Das Projekt "Untersuchung zum Transfer von Dioxinen und PCB im Pfad Boden-Huhn-Ei bei Hühnern aus Freilandhaltung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Tierwissenschaften (ITW) durchgeführt. Mit diesem Projekt sollen Dioxin- bzw. PCB-Gehalte im Boden ermittelt werden, die eine Haltung von Legehennen zur Eiproduktion in Freilandhaltung ermöglicht, ohne dass Höchstgehalte des Lebensmittelrechtes überschritten werden. Das Ziel dieses Projekts ist es, bei der Freilandhaltung von Hühnern auf 3 unterschiedlich mit Dioxinen und PCB belasteten Böden die Dioxin- und PCB-Gehalte im Fleisch der Hühner sowie in den Eiern über einen Zeitraum von ca. 6 Monaten zu ermitteln. Aus diesen Daten werden die Dioxin- und PCB-Gehalte abgeleitet, die eine gefahrlose Haltung von Legehennen zur Eiproduktion in Freilandhaltung ermöglichen. Dazu werden Hühner auf 3 Teilflächen mit unterschiedlichen Bodengehalten eingestallt und über 6 Monate in Freilandhaltung gehalten. Der am Standort Duisburg vorliegende und im Ballungsraum von NRW typische Bodengehalt von ca. 20 ng Dioxine (TEQ)/kg stellt dabei die Obergrenze der Belastung dar. Im gleichen Areal befindet sich eine Fläche, die geringere Gehalte (ca. 13 ng Dioxine/kg) aufweist. Die Dioxin- und PCB-Gehalte der dritten Fläche mit dem niedrigsten Bodengehalt von ca. 5 ng Dioxine/kg wurden durch Einfüllen eines geringer belasteten Bodens aus der Region erreicht und dient als Kontrollgruppe. Auf jedem dieser 3 Versuchsparzellen wird ein Hühnerstall für jeweils 24 Hühner errichtet. Um die Dioxin- und PCB-Gehalte im Fleisch der Hühner mit den Gehalten in den Eiern vergleichen zu können, werden im Lebensalter 18, 24, 30 und 42 Wochen von jeder Teilfläche Hühner getötet und das Muskelfleisch auf die Gehalte an Dioxinen und PCB untersucht. Zusätzlich werden von jeder Teilfläche im Lebensalter von 18, 24, 30, 36 und 42 Wochen Eiproben entnommen und untersucht.
Das Projekt "SP 1.1 A combined BaPS-13C stable isotope technique to study the interaction between C and N turnover in alkaline agricultural soils of the North China Plain" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Fachgebiet Biogeophysik durchgeführt. In the intensively managed double-cropping production system of the North China Plain, the excessive use of nitrogen (N) fertilizer has resulted in adverse environmental impacts such as leaching of nitrate to shallow groundwater or gaseous losses of the greenhouse gas N2O. An understanding of N cycling in soil is essential for deriving sustainable fertilization strategies. Nitrogen transformations in soil are closely linked to the carbon (C) cycle. All heterotrophic decomposing micro organism simultaneously assimilate C and N during decomposing plant residues or soil organic matter. An understanding of this linkage is important, for example, for assessing the feedback of a changed N fertilization practice on the soil organic matter pool. To study and quantify the C and N fluxes in soil, we need a set of reliable and accurate methods. During the last decade a novel method, the Barometric Process Separation, has been used to measure gross nitrification rates in soil. Recently, it has been shown that the use of the BaPS method becomes problematic at soil pH greater than 6. At pH values above 6 the BaPS calculation is strongly affected by the CO2,aq term, i.e. the dissolution of gaseous CO2 during incubation. So far, no methods are available to accurately quantifying this term. In our study, we aim at developing a novel combined Barometric Process Separation (BaPS)-13C stable isotope technique, which allows an accurate quantification of the CO2,aq term. In parallel, we will study to which extent the incorporation of plant residues of different quality immobilises surplus soil nitrate and its potential to reduce nitrate leaching in soils with a nitrate-dominated mineral N pool. Moreover, we will study the mid- and short term interaction of C and N turnover at the process-level to get a better understanding on the feedback mechanism between both matter cycles.
Das Projekt "Sub project: Fault zone damage and chemical reactions at depth in the San Andreas Fault Zone: A study of SAFOD drill core samples" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. The results of the first funding period, particularly the proof of several weakening and hardening mechanisms operating in the fault gouge of four SAFOD core samples (e.g. amorphous material, nano-scale pore spaces, dissolution-precipitation processes, intracrystalline plasticity) inspired a more detailed study of microstructures in order to specify the cause of mechanical weakness along the San Andreas Fault (SAF). Therefore we applied for and received four additional core samples from different depths and different distances to the fault contact. In particular, we will focus on: - The analysis of dominant microstructures in the new SAFOD samples. Based on our previous experience we will predominantly use the transmission electron microscopy (TEM). These studies have proven to be the most powerful tool for analyzing microstructures. The cutting of foils with the focused ion beam technique (FIB) allows identifying microstructures down to the nm scale without damage. - The observed microstructures will be interpreted in view of their implication for fault weakening mechanisms integrating previous results of the core samples from the first funding period. - The observed agglomeration of flocculated clay particles in previous samples calls for further detailed TEM investigations of clay minerals. - Some vein-calcites show evidence for intense intracrystalline plasticity (deformation twins and dislocation creep). We will measure dislocation and twin densities in calcite veins in the new sample set. The results will be used for stress estimations based on paleo-piezometric relationships. - First results of stable isotope analyses of vein calcites provide indications that the fluids were dominantly derived from deeper sources. We will further analyze stable isotopes with the aim to characterize the origin of fluids penetrating the fault gouge. - Mercury porosimetry and the BET gas adsorption methods will be used to measure the connected rock porosity pore volume and pore surface areas of our new samples. Porosity data will be used to roughly estimate permeability. - SAFOD microstructures will be compared to samples recently obtained from the Taiwan Chelungpu fault Drilling Project (TCDP).
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hagronic GmbH & Co. KG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Technologie zur Minderung der Ammoniak-(NH3) und Methan-(CH4) Emissionen aus der Tierhaltung, speziell aus der Lagerung von Flüssigmist in Tierställen. Durch Ansäuern des Flüssigmistes mit einer starken Säure (z.B. Schwefelsäure) wird der pH-Wert unter 5,5 gesenkt, so dass es zu einer Verschiebung des NH4+/NH3-Gleichgewichts kommt und kein NH3 mehr vorliegt, das gasförmig entweichen könnte. Hierdurch bleibt der Düngewert des Stickstoffs im Flüssigmist bis zum Acker verlustfrei erhalten. Durch die pH-Wert-Verschiebung werden die typischen Mikroorganismen im Flüssigmist inaktiviert, die sich in den Ausscheidungen befinden bzw. sich im Flüssigmistkanal ansiedeln. Hierunter befinden sich auch methanbildende Mikroorganismen, die insbesondere in den tieferen anaeroben Schichten vorkommen. Durch die mikrobielle Hemmung ist auch eine deutlich reduzierte Methanbildung und somit eine Emissionsminderung auf Stallebene zu erwarten. Die zu entwickelnde Technologie soll aus fünf Komponenten bestehen: - Sichere und anwenderfreundliche Logistik und Handhabung konzentrierter Säure zur Applikation in den Flüssigmist, der unter den Tieren im Stall lagert; - Schutzbeschichtungen für neue und existierende Flüssigmistkanäle aus Beton durch Kunststoff-Farbanstrich oder Kunstharz-Anstriche; - Verteilung der Säure im Flüssigmist zur Einstellung eines homogenen pH-Wertes; - Messtechnik zur kontinuierlichen pH-Wert-Ermittlung des Flüssigmists; - Prozesscomputer zur Datenerfassung und -verarbeitung sowie zur Steuerung der Säureapplikation (Steuerung und Dokumentation der Mengen und Zeitpunkte).
Das Projekt "INI 1128575 STP-2: Fate of Plant Residues in Soil Organic Matter Pools under Contrast Land Use as Evaluated by Two Tracer Techniques" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Geowissenschaften, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Agrarökosystemforschung durchgeführt. Soil C sequestration through changes in land use and management is one of the important strategies to mitigate the global greenhouse effect. Plant residue is the primary source of C formation and sequestration in soil. The relative contribution of residues depends upon composition and decomposability of litter which is a function of lad use and management. The present project is conceived with objective to evaluate the fate of plant residue in soil C influenced by different land-use management practices. Ultimate aim to sketch policy for appropriate management practices, which would facilitate enrichment of C stock in soils for maintaining soil health and fertility as well as mitigation of global warming by C sequestration. Management practices like intensity of tilling and no tillage have a definite effect on SOC stock; it would be considered as pertinent management practice for residue derived C-turnover. To fulfil the objective as stated, representative soil samples will be collected under various land covers/uses and management practices and analysed for important physico chemical properties e.g. pH, CEC, clay content, bulk density, soil water storage, and soil porosity are the important soil physical parameters which influences C load in soil. Different pools of C viz. total SOC (Ctot), Water stable aggregates, labile fractions of oxidisable organic carbon etc. will be studied to know the C stock and its distribution in soil. Impact of added plant residue on C sequestration and C dynamics of plant residues decomposition in contrast land use will be analyzed and quantified by using 14C labelled plant residues as well as 13C natural abundance and allow for differentiation between residues-derived carbon and native SOC. Labeled microbial biomass C and mineralizable C, acetone exactable reside, 14C and d13C in CO2 and in SOM pool will be measured that may provide precise estimates of residues decomposition rates and contribution in soil organic C. Microbial biomass carbon (Cmic) and mineralizable carbon (Cmin) measured as early indicators of future trends in total SOM as it provides a good measure of labile organic matter because it directly reflects recent soil organic matter turnover. Data on biomass productivity will also be collected from those sites. Results would help us to know the relative efficiency of different land use managements for organic C enrichment or depletion in soils.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von S F - Soepenberg GmbH durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Technologie zur Minderung der Ammoniak-(NH3) und Methan-(CH4) Emissionen aus der Tierhaltung, speziell aus der Lagerung von Flüssigmist in Tierställen. Durch Ansäuern des Flüssigmistes mit einer starken Säure (z.B. Schwefelsäure) wird der pH-Wert unter 5,5 gesenkt, so dass es zu einer Verschiebung des NH4+/NH3-Gleichgewichts kommt und kein NH3 mehr vorliegt, das gasförmig entweichen könnte. Hierdurch bleibt der Düngewert des Stickstoffs im Flüssigmist bis zum Acker verlustfrei erhalten. Durch die pH-Wert-Verschiebung werden die typischen Mikroorganismen im Flüssigmist inaktiviert, die sich in den Ausscheidungen befinden bzw. sich im Flüssigmistkanal ansiedeln. Hierunter befinden sich auch methanbildende Mikroorganismen, die insbesondere in den tieferen anaeroben Schichten vorkommen. Durch die mikrobielle Hemmung ist auch eine deutlich reduzierte Methanbildung und somit eine Emissionsminderung auf Stallebene zu erwarten. Die zu entwickelnde Technologie soll aus fünf Komponenten bestehen: - Sichere und anwenderfreundliche Logistik und Handhabung konzentrierter Säure zur Applikation in den Flüssigmist, der unter den Tieren im Stall lagert; - Schutzbeschichtungen für neue und existierende Flüssigmistkanäle aus Beton durch Kunststoff-Farbanstrich oder Kunstharz-Anstriche; - Verteilung der Säure im Flüssigmist zur Einstellung eines homogenen pH-Wertes; - Messtechnik zur kontinuierlichen pH-Wert-Ermittlung des Flüssigmists; - Prozesscomputer zur Datenerfassung und -verarbeitung sowie zur Steuerung der Säureapplikation (Steuerung und Dokumentation der Mengen und Zeitpunkte).
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Landtechnik, Professur für Verfahrenstechnik in der Tierischen Erzeugung durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Technologie zur Minderung der Ammoniak-(NH3) und Methan-(CH4) Emissionen aus der Tierhaltung, speziell aus der Lagerung von Flüssigmist in Tierställen. Durch Ansäuern des Flüssigmistes mit einer starken Säure (z.B. Schwefelsäure) wird der pH-Wert unter 5,5 gesenkt, so dass es zu einer Verschiebung des NH4+/NH3-Gleichgewichts kommt und kein NH3 mehr vorliegt, das gasförmig entweichen könnte. Hierdurch bleibt der Düngewert des Stickstoffs im Flüssigmist bis zum Acker verlustfrei erhalten. Durch die pH-Wert-Verschiebung werden die typischen Mikroorganismen im Flüssigmist inaktiviert, die sich in den Ausscheidungen befinden bzw. sich im Flüssigmistkanal ansiedeln. Hierunter befinden sich auch methanbildende Mikroorganismen, die insbesondere in den tieferen anaeroben Schichten vorkommen. Durch die mikrobielle Hemmung ist auch eine deutlich reduzierte Methanbildung und somit eine Emissionsminderung auf Stallebene zu erwarten. Die zu entwickelnde Technologie soll aus fünf Komponenten bestehen: - Sichere und anwenderfreundliche Logistik und Handhabung konzentrierter Säure zur Applikation in den Flüssigmist, der unter den Tieren im Stall lagert; - Schutzbeschichtungen für neue und existierende Flüssigmistkanäle aus Beton durch Kunststoff-Farbanstrich oder Kunstharz-Anstriche; - Verteilung der Säure im Flüssigmist zur Einstellung eines homogenen pH-Wertes; - Messtechnik zur kontinuierlichen pH-Wert-Ermittlung des Flüssigmists; - Prozesscomputer zur Datenerfassung und -verarbeitung sowie zur Steuerung der Säureapplikation (Steuerung und Dokumentation der Mengen und Zeitpunkte).
Das Projekt "Sub project: On the geochemistry of crustal fluids and gases of the San Andreas Fault Zone - Real-time mud gas monitoring during ICDP-SAFOD drilling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Within this project gases of crustal origin will be investigated on their depth distribution as well as elemental and isotopic compositions in order to determine the origin, genesis, development and ages of crustal gases and fluids in the active San Andreas fault zone. To achieve this goal in part, the drill mud composition and gas content should be monitored in real-time while drilling of the SAFOD main hole of the International Contoinental Drilling Programm (ICDP). Collected gas and fluid samples will be analyzed namely for stable and noble isotope composition. The aim of the project is to understand the geochemical behavior of fluids and gases depending on rock/water interaction, possible influences from the earth mantle (noble gas isotopes), transportation properties in fault systems, and their role in the earthquake cycle.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VitaVis GmbH durchgeführt. Projektziele sind die Erfassung der Abundanz und der wesentlichen Bruthabitate von veterinärmedizinisch relevanten Insekten (Muscidae, Ceratopogonidae) in und im Umfeld von Rinderställen, Vergleich und Optimierung innovativer Bekämpfungsmethoden zur effektiven Reduktion der Insektenbelastung im Stall sowie die Bilanzierung der relativen Bedeutung unterschiedlicher Substrate im Stall und im Hofbereich als Bruthabitate. So ist die Bedeutung der auf verschiedene Habitate ausgerichteten Maßnahmen erkennbar: gezielte Reinigung der Spaltenböden, mechanische Störung von Liegeflächen und Eliminierung der Emergenz aus Mistlagerstätten. Bei dem beantragten Teilprojekt werden in konventionellen Betrieben kürzlich neu formulierte Insektizide zur Bekämpfung der Larven und adulten Musciden eingesetzt. Dies wird verglichen mit Betrieben ohne diesen intensiven und mit Beratung verknüpften Einsatz. Der Erfolg wird über die Abundanz der Musciden im Stall überprüft, wobei die Ruhr-Universität die Abundanzen erfasst. Die Analysen münden in zielgruppenadressierte Konzepte zu Methodenoptimierungen. Der Arbeitsplan umfasst ein Arbeitspaket (vgl. Vorhabensbeschreibung Pkt. 5.3.5): Bekämpfung von Musciden mit Insektiziden. Der Meilenstein beschreibt Teilergebnisse und strukturiert Ablauf und Zusammenarbeit. Unter der Leitung der AG Schaub ist die Firma AGRAVIS ist für diesen Meilenstein M19 mit verantwortlich, wobei konventionelle Höfe verglichen werden. Nach Projektstart (12/2015 bzw. 1/2016) findet ein vorbereitendes Kickoff meeting aller Partner statt. Mindestens zu Beginn jeden Jahres treffen sie sich zu Besprechung des Projektfortschrittes und weiterer Planung. Zum Ende der 'Fliegensaison' werden die Resultate jeweils mit der AG Schaub diskutiert. Bedingt durch das Auftreten der Insekten finden Versuche 2016-2018 jeweils in der Hauptflugzeit statt. Mehrmonatige Auswertungen nach dem Abschluss der Hauptflugzeit folgen und bilden die Datenbasis für anschließenden Versuche.
Das Projekt "Teilprojekt 2 + Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik durchgeführt. Im Rahmen des Verbundvorhabens 'Emissionsminderung Nutztierhaltung- Einzelmaßnahmen' (EmiMin) werden ausgewählte Maßnahmen zur Emissionsminderung in Ställen der Nutztierhaltung hinsichtlich ihres Minderungspotentials unter deutschen Produktionsbedingungen untersucht. Aus den Ergebnissen sollen Emissionsfaktoren für Ammoniak, Geruch und Methan abgeleitet werden. Die Messungen der Emissionsdaten werden unter Einhaltung des VERA-Prüfprotokolls durchgeführt. Am Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik werden folgende Teilprojekte betreut: Teilprojekt 2: Oberflächenbehandlung mittels Ureaseinhibitors in der Schweinemast Die Umsetzung des Harnstoffs aus dem Urin zu Ammoniak wird wesentlich durch die Aktivität des Enzyms Urease beeinflusst. So kann die Hemmung der Ureaseaktivität durch geeignete Ureaseinhibitoren zu einer geringeren Ammoniakfreisetzung führen. In der Rinderhaltung sind bereits geeignete Verfahren entwickelt und Untersuchungen durchgeführt worden. Im Teilprojekt 2 (TP2) sollen der Einsatz und die Wirkung für die Schweinehaltung untersucht werden. Dazu werden in zwei Versuchsbetrieben je zwei Abteile mit einer Applikationstechnik ausgestattet. Die Technik wird sowohl oberhalb der Stalleinrichtung als auch unterflur installiert. So kann der Ureaseinhibitor auf die emittierende Lauffläche als auch auf die Gülle unterhalb des Spaltenbodens gesprüht werden. Im Fall-Kontroll-Ansatz können unterschiedliche Situationen initiiert werden, um so die Wirkung der Ureaseinhibitoren festzustellen. Teilprojekt 4: Freie Lüftung mit Auslauf in der Schweinemast In der Schweinehaltung ist das Verfahren mit freier Lüftung und Auslauf als besonders tiergerecht eingestuft. Aus Sicht des Umweltschutzes gilt allerdings der Auslaufbereich als besonders emissionsrelevant. Bisher sind nur wenige Daten zu den tatsächlichen Ammoniakemissionen aus der Schweinehaltung mit freier Lüftung und Auslauf sowie deren Minderungsmaßnahmen verfügbar. Im Rahmen des Teilprojektes 4 (TP4) sollen bei diesen Haltungsverfahren für die Schweinemast unterschiedliche Minderungsmaßnahmen speziell für den Auslauf untersucht werden. Neben Ausläufen mit perforierten Mistbereich und Unterflurschieber werden auch planbefestigte Ausläufe mit einer Oberflächenbehandlung mittels Ureaseinhibitors mit einbezogen. Neben der Kombination von Unterflurschieber und Ureaseinhibitor sollen zusätzlich mögliche Umbau- sowie Anpassungsmaßnahmen durch Optimierung von Technik und Management im Auslauf bzw. im Stall durchgeführt werden.