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KSI: Beratung und Coaching zum Thema Moorschutz

Das Projekt "KSI: Beratung und Coaching zum Thema Moorschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Verband für Landschaftspflege (DVL) e.V. durchgeführt. Moorböden spielen eine wichtige Rolle beim Klimaschutz. Je nach Nutzung können sie Speicher oder Quelle für Treibhausgase sein. Der DVL unterstützt Akteure vor Ort, diese wichtigen Ökosysteme in ihrer Region zu schützen und zu entwickeln. Intakte Moore leisten als Kohlenstoffspeicher einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Allerdings befinden sich ca. 95 % der ehemaligen Moorböden in Deutschland in land- und forstwirtschaftlicher Nutzung. Findet diese Nutzung auf stark entwässerten Flächen statt, werden die Moorflächen zu Quellen von Treibhausgasen, die sich negativ auf das Klima auswirken. Durch eine angepasste Bewirtschaftung von Moorböden, wie zum Beispiel extensive Beweidung oder Paludikulturen (z.B. Schilf) kann eine erhebliche Verminderung der Treibhausgasemissionen erreicht werden. Geht es aber konkret darum, Flächen wiederzuvernässen oder neue Formen der Flächennutzung zu etablieren, wird es kompliziert: Landwirte, Kommunen oder betroffene Anwohner müssen informiert, beteiligt, überzeugt oder gar entschädigt werden. Deshalb informiert und berät der DVL in Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg und Niedersachsen gezielt Gründungsinitiativen, die den Schutz organischer Böden in ihrer Region kooperativ, also gemeinsam mit Naturschutz, Landwirtschaft und Politik voranbringen wollen. Ziel ist es Strukturen vor Ort aufzubauen, die Moorschutzprojekte initiieren, umsetzen und langfristig begleiten können. Landschaftspflegeverbände können Vorbild für dieses neue Modell von Moorinitiativen sein. Der DVL unterstützt und initiiert Kooperationen aus Landwirtschaft, Naturschutz und Kommunalpolitik vor Ort, die langfristig als Projektträger Moorschutzmaßnahmen und -projekte umsetzen und so einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten. In einem ersten Schritt werden Handlungsschwerpunkte und Akteure in den Regionen identifiziert. Diese Akteure aus Landwirtschaft, Naturschutz und Kommunalpolitik werden informiert und vernetzt. Mit Vorträgen, Beratungsgesprächen und Workshops werden die Initiativen zur konkreten Umsetzung von Moorschutzmaßnahmen beraten. Darüber hinaus spielt die Vernetzung auf bundesweiter Ebene eine wichtige Rolle. Ende 2016 ist ein bundesweiter Kongress zum Thema Angepasste Nutzung organischer Böden geplant. Am Ende des Projektes wird ein Praxisleitfaden Angepasste Nutzung organischer Böden veröffentlicht. Weiterhin ist eine Fachpublikation zu Erfolgsfaktoren für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen geplant. Die Veröffentlichungen sollen die Übertragung des Modellprojektes auf andere Bundesländer ermöglichen und wichtige Hinweise für die weitere Entwicklung von Förderprogrammen geben.

Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration

Das Projekt "Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Karlsruhe (TH), Engler-Bunte-Institut, Bereich Wasserchemie und DVGW-Forschungsstelle durchgeführt. Ein zentrales Problem bei der Membranfiltration stellt das sogenannte Fouling dar, bei dem die Adsorption von gelöste Substanzen sowie die Anlagerung von Partikeln und Kolloiden auf der Membranoberfläche zu Deckschichten führen. Eine wichtige Rolle spielen in diesem Zusammenhang die natürlichen organischen Substanzen (NOM: natural organic matter), die bei der Membranfiltration von natürlichen Wässern hauptsächlich für das Fouling verantwortlich sind. In einem über drei Jahre von der Willy-Hager-Stiftung, Stuttgart geförderten Projekt werden die Auswirkungen von Fouling durch NOM bei der Ultra- und Nanofiltration untersucht. Ziel der Untersuchungen ist ein tieferes Verständnis der physikalischen, chemischen und biologischen Vorgänge, die beim Fouling von Ultra- und Nanofiltrationsmembranen durch NOM stattfinden. Hierfür werden Experimente in einer Flachkanalmodulanlage durchgeführt. Die FKM besteht aus 8 Flachkanalzellen mit ähnlichen Strömungsverhältnisse, wie sie in Wickelmodulen auftreten. Um die komplexen Vorgänge beim NOM-Fouling besser beschreiben zu können, wird bei den Untersuchungen zwischen Fouling durch NOM in den Poren (Porenfouling) und Fouling durch NOM auf der Membranoberfläche (Oberflächefouling) unterschieden. Messungen der Permeabilität vor und nach einer mechanischen Deckschichtentfernung sowie rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Membranquerschnitte zeigen, dass bei der Ultrafiltrationsmembran vornehmlich Porenfouling auftritt (Anteil der Porenfouling zwischen 44 und 72 Prozent), wohingegen bei der Nanofiltrationsmembran lediglich Oberflächefouling zur beobachten ist. Im direkten Vergleich zeigt die Nanofiltrationsmembran im Verhältnis zu Ultrafiltrationsmembran pro durchgesetztem Permeatvolumen einen um 50 Prozent geringeren Rückgang des normalisierten Permeatflusses. Abgesehen von dem Membranmaterial, begründet das geringe Porenfouling durch die Nanofiltrationsmembranen den niedrigen Cut-off, bzw. den hohen Rückhalt, da hierdurch ein Eindringen der NOM in die Membran vermieden wird. Untersuchungen zur Zusammensetzung der Deckschicht werden unter anderen mit NMR (nuclear magnetic resonance) Methode und mit der FISH-Methode (fluoreszente in-situ Hybridisierung) durchgeführt.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Fresenius gGmbH, Fachbereich Chemie und Biologie, Institute for Analytical Research durchgeführt. Die Relevanz der Sorption organischer Schadstoffe an Mikroplastik in limnischen Systemen ist bisher nicht ausreichend untersucht. Um Wissenslücken zu schließen und zur Beurteilung der Relevanz werden Sorptionsexperimente im Labormaßstab und in Feldversuchen durchgeführt. In Feldversuchen werden Mikroplastikpartikel in Flüssen bzw. Seen platziert und anschließend analysiert um die Sorption organischer Schadstoffe unter Umweltbedingungen zu erfassen. Speziell werden auch Altreifenpartikel untersucht, um deren Bedeutung als Quelle für organische Schadstoffe zu erfassen und zu bewerten. Die Harmonisierung der Detektionsmethoden für die Mikroplastikanalytik ist ein weiterer Schwerpunkt dieses Teilprojektes. Hierzu soll eine Methode zur Mikroplastikdetektion mittels FTIR-Mikroskopie entwickelt und innerhalb des Forschungsverbunds mit anderen Detektionsmethoden verglichen werden. Die Sorption organischer Schadstoffe an Mikroplastik wird zunächst in Laborversuchen untersucht. Es erfolgt zu Beginn des Projekts die Auswahl der für die Sorptionsexperimente verwendeten Polymere und organischen Schadstoffen in Absprache mit den Projektpartnern. Alle Analyseverfahren für die Bestimmung der Sorption organischer Schadstoffe werden, sofern nicht bereits etabliert, optimiert und validiert. Das Sorptionsverhalten von organischen Schadstoffen an Mikroplastikpartikel unterschiedlicher Polymertypen wird in Batch-Experimenten charakterisiert und mittels statistischer Methoden verglichen. Außerdem wird der Einfluss von natürlich vorkommenden organischen Stoffen auf die Sorption der Schadstoffe an Mikroplastik untersucht. In Versuchen mit Festbettbioreaktoren soll der Einfluss eines Biofilms auf die Sorption organischer Schadstoffe ermittelt werden. Anschließend werden Feldversuche in Süßwassergewässern sowie die Extraktion der Reifenpartikel gestartet. Eine Methode zur Mikroplastikdetektion über FTIR-Mikroskopie mit Probenvorbereitung nach der Dichtetrennung wird entwickelt und validiert.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde durchgeführt. Projektziel: Zentrales Anliegen von SIGNAL ist es herauszufinden, ob und unter welchen Bedingungen Agroforstsysteme in Deutschland eine ökologisch, ökonomisch und sozial nachhaltige Alternative im Vergleich zur konventionellen Landnutzung darstellen können. Hintergrund: Eine nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft kann durch die Verknüpfung von aktuellem ökosystemaren Wissen mit Kenntnissen zu traditionellen Anbausystemen erreicht werden. Diese Erkenntnis hat das Interesse an Agroforstsystemen neu belebt, da diese die Funktionsweise natürlicher Ökosysteme stärker widerspiegeln als Monokulturen. Agroforstsysteme sind in der Lage die Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz im Vergleich zu einjährigen Monokulturen deutlich zu erhöhen, da über die tiefreichenden Wurzeln der beteiligten Bäume zusätzliche Nährstoffe und Wasser akquiriert werden können. Ergebnisausblick: SIGNAL wird die Frage beantworten, ob mittels Agroforstsystemen die Land Equivalent Ratio (LER) nachhaltig erhöht werden kann. Hauptbewertungskriterien sind die Effizienzen, mit denen Nährstoffe und Wasser in Agroforstsystemen im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft genutzt werden. Wir erwarten, dass sich über einen erhöhten Streueintrag in Agroforstsystemen sowohl die Bodengesellschaften und ihre Funktionen (Streuzersetzung und Mineralisation, Nährstoffzirkulation) als auch sonstige Bodeneigenschaften (Wasserhaltekapazität, Aggregatbildung) derart verbessern, dass es letztendlich zu einer nachhaltigen Ertragssteigerung kommt.

Einfluss von Calcium und Natürlicher Organischer Substanz auf die Fischtoxizität von Metallen und Xenobiotika

Das Projekt "Einfluss von Calcium und Natürlicher Organischer Substanz auf die Fischtoxizität von Metallen und Xenobiotika" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Systeme und wirken auf Organismen ein. Sie können die Toxizität von Stoffen modifizieren, steigern oder verringern. Die Interaktion zwischen den NOM und den Xenobiotika ist von deren Charakteristik und den chemisch-physikalischen Wasserparametern abhängig. Es wurden Untersuchungen durchgeführt, um die Interaktion von NOM und Calcium (Ca 2+) auf die Toxizität von Cadmium (Cd), Malachitgrün (MAG), Acriflavin, Formalin, FMC und Trichlorfon zu detektieren. Bei MAG, Acriflavin und Formalin senken NOM deren Fischtoxizität. Hohe Ca 2+-Gehalte führen nicht zwangsläufig zu einer Entgiftung von Stoffen. Die Toxizität von MAG, Acriflavin und Formalin wird durch hohe Ca 2+-Gehalte gesteigert. Diese durch Ca 2+ erhöhte Mortalität wird auf die Stimulierung Ca 2+-getriggerter Proteine (Calmoduline) zurückgeführt. Ca 2+ und NOM interagieren mit Stoffen und untereinander und sie modifizieren das Toxizitätspotential. Im Falle von Trichlorfon wirken hohe Ca 2+-Gehalte entgiftend, während NOM die Toxizität steigern. Da Stoffe in ihrer Toxizität durch NOM und Ca 2+ modifiziert werden, wird auch der therapeutische Index verändert. Dies sollte bei Anwendung von Therapeutica Beachtung finden.

Der Einfluss von natürlicher organischer Substanz und Eisenoxiden auf den Redoxzustand und die Komplexierung von Arsen im aquatischen System

Das Projekt "Der Einfluss von natürlicher organischer Substanz und Eisenoxiden auf den Redoxzustand und die Komplexierung von Arsen im aquatischen System" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Geowissenschaften, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Hydrologie durchgeführt. Arsen stellt aufgrund seiner Toxizität und seines häufigen Auftretens im Grund- und Trinkwasser eine Gesundheitsgefährdung für den Menschen dar. Besondere Bedeutung für die Toxizität und Mobilität von Arsen kommt der reversiblen Redoxtransformation von Arsen(V) zu Arsen(III) bei. Natürliche organische Substanz (NOM) und Eisen(III)oxide stellen wichtige redoxaktive Substanzen dar, die diese Redoxtransformation über chemische Reaktionen kontrollieren können. Während Redoxtransformationen des Arsens unter Einwirkung von Mikroorganismen als gut untersucht gelten, ist die Möglichkeit und Bedeutung der abiotischen Redoxtransformationen unter gleichzeitiger Einwirkung von NOM und Eisenoxiden weitgehend unerforscht. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die Redoxdynamik des chemischen Systems NOM-Eisenoxid-Arsen und die Bedeutung chemischer Randbedingungen für die Redoxdynamik aufzuklären. Dieses Ziel soll über die Bestimmung von Umsetzungsraten aller beteiligten Stoffe, die Untersuchung ihrer Komplexierungsreaktionen und die kontrollierte Variation der geochemischen Randbedingungen erreicht werden. Das Vorhaben wird damit einen wichtigen Beitrag zur Kenntnis des Verhaltens von Arsen in der Umwelt leisten.

Verhalten von Radionukliden bei der Flutung von Braunkohletagebauen

Das Projekt "Verhalten von Radionukliden bei der Flutung von Braunkohletagebauen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau,Görlitz, Fakultät Natur- und Umweltwissenschaften, Fachgruppe Ökologie und Umweltschutz durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde erstmals eine systematische Untersuchung von Braunkohle, Sediment, Grund- und Oberflächenwasser der sächsischen Braunkohlereviere bezüglich der Radionuklidgehalte durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen für die untersuchten sächsischen Braunkohletagebaue insgesamt geringe radiologische Belastung. Erhöhte Gehalte an Uran(nat) und Ra-226 sind nur an vereinzelten Standorten festzustellen. Bei diesen sollten weiterführende Untersuchungen zur Abklärung durchgeführt werden.Die mögliche Mobilisierung der in der Festphase fixierten Radionuklide durch eine Flutung wird vor allem vom sich einstellenden pH-Wert des Wassers bestimmt. Dabei sind beim Uran gegenläufige Effekte durch den pH-Einfluss zu erwarten. Während anorganisch gebundenes Uran bei sinkendem pH-Wert besser mobilisiert wird (Frühphase der Flutung), sind die an NOM gebundenen Uranspezies durch steigenden pH-Wert stärker zu mobilisieren (späte Phase der Flutung). Das Verhalten des Radiums in den untersuchten geochemischen Systemen kann potentiell durch Huminstoffe beeinflusst werden. Im Vergleich zum Uran wird die Verteilung des Radiums wesentlich vom Vorhandensein und Art der Sulfatspezies bestimmt, da es mit diesem mitgefällt wird. Als chemisches Analogum für das Verhalten von Radium in der Umwelt kann aufgrund ähnlicher chemischer Eigenschaften das Element Ba betrachtet werden. An Hand von Ba-Gehaltsbestimmungen an Huminstoffen konnte eine mögliche Bildung von Ra-Huminstoffspezies gezeigt werden. Im Falle der Bildung von Ra(Ba)SO4- Fällprodukten kann von einer vom Sanierungsverlauf unabhängigen Fixierung des Radiums ausgegangen werden. Die Rückhaltebarriere für Radionuklide und Schwermetalle auf der Basis von NOM kann sich jedoch bei Änderung der Milieubedingungen im Zusammenhang mit der Flutungsentwicklung zu einer Schadstoffquelle entwickeln.Um einer Mobilisierung von Uran, Ra-226 und auch Schwermetallen bei der Flutung von Tagebauen entgegenzuwirken, sollte der sich einstellende pH-Wert des Wassers möglichst nicht unter 5 liegen. Geeignete Maßnahmen sind die Verwendung neutraler Flutungsgewässer und die Überschichtung sauer reagierender Kohlen/ Böden mit neutralen bis leicht basischen Abdeckmassen.

Depiction of Water as an Intermediate Input in Computable Generalized Equilibrium Models

Das Projekt "Depiction of Water as an Intermediate Input in Computable Generalized Equilibrium Models" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrarpolitik und Landwirtschaftliche Marktlehre, Fachgebiet Agrar- und Ernährungspolitik durchgeführt. Water scarcity is increasing in many regions of the world. There are three levels on which competition for water occurs: between countries, among different sectors within one country such as agriculture, industry and urban consumers and among different producers within one sector. Because of the common pool properties of water the degree of government intervention in this sector is strong and political lobbying is common. In this project a regionalized CGE (Computable General Equilibrium) shall be developed in which water is incorporated as an intermediate input differentiated according to water quality. This will allow to analyze the effects of various water price and policy scenarios from an efficiency as well as a distributive perspective.

Teilvorhaben 4

Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Geowissenschaftliches Zentrum, Abteilung Strukturgeologie und Geodynamik durchgeführt. Die strukturgeologische Situation schichtgebundener und gangförmiger Mineralisationen im Norddeutschen Becken wird anhand von Kernmaterial aus existierenden Bohrungen unserer Partner in der Kohlenwasserstoff-Industrie untersucht, um Modelle der bruchgesteuerten Fluidbewegung und Mineralisation zu entwickeln sowie neue Explorationsziele zu identifizieren. In reorientierten Bohrkernen mit Mineralisationen werden die Brüche analysiert, auf denen sich mineralisierende Fluide bewegt haben. Aus den Eigenschaften der Brüche und ihrer Orientierung lassen sich die Richtungen und relative Größe der Hauptnormalspannungen und damit tektonische Regimes (Abschiebungs-, Überschiebungs-, Seitenverschiebungsregime) zur Zeit der Fluidbewegung und Mineralisation ableiten. Strukturuntersuchungen der Gangmineralisationen können mehrphasige Entwicklung und relative Alter klären. Aus der generell bekannten regionalen Strukturentwicklung und aus Altersbeziehungen wird sich bereits eine grobe zeitliche Einordnung ergeben. Für eine genauere Analyse der lokalen tektonischen Entwicklung sind die Strukturen auf verschiedenen Maßstäben mit der Beckenentwicklung in Beziehung zu setzen. Größere Strukturen sind durch existierende Karten und z.T. durch seismische Daten eingegrenzt. Zur Neuinterpretation werden Strukturmodelle erstellt. Die Versenkungs- und Exhumierungsgeschichte verschiedener Beckenteile wird in 1D-Beckenmodellierungen analysiert, die durch Daten zur organischen Reife (Vitrinit- und Bitumenreflektivität) sowie durch Thermochronologie (Spaltspur- und Helium-Alter) kalibriert werden. Diese Daten liegen für die zu bearbeitenden Bohrungen z.T. vor und werden in anderen Fällen im Rahmen des Projekts erhoben. Druck- und Temperaturdaten aus Fluideinschlüssen erlauben die Zuordnung der Mineralisationen zu bestimmten Phasen der Beckenentwicklung und tektonischen Regimes. Verfahren zur Datierung von Fluorit und Dolomit werden erprobt und weiterentwickelt.

A quick test method for predicting the adsorption of organic micropollutants on activated carbon

Controlling the contamination of water cycles with organic micropollutants (OMPs) has been targeted in many regions. Adsorption with activated carbon is an effective technology to remove OMPs from different water matrices. To efficiently design or operate the adsorption process, the adsorption of OMPs should be properly assessed, usually with time-consuming batch adsorption tests and sophisticated analyses. In this study, a quick adsorption test method has been developed by loading powdered activated carbon (PAC) into a syringe filter which can be used subsequently to filtrate the water sample in short time (<60 s). Treated wastewater was applied to compare the quick test method and conventional batch test regarding the adsorption of 14 frequently detected OMPs, the abatement of UV254, and changes in fractions of dissolved organic matter (DOM). Similar adsorption patterns of individual OMPs, total OMPs, and DOM fractions was found with two methods. UV254 can predict the removal of total OMPs and most individual OMPs in both methods. Both the abatement of UV254 or the removal of OMPs determined in the quick test led to a highly accurate prediction of OMP adsorption in the conventional adsorption tests. The novel quick test method thus could help operators and researchers quickly monitor the adsorption capacity of PAC products. Quelle: https://www.sciencedirect.com/

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