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s/pbdd/f/PCDD/F/gi

Ressortforschungsplan 2024, Ausschleusung von Schadstoffen aus Stoffkreisläufen mittels thermischer Verfahren

Die thermische Abfallbehandlung erfüllt im Rahmen der Circular Economy gleich mehrere Aufgaben: - Gewährleistung der Entsorgungssicherheit als Beitrag zur Daseinsvorsorge unter Ausnutzung vorhandener Potenziale zur Energiebereitstellung und Wertstoffgewinnung - Zerstörung und Ausschleusung von Schadstoffen aus dem Stoffkreislauf und das Bindeglied zwischen Stoffumwandlung und Energie. Thermische Abfallbehandlungsanlagen (TAB) erfüllen bereits heute höchste Umweltstandards, u.a. zur Emissionsminderung. Die absehbaren Entwicklungen zielen auf eine weitere Absenkung der Emissionswerte, optimierte Energieausnutzung, Recycling von Endprodukten aus der thermischen Behandlung. Die thermische Abfallbehandlung in ihrer Funktion als Schadstoffsenke ist essentielle Voraussetzung für das hochwertige Recycling bestimmter Abfallfraktionen und konzentriert sich dabei vor allem auf organische Schadstoffe, die dem Stoffkreislauf entzogen werden müssen. Dabei liegt besonderes Interesse auf den POPs (z.B. bromierte Dioxine) aufgrund deren besonderer Produkteigenschaften wie hohe Stabilität aber die gleichzeitig damit verbundene schwere Abbaubarkeit sowie einigen fluorierten Verbindungen (PFAS). Um die die Funktion der Schadstoffentfrachtung von Stoffströmen sicher erfüllen zu können, sind Kenntnisse über die thermische Zersetzung dieser Stoffgruppen notwendig, die über das geplante Vorhaben generiert werden sollen. Hierzu sind entsprechende Kenntnisse über das Ausgangsmaterial (Abfallanalyse Bauabfälle, Sortierreste Verpackungssortierung (DSD), Gewerbeabfälle) durch die Auswahl geeigneter Leitsubstanzen oder Summenparameter in Verbindung mit der Auswahl geeigneter Messmethoden zu erarbeiten. Weiterhin sind Emissionsmessungen an großtechnischen Anlagen durchzuführen, wobei die Emissionsmessungen aufgrund von Abfallanalysen und den dabei als sinnvoll erkannten Leitparametern erfolgen sollen.

Mechanismen und Konsequenzen bakterieller Adhaesion an Grenzflaechen

Das Projekt beschaeftigt sich einerseits mit den Mechanismen, die zu bakterieller Adhaesion an Grenzflaechen (Wasser/Festphase; Wasser/Luft) fuehren, und andererseits mit den sich daraus fuer den Einsatz von Bakterien zur Reinigung verunreinigter Gewaesser, Sedimente, Boeden und Grundwasserleiter ergebenden Konsequenzen. Teilprojekte behandeln 1) die Faehigkeit von Bakterien zum Abbau dioxinartiger und nitroaromatischer Verbindungen, 2) Einfluesse von Grenzflaechen auf die Abbauaktivitaet der Bakterien, 3) die Bioverfuegbarkeit der an Bodenbestandteile sorbierten Verbindungen, 4) ihre Akkumulation in Bakterienmembranen, 5) den Transport von Bakterien durch Boeden und Grundwasserleiter und 6) den Cotransport der Schadstoffe.

Hintergrundwerte stofflich gering beeinflusster Böden Schleswig-Holsteins

Der Datensatz "Hintergrundwerte stofflich gering beeinflusster Böden Schleswig-Holsteins" enthält für 12 Stoffe bzw. Stoffgruppen die 90er-Perzentilwerte von 13 Auswerteklassen als landesweite Kartendarstellung. Die Auswerteklassen werden aus Informationen zu den Nutzungen Acker, Grünland und Wald sowie zum Boden (Bodenart/Torfe, Bodentypen) gebildet. Zu den folgenden Stoffen bzw. Stoffgruppen sind Daten enthalten: Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer Nickel, Quecksilber, Zink, PAK16, Benzo(a)pyren,polychlorierte Biphenyle (PCB6), Dioxine und Furane. In den Karten werden regional noch als typisch einzuschätzende Stoffgehalte als Hintergrundwerte dargestellt. Als Klassengrenzen für die farbliche Abstufung werden die 50er-, 75er-, 90er- und 95-Perzentilwerte des Gesamtdatenbestandes ohne Waldauflagen verwendet. So lassen sich gegenüber einer für ganz Schleswig-Holstein über alle Nutzungen gültigen Verteilung gebietsbezogene Einheiten in ihrer Tendenz gut darstellen.

Dioxine und Furane - Hintergrundwerte stofflich gering beeinflusster Böden Schleswig-Holsteins

Der Datensatz "Dioxine und Furane - Hintergrundwerte stofflich gering beeinflusster Böden Schleswig-Holsteins" enthält für die Stoffgruppe Dioxine und Furane die 90er-Perzentilwerte von 13 Auswerteklassen als landesweite Kartendarstellung. Die Auswerteklassen werden aus Informationen zu den Nutzungen Acker, Grünland und Wald sowie zum Boden (Bodenart/Torfe, Bodentypen) gebildet. In der Karte werden regional noch als typisch einzuschätzende Arsengehalte als Hintergrundwerte dargestellt. Als Klassengrenzen für die farbliche Abstufung werden die 50er-, 75er-, 90er- und 95-Perzentilwerte des Gesamtdatenbestandes ohne Waldauflagen verwendet. So lassen sich gegenüber einer für ganz Schleswig-Holstein über alle Nutzungen gültigen Verteilung gebietsbezogene Einheiten in ihrer Tendenz gut darstellen.

Wassergüte Fließgewässer Mecklenburg-Vorpommern

Das Beobachtungsprogramm ermittelt Daten zur Wasserbeschaffenheit von etwa 300 Fließgewässermessstellen des Landes Mecklenburg-Vorpommern seit 1974. Seit 1992 erfolgt die regelmäßige Beprobung und Untersuchung der Wasserbeschaffenheit der Fließgewässer auf der Grundlage von Erlassen des Umweltministeriums M-V zu Gewässergüteüberwachung, die regelmäßig fortgeschrieben werden. Derzeit sind etwa 180 Fließgewässermessstellen in das Untersuchungsprogramm einbezogen. Die Auswahl der zu untersuchenden Parameter ergibt sich aus der Klassifizierung der Fließgewässer nach "Sauerstoffhaushalt und organische Belastung" sowie "Nährstoffe". Dazu werden ein Grundmessprogramm Chemie (z.B. Sauerstoffgehalt, BSB5, Phosphor, Stickstoff), ein erweitertes Grundmessprogramm Chemie an ausgewählten Messstellen (z.B. TOC, AOX, Sulfat), ein Grundmessprogramm Biologie (Saprobienindex), ein erweitertes Messprogramm Biologie (z.B. chlorophyll a) angewandt sowie auch Schwermetalle, Arsen, Pestizide, Arzneimittel, Halogenkohlenwasserstoffe, BTX und Komplexbildner in der Wasserphase untersucht. Das Grundmessprogramm Biologie dient der saprobiologischen Gewässeruntersuchung im Rahmen der fünfjährigen (seit 1994) Erstellung der biologischen Gewässergütekarte. Wegen der Nichteignung des bislang daraus ermittelten Saprobienindex für die in M-V typischen langsam fließenden, dür Rückstau beeinflussten Flachlandflüsse wurde als neues Bewertungsverfahren der Standorttypieindex (STI) entwickelt. Dieser bezieht neben der biologischen Gewässerqualität auch den morphologischen Zustand von Sohle, Ufer und Aue bzw. die Auswirkungen anthropogener Einflüsse mit ein. Daneben werden an ausgewählten Messstellen Schwebstoffe (Schwermetall, Arsen, organische Supurenstoffe) sowie Sedimente (Nährstoffe, Schwermetalle, Arsen, Chlorpestizide, PCB, PAK, TBT, Dioxine) untersucht.

Untersuchung der Wirksamkeit technischer Primärmaßnahmen auf die Zerstörung, Neubildung und Umwandlung stabiler Organohalogen-Verbindungen im Feuerbett bei der Verbrennung fester Brennstoffe bzw. Brennstoffgemische

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der Wirksamkeit prozesstechnischer Primärmaßnahmen auf die Zerstörung, Neubildung und Umwandlung von Organohalogen-Verbindungen im Feuerbett bei der Verbrennung fester Brennstoffe bzw. Brennstoffgemische. Als prozesstechnische Primärmaßnahmen werden Brennstoff- und Verbrennungsparameter betrachtet, auf die vor bzw. während des Verbrennungsvorganges eingewirkt werden kann. Anhand der Ergebnisse des Forschungsprojektes werden hinsichtlich der Minimierung der emissionsseitigen Bildung von Organohalogen-Verbindungen die verbrennungstechnischen Randbedingungen definiert. Zur Abschätzung des Einflusses des jeweiligen Verbrennungsparameters auf die Zerstörung, Neubildung und Umwandlung von Organohalogen-Verbindungen soll der Gehalt an ausgewählten Substanzklassen in dem sich bildenden Rauchgas untersucht werden. Aus Untersuchungen an einer Großanlage ergab sich durch die Zugabe von bromhaltigen Material zum einen eine signifikante Steigerung der chlorierten Dioxine und Furane und zum anderen die Bildung von bromierten bzw. bromiert-chlorierten Dioxinen und Furanen. Da deren Bildung prinzipiell dem selben Mechanismus wie dem der chlorierten Verbindungen unterliegt, werden die bromierten bzw. bromiert-chlorierten Dioxine und Furane als Leitsubstanzen zur Abschätzung der Wirksamkeit von Primärmaßnahmen herangezogen. Daneben sollen zur Untersuchung der Bildungstendenz von Precusoren in Abhängigkeit der Verbrennungsparameter bromiert/chlorierte Phenole und Benzole untersucht werden.

Erstellung von 'Environmental Health Criteria' Dokumenten (IPCS/WHO)

Im Rahmen des Internationalen Programms fuer Chemische Sicherheit (IPCS) wird an der Erstellung mehrerer Baende der Schriftenreihe 'Environmental Health Criteria Documents' als 'leading institution' gearbeitet. Unter gemeinsamer Verantwortung wird die Reihe vom 'United Nations Environmental Programme' (UNEP), der 'International Labour Organisation' (ILO) und der 'World Health Organization' (WHO) herausgegeben. Ziel der Kriteriendokumente ist es, vorhandene Informationen ueber eine definierte Chemikalie oder Stoffgruppe zu sammeln, sie zu ueberpruefen und sie zu bewerten. Damit soll eine wissenschaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, die besonders in den Entwicklungslaendern politische Entscheidungen ermoeglicht, um Mensch und Umwelt vor nachteiligen Folgen einer entsprechenden Exposition zu schuetzen.

Untersuchungen zur Toxizitaet von Unterrichtsversuchen

Bei vielen historisch ueberlieferten Experimenten in der Chemie-Ausbildung liegt ein beachtliches Potential der Schadstoffbildung von z.T. erheblicher toxikologischer Relevanz. Wie wir erstmalig feststellen konnten, werden z.B. bei dem Beilstein-Test zum einfachen qualitativen Nachweis von organischen Halogenverbindungen erhebliche Mengen an hochtoxischen Dioxinen und Furanen gebildet. Hierdurch koennen Studierende wie auch Laborraeume signifikant kontaminiert werden. Dies zum Anlass nehmend, haben wir gemeinsam mit dem Institut fuer Organische Chemie (Prof. Dr. H. Hopf) eine systematische experimentelle Untersuchungsreihe ins Leben gerufen, in der gaengige Ausbildungsversuche aus Standardlehrbuechern auf ihre Umwelt- und Arbeitsplatzrelevanz untersucht werden. Hieraus sind inzwischen mehrere gemeinsame Publikationen entstanden, die bei uns wie auch an anderen Hochschulen zu einer allmaehlichen Anpassung der Ausbildung in der Chemie an die Erfordernisse des Umweltschutzes und der Arbeitshygiene beitragen werden.

Modellierung von Transferpfaden

Fuer das Verhalten organischer Schadstoffe im System Boden-Pflanze-Luft wurde ein auf einem Massenbilanzmodell basierendes Transfermodell entwickelt und fuer verschiedene Chemikalien (PCDD/F, Pestizide u.a.) verifiziert. Das Modell hat Eingang in die europaeische Risikorichtlinie, die multimediale Modellierung und die Expositionsanalyse von Altlasten gefunden. Insbesondere konnten die Beitraege von Wurzelaufnahme und atmosphaerischer Deposition zur Kontamination von Pflanzen als Funktion der Stoffeigenschaften geklaert werden. QSAR-Beziehungen zwischen der chemischen Struktur und der oekotoxischer Wirkung von chemischen Substanzen unterschiedlicher Strukturklassen auf Gefaesspflanzen konnten durch multivariate Methoden, u.a. Fuzzy-Clustering, ermittelt werden.

Ueber die Auswirkungen einer Chlorierung auf natuerliche phenolische Inhaltsstoffe in Gewaessern

Auch nicht-kontaminierte Gewaesser enthalten phenolische Verbindungen natuerlichen Ursprungs (Streuersatz, Humifizierung). Sie sind als solche toxikologisch unauffaellig. Bei der Trinkwasserchlorung koennen aus ihnen jedoch Produkte hoher organoleptischer und toxikologischer Wirksamkeit entstehen (u.a. chlorierte O-Heterozyklen von Dioxin-Typ).

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