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Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Seenforschung durchgeführt. Gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) entsteht aus den Abbauprodukten von Pflanzen im Boden. Der DOC kann in Oberflächengewässer transportiert werden, die Farbe und den Geschmack des Wassers verändern und Aufwendungen in der Trinkwasseraufbereitung verursachen. Seit 15 Jahren steigt die Konzentration des DOC in Gewässern Nordeuropas und Nordamerikas. Betroffen in Deutschland sind insbesondere Mittelgebirge und damit auch Trinkwassertalsperren. Örtlich erreichen die Mehrkosten in der Trinkwasseraufbereitung eine kritische Höhe. Ziel des Projekts ist es, die Prozesse bei der Mobilisierung und beim Abbau des DOC zu identifizieren und Empfehlungen für eine integrative Bewirtschaftung unter Einbeziehung des DOC zu erarbeiten. Es werden Prognose-Instrumente entwickelt, mit denen für jede Talsperre das Potential der zukünftigen DOC-Belastung eingeschätzt werden kann. Das Projekt basiert auf einem integrativen Ansatz. In verschiedenen hydrologischen Situationen werden die Quellen des DOC und die Mechanismen der Mobilisierung identifiziert und der Abbau bzw. die Entfernung des DOC in den Zuflüssen, in der Talsperre und in der Aufbereitung untersucht. Die Charakterisierung des DOC erfolgt durch hochauflösende Massenspektrometrie und Altersbestimmung. Experimente und Felduntersuchungen richten sich auf die Flockbarkeit des DOC verschiedener Quellen, die Konsequenzen der Wiedervernässung von Mooren, die Rolle der Talsperren-Sedimente und den Zusammenhang von Trophie und DOC-Belastung.

Teilprojekt 7

Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Freiburg im Breisgau, Stadtverwaltung durchgeführt. MUTReWa - Maßnahmen für einen nachhaltigeren Umgang mit Pestiziden und deren Transformationsprodukten im Regionalen Wassermanagement Ziel des Verbundvorhabens ist es, zum einen relevante Prozesse zur Mobilisierung und zur Transformation von Pestiziden aus Intensivlandwirtschaft und Bioziden aus urbanen Gebieten genauer zu untersuchen, und zum anderen die Effektivität und Nachhaltigkeit ausgewählter Bewirtschaftungsmaßnahmen zur Verbesserung des ökologischen Zustands von Grund- und Oberflächengewässern im Hinblick auf diese Prozesse zu bewerten. Daraus abgeleitete Maßnahmen werden direkt in das regionale Wassermanagement implementiert. Arbeitspaket 1: Prozesse und Stoffverhalten AP.1.3: Grundwasser-Monitoring im Umfeld von GBMs AP.1.4: Datenbereitstellung für die Stofftransportmodellierung Arbeitspaket 2: Strategien und Maßnahmen AP.2.1: Grundwasserbeprobung bei Tracerversuchen AP 2.2 Kommunikationsstrategien AP.2.4: Datenbereitstellung für Szenarienentwicklung, -simulation, und Regionalisierung Arbeitspaket 4: Etablierung und Implementierung ins regionale Wassermanagement AP4.1: Empfehlungen zur Umsetzung untersuchter Maßnahmen AP4.2: WEB-basierte Anwendung im Stadtbereich AP4.3: Implementierung und Begleitung der Maßnahmen im Gesamt-EZG.

Langzeitverhalten von Schlacken und Aschen im Naturraum

Das Projekt "Langzeitverhalten von Schlacken und Aschen im Naturraum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Geologie, Lehr- und Forschungsbereich Hydrogeologie und Umwelt durchgeführt. Die Müllverbrennung hat sich in Bayern als wichtiges und umweltbewußtes Glied der Entsorgungskette etabliert. Bei der thermischen Verwertung fällt als Restprodukt u.a. MVA (Müllverbrennungsanlagen)-Schlacke an, die deponiert oder wiederverwertet werden muß. Unter diesem Gesichtspunkt werden im Rahmen des Forschungsprojektes F151 mit Schlacken aus verschiedenen Verbrennungsanlagen, kombiniert mit natürlichen Materialien, Freilandversuche in Großlysimetern und Laborversuche in kleinerem Maßstab durchgeführt. Dabei steht die Mobilität der Schadstoffe in der ungesättigen Zone im Vordergrund. Für die Deponierung oder Verwertung von Schlacke ist nicht nur diese als isoliertes Material zu betrachten, sondern auch der Deponierungs- oder Verwertungsstandort. Kriterien zur umweltverträglichen Deponierung oder Verwertung im Naturraum werden unter Verwendung von Geoinformationssystemen (GIS) entwickelt und regionalisiert.

Teilprojekt 8

Das Projekt "Teilprojekt 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gemeinde Eichstetten am Kaiserstuhl, Bürgermeisteramt durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist es, zum einen relevante Prozesse zur Mobilisierung und zur Transformation von Pestiziden aus Intensivlandwirtschaft und Bioziden aus urbanen Gebieten genauer zu untersuchen, und zum anderen die Effektivität und Nachhaltigkeit ausgewählter Bewirtschaftungsmaßnahmen zur Verbesserung des ökologischen Zustands von Grund- und Oberflächengewässern im Hinblick auf diese Prozesse zu bewerten. Daraus abgeleitete Maßnahmen werden direkt in das regionale Wassermanagement implementiert. - Modernisierung einer Mess-Stelle zum gezielten Monitoring der Wirkung von erfolgten und neu implementierten Gewässerbewirtschaftungsmaßnahme (GBM) zur Verbesserung des Rück-halts und des Abbaus von Pflanzenschutzmitteln (PSM) und deren Transformationsprodukten (TP). - Zeitliche Optimierung von Gewässerunterhaltungsmaßnahmen (v.a. Schilfmahd) in Bezug auf den Rückhalt von PSM und TP. - Ermittlung des maximalen Potenzials zur Implementierung von geeigneten GBM im Gemeindegebiet über partizipative Ansätze. - Informationsverbreitung zur Rolle von GBM beim Rückhalt von PSM und TP. - Informationen für die optimale Planung und Sanierung von HRB unter dem Aspekt der maximalen Rückhaltung von PSM und TP.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Lüneburg, Institut für Nachhaltige Chemie und Umweltchemie, Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist es, zum einen relevante Prozesse zur Mobilisierung und zur Transformation von Pestiziden aus Intensivlandwirtschaft und Bioziden aus urbanen Gebieten genauer zu untersuchen, und zum anderen die Effektivität und Nachhaltigkeit ausgewählter Bewirtschaftungsmaßnahmen zur Verbesserung des ökologischen Zustands von Grund- und Oberflächengewässern im Hinblick auf diese Prozesse zu bewerten. Daraus abgeleitete Maßnahmen werden direkt in das regionale Wassermanagement implementiert. Es entstehen beim Abbau von Pestiziden Transformationsprodukte (TP), die mobiler, persistenter und sogar toxischer für die Umwelt sein können als die Ausgangssubstanzen. Jedoch hat sich gezeigt, dass viele TP noch immer nicht bekannt sind und die Eigenschaften vieler bekannter TP noch nicht erforscht wurden. Berücksichtigt man nun, dass bestimmte Gewässerbewirtschaftungsmaßnahmen (GBM) dem Zweck dienen Pestizide zurückzuhalten um deren Abbau zu erhöhen, ist damit zu rechnen, dass es in GBM zu einer vermehrten Bildung von TP kommt. Daher hat es sich das Teilprojekt 1 zum Ziel gesetzt folgende Fragen zu beantworten: Welches Transformations-Verhalten zeigen ausgewählte Pestizide bei bestimmten, in GBM stattfindenden Prozessen? Welche potentielle Umweltgefährdung ergibt sich aufgrund der Eigenschaften gebildeter TP? Wie tragen GBM zur Eintragsreduzierung von Muttersubstanz und TP bei und wie breiten sich die Stoffe im EZG aus? Welche GBM können einen Beitrag zum nachhaltigen regionalen Wassermanagement in den Modellgebieten liefern? Der im Teilprojekt 1 verfolgte Lösungsansatz kombiniert daher experimentelle Untersuchungen (Analytik, Test zum Abbauverhalten und Toxizität) mit Anwendungen computerbasierter Modelle zur Bewertung der Substanzeigenschaften sowie die Ausbreitung in der Umwelt. Erst diese Kombination ermöglicht eine zielführende Bewertung der Umweltgefährdung infolge der untersuchten Substanzen und ihrer TP sowie der Nachhaltigkeit der untersuchten GBM.

Teilprojekt G

Das Projekt "Teilprojekt G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Radioökologie und Strahlenschutz durchgeführt. Als Matrizen für Endlagerung radioaktiver Abfälle kommen zur Zeit hauptsächlich Borosilikatgläser zum Einsatz. Seit Jahrzehnten werden allerdings Alternativen diskutiert, zum Beispiel keramische Materialien, die aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften als erfolgversprechend gelten. Im Rahmen des vorliegenden Projekts werden sowohl Keramiken (hauptsächlich für kationische Radionuklide) als auch Alternativen für Anionenrückhaltung genauer untersucht werden. Das IRS wird in Zusammenarbeit mit dem IEK6 Apatit und Hydrotalcit auf ihre Eignung zum Einbau von Iod, Cs und Tc aus separierten Abfallströmen untersuchen. Mit I, Tc oder Cs dotierten Apatite und Hydrotalcite werden mittels XRD strukturell charakterisiert. Die Einbauplätze von Iod, Technetium oder Caesium Ionen werden mittels EXAFS an der INE Beamline ANKA (KIT) charakterisiert. Homogenität sowohl von Wirtsphase als auch Einbau der Anionen werden mit REM und TEM untersucht. Weiterhin soll mittels nano-TOF SIMS die Struktur der Elementverteilung überprüft werden. Die Auswirkungen von Strahlenschäden auf die Struktur der eingebauten Radionuklide soll untersucht werden. Insbesondere die Ausbildung von Defekten bzw. Rehomogenisierung und deren Einfluss auf die Radionuklidfreisetzung steht im Zentrum des Interesses. Speziation in Lösung gehender Stoffe aufgrund von Auslaugung erfolgt mittels ESI-MS, CE-ICP MS und EXAFS. Besondere Berücksichtigung finden soll die zu erwartende Mobilität.

G1-FE-Sedimente Tideelbe

Das Projekt "G1-FE-Sedimente Tideelbe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Frühere Untersuchungen der BfG haben gezeigt, dass vor allem in tieferen Sedimentschichten strömungsberuhigter Seitenbereiche der Tideelbe teilweise hoch mit Schadstoffen belastete Sedimentablagerungen vorliegen. Die Kenntnisse zu Schadstoffvorkommen in Sedimenten der Seitenbereiche/Watten und Vorländer der Tideelbe und insbesondere zu deren Verfügbarkeit sind noch lückenhaft und sollen erweitert werden. Partikulär gebundene Schadstoffe können je nach Remobilisierbarkeit der Sedimentablagerungen durch Extremereignisse, u.U. klimainduziert, oder externe Einflüsse wie z.B. Baumaßnahmen oder Maßnahmen im Rahmen der EG-WRRL als sekundäre Quelle für den Tide- Hauptstrom fungieren. Neben einer vertieften Betrachtung der Bedingungen, die eine Mobilisierung begünstigen, werden auch der Austrag von Schadstoffen aus den Seitenbereichen bzw. Watten/Vorländern und ggf. potenzielle Verdriftungswege abgeschätzt. Die Untersuchungen unterstützen die Bilanzierung des seewärts gerichteten Transportes feinkörniger Feststoffe und der daran gebundenen Schadstoffe sowie dessen künftige Entwicklung. Die Ergebnisse ermöglichen außerdem eine verbesserte Abschätzung der Schadstoffeinträge über die Tideelbe in die Nordsee.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Nukleare Entsorgung (INE) durchgeführt. Untersucht wird die Rückhaltung von Actiniden(III-VI) und Lanthaniden unter den Bedingungen, wie sie sich in Zementsystemen bei Wasserkontakt einstellen. Die Zusammensetzung und Charakteristik der verwendeten Zemente ist hierbei einer starken Variabilität ausgesetzt (z.B. hinsichtlich der verwendeten organischen Zusatzstoffe im Zement), wobei jedoch verschiedene generelle Tendenzen festgemacht werden können. Beim Kontakt der Zementmaterialien mit Porenwasser bzw. Salzlaugen, wird der Zement mit der Zeit zersetzt, wobei stark alkalische Lösungen entstehen. Diese alkalischen Lösungen enthalten potentiell eine Vielzahl organischer Verbindungen, insbesondere sogenannte Plastifizierer oder Superplastifizierer. Diese organischen Komponenten können mit den vorhandenen Radionukliden reagieren und durch Komplexierung Löslichkeit bzw. Speziation stark beeinflussen. Inwieweit die verschiedenen o.g. Zement-Festphasen, Tonminerale und organische Zusatzstoffe unter den untersuchten Bedingungen zur Radionuklidrückhaltung bzw. -mobilisierung beitragen, wird im Rahmen dieses Vorhabens gezielt untersucht. Dabei werden experimentelle bzw. konzeptionelle Synergien mit den international vorhandenen Aktivitäten, die solche Systeme bei niedriger Ionenstärke untersuchen, genutzt. AP1: Radionuklidrückhaltung im System Zement-, Zementkorrosionsprodukten bei mittleren bis hohen Ionenstärken (I = 0.1 - 4 M), pH 9 - 12.5; Screening-Löslichkeitsexperimente für An( IV, V, VI); Einflusses organischer Liganden auf die RN-Sorption (An(III, IV)) an Zementphasen. AP2: Radionuklid-Rückhaltung durch Sorption an Tonmineralien (Illit), bei mittleren bis hohen Ionenstärken (I = 0.1 - 4 M), pH 7 bis 12.5; Einfluss von pH-Wert und die Bildung von ternären Komplexen mit Carbonat, Silikat und organischen Liganden (Plasticizer) AP3: Thermodynamische Modellierung experimenteller Löslichkeits-, Komplexierungs- und Sorptionsdaten AP4: Methodenentwicklung: Analytik, Spektroskopie, Quantenchemie.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Nukleare Entsorgung (INE) durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es einen Beitrag zur sicheren Endlagerung hochradioaktiven Abfalls zu leisten. In diesem Kontext wollen wir ein auf atomarer Skala basierendes Prozessverständnis der Wechselwirkung von Actiniden und Spaltprodukten mit endlagerrelevanten Mineralen bzw. Mineraloberflächen erlangen, um so Retentionsmechanismen auf langen Zeitskalen zu verstehen. Dazu sind innerhalb des Gesamtprojekts folgende Arbeitspakete vorgesehen: a) Dreiwertige Actinide Pu, Am, Cm (Phosphate, Carbonate, Eisen(hydr)oxide) b) Vierwertige Actiniden Th, U, Np, Pu (Silicate, Sulfate, Carbonate, Phosphate, Sulfide, Eisen(hydr)oxide, LDH-Phasen) a) Cm(III), Am(III) und Eu(III) dotierte Calcite werden synthetisiert und die Besetzung der unterschiedlichen 'sites' wird mit Hilfe der TRLFS quantifiziert. Die maximale Beladung der Sekundärphase mit Actiniden wird aus diesen Daten extrapoliert werden. Mit dreiwertigen Actiniden und Lanthaniden dotierte Calcit Einkristalle werden nach ihrer Synthese an der Beamline in Argonne untersucht. Mit diesen Röntgenreflektometriemessungen wird die Struktur der Oberfläche der Calcitkristalle bestimmt. b) Th(IV) und Np(IV) dotierte Calcite werden im MFR synthetisiert. Einbau sowie Freisetzung der Actiniden wird quantifiziert und modelliert. Der Einfluss von Fremdionen auf die Bildung der An(IV):Calcit 'solid solutions' wird mit Hilfe von SEM und AFM untersucht. Durch XAS werden die Strukturparameter der Einbauspezies bestimmt.

Bindung von Al(III)-Ionen und Schwermetallionen im Xylem-Saft und an Xylem-Waenden von Baeumen

Das Projekt "Bindung von Al(III)-Ionen und Schwermetallionen im Xylem-Saft und an Xylem-Waenden von Baeumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Fakultät für Chemie durchgeführt. Die Bindung mehrwertiger Metallionen an Polyelektrolyte wurde bereits fuer Al(III) Ni(II) an Polycarboxylaten untersucht. Die Messungen werden auf polyelektrolytische Bestandteile des Xylems von Baeumen ausgedehnt, um Aussagen zur Mobilitaet und Inaktivierung von Schwermetallionen in Pflanzen zu gewinnen.

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