung von MKW aus Wasser mit einfachen Mitteln schnell und ohne die Verwendung von Lösungsmitteln möglich ist. Damit sich diese Methode in die analytische Praxis umsetzen lässt, soll ausgehend von den Ergebnissen, die beim Projekt AZ 07827 mit der Kombination SPME/GC-FID erzielt wurden, die Nachweisempfindlichkeit und die Reproduzierbarkeit der Analysenergebnisse verbessert werden. Abschließend soll der Einsatz dieser weiterentwickelten Methode an realen Proben getestet werde. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Prinzip der SPME beruht darauf, dass organische Verbindungen aus wässriger Lösung bzw. aus der Gasphase ohne Verwendung eines Lösungsmittels an einer ca. 1 cm langen, polymerbeschichteten Quarzglasfaser angereichert werden und dann direkt im Gaschromatographen thermisch desorbiert und gemessen werden. Die Weiterentwicklung der im Projekt AZ 07827 entwickelten Methode zur Senkung der Bestimmungsgrenze und Verbesserung der Reproduzierbarkeit soll durch folgende Schritte realisiert werden: 1) Automatisierung der Methode, 2) Zugabe von Salzen und/oder Tensiden, 3) Einsatz anderer, dynamischer Extraktionstechniken wie Ultraschall, Vibration, 4) Mehrfachextraktion/Desorption, 5) Erhöhung der Empfindlichkeit des Meßsystems durch Wechsel zu GC/MS. Abschließend soll der Einsatz dieser Methode an realen Proben untersucht werden. Fazit: Die Bestimmung der MKW aus Wasserproben ist mittels SPME-Technik möglich. Aufgrund der Inhomogenität der Stoffgruppe von sehr leichtflüchtigen bis hin zu schwerflüchtigen und schlecht löslichen Substanzen wird die Bestimmung von MKW immer fehlerbehaftet sein. Diese Problematik zeigt sich auch darin, dass bisher noch keine neue Standardmethode als Ersatz für die bisherige IR-Methode veröffentlicht wurde, obwohl weltweit schon seit einigen Jahren an dieser Thematik gearbeitet wird. Da diese Methode im Vergleich zu allen anderen Methodenvorschlägen ganz ohne den Einsatz von Lösungsmitteln auskommt, ist die SPME-Methode - aus ökologischer Sicht betrachtet - die sinnvollste Alternative. ...
Das Projekt "Biologische Behandlung von mit Tensiden, PAK, MKW und PCB belasteten Abwaessern der Bodensanierung mit traegerfixierten Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hahnewald Chemisch-Physikalische Wasseraufbereitungsanlagen durchgeführt. Abwaesser aus Bodenwaschanlagen, der Verarbeitung belasteter Althoelzer oder anderer Verfahren zur Altschadensanierung enthalten biologisch leicht abbaubare Tenside sowie schwerer abbaubare Verbindungsklassen wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Mineraloel-Kohlenwasserstoffe (MKW) oder chlorierte Biphenyle (PCB). Ziel des geplanten Vorhabens ist es, ein biotechnologisches Verfahren zu entwickeln, mit welchem derartige Abwaesser mit hoher Effektivitaet und niedrigen Betriebskosten behandelt werden koennen.
Das Projekt "Altlastensanierung Konz-Stadtmitte - Wissenschaftliche Begleitung der Bodensanierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fachbereich VI, Lehrstuhl für Geologie durchgeführt. Altlastsanierung Konz-Stadtmitte: a) Geochemisch-mineralische Untersuchungen an Bodenmaterial vor und nach der thermischen Bodenreinigung: Bei dem Sanierungsgebiet handelt es sich um ein altes Industriegelaende, auf dem eine Maschinenfabrik betrieben wurde und auf dem sich von 1910-1945 ein Gaswerk befand. Fuer die mischbelasteten Proben (d.h. PAK und MKW belastet) ist eine konventionelle thermische Behandlung bei 600 Grad Celsius vorgesehen. Fuer Boeden, die ausschliesslich mit MKW belastet sind, wird eine innovative Art der Reinigung angewendet. Bestimmte Kennwerte des Bodens werden im unkontaminierten, kontaminierten, konventionell und innovativ gereinigten Zustand ermittelt und gegenuebergestellt. Unterschiedliche Auswirkungen der verschiedenen Reinigungsverfahren auf die Bodenzusammensetzung und -eigenschaften werden ermittelt. Zur Charakterisierung des Bodens werden mineralogische, geochemische, bodenmechanische und strukturelle Untersuchungen durchgefuehrt. a) Potentielle Schadstoffmobilisation durch bodenmechanische Eingriffe waehrend der Gelaendesanierung: Waehrend der Sanierungsarbeiten in Konz wurden Oelphasen in Brunnen beobachtet, die bei den bodenmechanischen Eingriffen Mineraloel, das an Bodenpartikeln adsorbiert ist, remobilisiert wird und so in verstaerktem Masse in das Grundwasser gelangt, wird anhand einer Laborsimulation Mineraloel in einer mit Lockersediment gefuellten Plexiglassaeule (0,5x-0,5x1 m3) beobachtet. Dabei wird ueber einer Lage wassergesaettigten Kieses oelverunreinigter Sand eingebracht und diese Anordnung mittels einer Vibrationsplatte in Schwingung versetzt. Die Frequenz bleibt dabei immer bei 50 Hz, variiert wird die Amplitude. Herausgefunden werden soll dabei, bis zu welcher Erschuetterungsstaerke die Mobilitaet des im Boden vorhandenen Mineraloels fuer das Grundwasser unbedenklich ist.
Das Projekt "Reinigung stark Kohlenwasserstoff-kontaminierter Boden-Feinanteile in einem Hochleistungsbioreaktor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Linde GmbH durchgeführt. Unter den Verfahren zur mikrobiellen Sanierung von MKW (Mineraloelkohlenwasserstoff) und PAK-(Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe) kontaminierten Boeden haben sich in den letzten Jahren die verschiedenen Varianten der Mietentechnik etabliert. Diese stossen jedoch zunehmend an ihre Grenzen, wenn die kontaminierte Matrix eine oder mehrere der folgenden Merkmale aufweist: - Unzureichende hydraulische Durchlaessigkeit. - Hohe Persistenz des Schadstoffspektrums bezueglich des mikrobiellen Abbaus. - Starke Adsorption der Schadstoffe an die Bodenpartikel, dh mangelnde 'Bioverfuegbarkeit'. - Hohe Schadstoffkonzentrationen bei relativ kleinem Gesamtvolumen, sowie hohe Toxizitaet und hohes Umweltgefaehrdungspotential. Als Loesung bietet sich die Integration eines submersen Bioreaktors mit hoher Raum-Zeit Abbauleistung in ein Nassklassierungsverfahren (Bodenwaschverfahren) an. In diesem Reaktor wird dann nur noch das, im Vergleich zum Ausgangsmaterial, stark verkleinerte Volumen des hochbelasteten Boden-Feinanteils (Reststoffs) aus dem Bodenwaschverfahren behandelt. Bei der Linde AG, Werksgruppe Verfahrenstechnik und Anlagenbau wurde ein Airlift-Bioreaktor fuer Suspensionen von Bodenfeinanteilen im Technikumsmassstab entwickelt. Die hierin durchgefuehrten Untersuchungen zum Abbau von Mineraloelkohlenwasserstoffen und PAK aus realen Schadensfaellen umfassen neben dem fluiddynamischen und verfahrenstechnischen Verhalten auch Versuche zum Stoffuebergang (Bioverfuegbarkeit), zur Steuerung der Biozoenose, sowie zur Prozessstrategie. Bei den bisher durchgefuehrten Versuchen wurde ein besonderer Schwerpunkt auf die Steigerung der volumenspezifischen Abbaulei...
Das Projekt "Reinigung kontaminierter Boeden- Teilprojekt Z: Zentrale Aufgaben der Verwaltung und Analytik (SFB 188, TP Z)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 04, Arbeitsbereich Abfallwirtschaft und Stadttechnik durchgeführt. Neben zentralen Verwaltungsaufgaben und der wissenschaftlichen Koordination werden analytische Fragestellungen bearbeitet: Im Rahmen der zentralen Analytik werden Serviceleistungen erbracht, analytische Methoden weiterentwickelt. Es wurden erfolgreich analytische Verfahren zur Bestimmung von Mineraloelaltlasten in Boeden ausgewaehlt und optimiert, einerseits unter dem Aspekt der besseren Umweltvertraeglichkeit, andererseits bezueglich verbesserter, schnellerer oder erweiterter Aussagekraft.
Das Projekt "Langzeituntersuchungen zu Moeglichkeiten und Grenzen der Nutzung natuerlicher Selbstreinigungsprozesse fuer ausgewaehlte Schadstoffe am Beispiel kontaminierter militaerischer Liegenschaften - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für Umweltforschung und Umwelttechnologie, Abteilung 2 Angewandte Botanik,Physiologische Pflanzenanatomie durchgeführt. Mit einer Gesamtflaeche von etwa 960000 ha nahmen militaerische Liegenschaften bis 1990 ca. 2,8 Prozent der Gesamtflaeche Deutschlands ein. Inzwischen wird ein Teil dieser Standorte nicht mehr genutzt. Ihre zivile Nachnutzung ist besonders dann erschwert, wenn durch den frueheren Militaerbetrieb Kontaminationen des Untergrundes verursacht wurden. In dem Vorhaben (Phase II) sollen am Beispiel einer ehemals militaerisch genutzten Bundesliegenschaft ueber einen laengeren Zeitraum die Konzentrationsentwicklung der prioritaeren Schadstoffe / Schadstoffgruppen untersucht und diejenigen Kriterien und Parameter nachgewiesen und bewertet werden, die den Ablauf natuerlicher Abbau- und Rueckhalteprozesse in der ungesaettigten Bodenzone massgeblich beeinflussen. Auf der Grundlage der bei den speziellen Untersuchungen gewonnenen Daten soll eine geeignete, verallgemeinerungsfaehigen Herangehensweise (Handlungsanleitung) zur Beurteilung der Selbstreinigungspotentiale von Boeden im ungesaettigten Bereich und der Nutzbarkeit von standortspezifischen Selbstreinigungsprozessen zur Schadstoffverminderung und zur Wiederherstellung von Bodenfunktionen entwickelt werden. Die Phase II soll in zwei Teilschritten durchgefuehrt werden: Teilschritt 1: Erstellung und Begruendung eines detaillierten Ablauf- und Untersuchungsplanes fuer die Feldarbeiten. Teilschritt 2: Standortbezogene Untersuchungen, Auswertung und Interpretation der Ergebnisse, Erarbeitung einer liegenschaftsuebergreifenden Handlungsanleitung.
Das Projekt "Teilverbund 4: Oekologische Testbatterien - Teilvorhaben 2: Neuentwicklung und Praxiserprobung bodenzoologischer Testmethoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Fachbereich Biologie, Institut für Tierphysiologie, Stoffwechselphysiologie,Ökotoxikologie durchgeführt. Im Vorhaben werden bodenzoologische Testverfahren auf ihre Integrierbarkeit in eine standardisierte Testbatterie ueberprueft, die die Eignung sanierter Boeden als Lebensraum fuer Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere und deren Rueckhaltevermoegen fuer Schadstoffe erfassen soll. Die Testmethoden sollen die Erstbewertung des oekotoxikologischen Potentials von kontaminiertem Boden und Bodenaushub (Kontaminanten: Mineraloelkohlenwasserstoffe, polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, TNT) sowie die orientierende Verlaufskontrolle bei der Bodensanierung ermoeglichen. Untersucht werden MKW(Mineraloelkohlenwasserstoffe), PAK- (polycyclische, aromatische Kohlenwasserstoffe) sowie TNT- (Trinitrotluol) belastete, mit mikrobiologischen, chemischen oder physikalischen Verfahren gereinigte Boeden. Neben den Akut- und Reproduktionstests mit Enchytraeen (Anneliden ) und Collembolen (Insekten) und Reproduktionstest mit Enchytraeus crypticus (Annelide) und Folsomia candida (Insekt) werden der Koederstreifentest auf Frassaktivitaet der Bodenfauna nach v. Toerne auf seine Eignung ueberprueft und ein Protozooentest mit Colpoda neu entwickelt. Zusaetzlich wird ein Schema fuer die Bewertung der Untersuchungsergebnisse und den spaeteren Einsatz der sanierten Bodenmaterialien erarbeitet.
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