Unsere konzeptionelle Sicht des P-Kreislaufes in Waldökosystemen beruht auf der Untersuchung von P-Pools, den Zusammenhängen zwischen verschiedenen P-Pools und zu einem geringen Anteil von P-Flüssen. Bisherige Arbeiten konnten aber nicht die Prozesse aufdecken, die ein Phosphatmolekül auf ökosystemarer Skala durchlief. Zum Beispiel sind die oben genannten Ansätze nicht geeignet, um zwischen der Freisetzung aus einem Mineral oder aus einer organischen Verbindung zu unterscheiden. Die Untersuchung des Sauerstoffisotopenverhältnisses in Phosphat könnte diese Informationen liefern. Unser Ziel ist es, die Wichtigkeit biologischer und geochemischer Prozesse, die den P-Kreislauf in 4 Waldökosystemen kontrollieren, entlang eines Gradienten der P-Verfügbarkeit im Boden zu untersuchen. Wir werden den Verbleib von Phosphat i) im Kreislauf vom Streufall-P über P-Freisetzung während des Abbaus organischer Substanz in der organischen Auflage und im Boden bis hin zur Aufnahme durch die Pflanzen und ii) während der Freisetzung aus P-haltigen Mineralen im Boden und der anschließenden Aufnahme in die Pflanzen verfolgen. Wir werden Mulit-Isotopenansätze (O im Wasser, P and O in Phosphat, C in der organischen Substanz) nutzen, die wir innovativ verbinden, um unsere Forschungsfragen zu beantworten. Für das tiefgreifende Verständnis des P-Kreislaufes während des Abbaus von organischer Substanz werden wir uns auf folgende experimentelle Ansätze stützen: i) Messungen in den etablierten Waldsystemen (Output 1), ii) Laborinkubationen der organischen Auflage und des Mineralbodens (Outputs 2 und 3) sowie iii) Topfexperimente mit wachsenden Pflanzen (Outputs 4 und 5). Unser Projekt wird zur Verifizierung der allgemeinen Hypothese des SPP-Programmes beitragen, dass die mit der Zeit sinkende P-Verfügbarkeit die Waldökosysteme von Mobilisierungs- (effiziente Mobilisierung aus der Mineralphase) zu Recycling-Systemen (sehr effizientes Recycling von P) verschiebt.
Zusammensetzung und Menge der organischen Bodensubstanz (OBS) werden durch die Landnutzungsform beeinflußt. Die OBS läßt sich nach ihrer Abbaubarkeit und nach ihrer Löslichkeit in verschiedene Pools einteilen. So kann die wasserlösliche organische Bodensubstanz (DOM) als Maßzahl für die abbaubare OBS herangezogen werden. Mit Natriumpyrophosphat-Lösung als Extraktionsmittel läßt sich ein weit größerer Anteil der OBS erfassen, da der stabilisierende Bindungsfaktor zwischen OBS und Bodenmineralen entfernt wird. Extrahiert man zuerst mit Wasser und anschließend mit Natriumpyrophosphat-Lösung, erhält man im letzten Schritt den schwer abbaubaren OBS-Anteil. Über die funktionelle Zusammensetzung der organischen Substanz dieser Pools und deren Abhängigkeit von Landnutzungsformen ist relativ wenig bekannt. Ziel der geplanten Untersuchung ist es, den Pool der löslichen abbaubaren und schwer abbaubaren OBS zu quantifizieren und deren funktionelle Zusammensetzung mittels FT-IR Spektroskopie zu erfassen. Die so gewonnenen Daten sollen der Validierung von Kohlenstoffumsatz-Modellen (z.B. Roth 23.6) dienen und die im Modell berechneten Pools um einen qualitativen Term ergänzen
Dieses Projekt beschäftigt sich mit dem Einsatz von Ionischen Flüssigkeiten, die reaktive Anionen bzw. Kation enthalten, um neue Pseudohalogenborate, -silikate und -phosphate zu synthetisieren. Als reaktive Anion werden entweder zersetzbare Ionen wie Carbonate ((CO2(OMe))-), Borates ((B(OMe)3A)-, (B(OMe)4)-; mit A = Pseudohalogen, z. B. CN, SCN, N3), Silikate ((Si(OMe)4A)-) und Phosphate ((OP(OMe)3A)-) oder die stark-nucleophilen (Pseudo)halogenide, welche auch ILs mit entsprechenden organischen Kationen bilden, eingesetzt. Das Ziel dieses Projektes ist es, neue (oft hoch labile) Pseudohalogen-Spezies wie z. B. (CO2A)-, (A...H...A)-, (B(OMe)3A)-, (B(OMe)2E1A)- (E1 = Halogen), (B(OMe)E2A)- (E2 = Chalkogen), (A-B-E3)- (E3 = Pnictogen) und Salze mit (SiF6-n(CN)n)2- und (PF6-n(CN)n)- mittels funktionalisierter ILs zu quenchen bzw. zu stabilisieren. Reaktive Kationen bzw. Anionen in den ILs bedeutet, dass die ILs sowohl Reaktionsmedium als auch Reaktant sind. Das Projekt lässt sich in fünf Teile gliedern, die miteinander verknüpft sind: (i) Synthese reiner Pseudohalogenid ILs ausgehend von ILs mit zersetzbaren Anionen. Die Darstellung der reinen Pseudohalogenid ILs, (Cat)+A- (A = e.g. CN, SCN, N3) ist bereits gut ausgearbeitet. Darüber hinaus soll besonderes Augenmerk auf die Isolierung bzw. Beobachtung der intermediären (CO2A)- Ionen gelegt werden.(ii) Reaktionen der reinen Pseudohalogenid ILs mit Nichtmetallen (z. B. P4, S8) und deren Oxide und Sulfide. Hier sollen Löslichkeiten der Ionen als auch die Bindungsaktivierungen durch die in den ILs vorhandenen nackten, hoch-nukleophilen Pseudohalogenidionen im Fokus stehen. (iii) Reaktionen der reinen Pseudohalogenid ILs mit reinen Pseudohalogensäuren (HA). Da diese ILs nackte Pseudohalogenidionen enthalten, sollte die Bildung von (A...H...A)- Ionen bei Zugabe reiner HA Säure beobachtet werden. Die Isolation von Salzen mit den (A...H...A)- Ionen wird angestrebt.(iv) Synthese von Pseudohalogenborat, -silikat und -phosphat-Spezies in Pseudohalogenid ILs und deren Reaktion mit persilylaten Verbindungen der Gruppen 15-17.(v) Synthese von Koordinationspolymeren unter Verwendung von Cyanido(fluorido)-phosphaten, -arsenaten und -silikaten durch Verwendung von ILs, die ein zersetzbares Kation enthalten wie z. B. (nPr3NH)+.
Zusammensetzung und Menge der organischen Bodensubstanz (OBS) werden durch die Landnutzungsform beeinflußt. Die OBS läßt sich nach ihrer Abbaubarkeit und nach ihrer Löslichkeit in verschiedene Pools einteilen. So kann die wasserlösliche organische Bodensubstanz (DOM) als Maßzahl für die abbaubare OBS herangezogen werden. Mit Natriumpyrophosphat-Lösung als Extraktionsmittel läßt sich ein weit größerer Anteil der OBS erfassen, da der stabilisierende Bindungsfaktor zwischen OBS und Bodenmineralen entfernt wird. Extrahiert man zuerst mit Wasser und anschließend mit Natriumpyrophosphat-Lösung, erhält man im letzten Schritt den schwer abbaubaren OBS-Anteil. Über die funktionelle Zusammensetzung der organischen Substanz dieser Pools und deren Abhängigkeit von Landnutzungsformen ist relativ wenig bekannt. Ziel der geplanten Untersuchung ist es, den Pool der löslichen abbaubaren und schwer abbaubaren OBS zu quantifizieren und deren funktionelle Zusammensetzung mittels FT-IR Spektroskopie zu erfassen. Die so gewonnenen Daten sollen der Validierung von Soil Organic Matter Turnover modellen (z.B. Roth 23.6) dienen und die im Modell berechneten Pools um einen qualitativen Term ergänzen. In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen sollen im DFG-Schwerpunktprogramm 1090: ;Böden als Quelle und Senke für CO2 die Pools der löslichen abbaubaren und schwer schwer löslichen, schwer abbaubaren organischen Bodensubstanz (OBS) quantifiziert, die funktionelle Zusammensetzung dieser Pools mittels FT-IR Spektroskopie erfasst und Abbaubarkeit der erhaltenen Extrakte überprüft werden, um Mechanismen, die zur Stabilisierung der OBS führen, aufzuklären.
Der Mensch atmet pro Tag 10 bis 20 m3 Luft ein, was einer Masse von 12 bis 24 kg Luft pro Tag entspricht. Davon entfällt etwa 90 % auf die Innenraumluft. Damit kann kontaminierte Innenraumluft zu einer relevanten Aufnahme von Chemikalien führen. Es ist deswegen äußerst wichtig, die Vorkehrungen zu treffen, die eine gute Innenraumluftqualität sicherstellen. Für diesen Zweck setzt der Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR) bundeseinheitliche, gesundheitsbezogene Richtwerte für die Innenraumluft fest. Der AIR hat bereits über 100 Stoffe in der Innenraumluft bewertet und für eine Vielzahl von Stoffen Richtwerte abgeleitet, die als Maßstab für die Bewertung der Innenraumluftqualität öffentlicher und privater Gebäude in Deutschland angewandt werden. Wegen der Entwicklung der Bautechnik, kultureller Veränderungen und neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse werden stets neue Stoffe in der Innenraumluft identifiziert. Die Liste der Stoffe für die eine toxikologische Bewertung dringend notwendig ist, wurde durch den Ausschuss für Innenraumrichtwerte im Jahr 2016 aktualisiert. Gemäß der Angaben der beteiligten Länder besteht ein akuter Bedarf nach Richtwerten für Aceton, Acetophenon, Trikresylphosphat, Tri(2-butoxyethyl)phosphate, Isopropanol, 1-Propanol, Propanal und Dioxan. Ziel des Projekts ist die Bereitstellung eines geeigneten Stoffdossiers als Bewertungsgrundlage für Ableitung der Richtwerte durch den AIR.
Objective: The project aims at addressing the problem of pesticide pollution and contamination in the former countries of the Soviet Union (NIS states). It aims at developing novel chemical and physical methods for the remediation of pesticides and hence the decontamination of polluted soil, water and food. Major pesticides such as DDT, Lindan and various organophosphates are the key focus of the work proposed. New materials, molecular receptors, extraction techniques and reagents will be devised and investigated in detail. They will offer the option of successful remediation of chemically diverse pesticides from various media. Prime Contractor: University of Surrey, Department of Chemistry, School of Physics and Chemistry Thermochemistry Laboratory; Guildford; UK.
Soils and aquifers are increasingly polluted by anthropogenic organic substances. The interaction with the solid matrix plays an important part in the fate of the chemicals. The importance of abiotic transformations at the solid-liquid interface, the most prominent of which are hydrolysis and redox reactions, has so far been underestimated. The objective of this project was to study the kinetics of heterogeneous hydrolysis of pesticides in the presence of oxides and clay minerals. Reactions were studied under batch as well as steady-state conditions. For the analysis of the data the numerical steady-state reaction model STEADYQL was combined with a curve-fitting routine on the basis of the Levenberg-Marquardt algorithm and implemented under the name Steady Fit. The program allows the simultaneous determination of kinetic and equilibrium reaction constants from experimental data obtained under steady-state conditions. The experimental system was successfully tested using the hydrolysis of phenylpicolinate by titan dioxide as a test system. Finally the hydrolysis of the carbamate pesticide carbosulfan was investigated in suspensions with montmorillonite, titan dioxide, manganese dioxide and the clay-silt fractions of two acidic soils. Montomorillonite had the stongest effect, acceleration hydrolysis up to several orders of magnitude in the neutral pH range in which homogeneous hydrolysis was slowest.
Problemstellung: Organophosphorchemikalien (OPC) sind eine Gruppe von Industriechemikalien mit einem hohen weltweiten Verbrauch und beinhalten Phosphorsäuretriester (ca.19000 t/Jahr), Phosphorsäuremono- und Diester (ca.1000 t/Jahr DEHP und MEHP), Bisphosphate und weitere Substanzen. OPCs werden vielfältig als Flammschutzmittel, Weichmacher, Entschäumer, für Metallextraktion und in der Textilindustrie eingesetzt. Es wird erwartet, dass der Einsatz von OPCs als Ersatz für polybromierte Diphenylether-Flammschutzmittel noch ansteigen wird. Einige der Phosphorsäuretriester wie TCPP und TCEP wurden in verschiedenen Umweltproben nachgewiesen. Einige der Substanzen stehen im Verdacht neurotoxisch oder carcinogen auf Tiere zu wirken und geben so Anlass zu weiteren Untersuchungen in der Umwelt. Weiterhin weisen auch einige theoretisch mögliche Abbauprodukte ein toxisches Potential auf. Vorgehensweise Das Hauptziel dieser Forschungsarbeit besteht in der Aufklärung des Auftretens und Verhaltens der Organophosphorchemikalien und ihrer Metabolite in kommunalen Kläranlagen und weiteren Teilen des anthropogenen Wasserkreislaufes. Weiterhin wird untersucht, ob einzelne Organophosphorchemikalien oder deren Metabolite bei der indirekten Wiederverwendung von Abwasser ein Problem darstellen und ob der Eintrag dieser Verbindungen in den Wasserkreislauf möglicherweise durch bestimmte Abwasserbehandlungen vermeidbar wäre. Der Nachweis der Organophosphorchemikalien erfolgt mittels zweier Methoden der Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie (LC-ESI-MS/MS). Für Mono- und Diester ist somit erstmals der Nachweis in der aquatischen Umwelt möglich.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 32 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 16 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 32 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 32 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 30 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 25 |
| Webseite | 7 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 20 |
| Lebewesen und Lebensräume | 25 |
| Luft | 18 |
| Mensch und Umwelt | 32 |
| Wasser | 20 |
| Weitere | 32 |