Das Projekt "Sanierung von mit organischen Stoffen belasteten Boeden durch Kompostierung mit Stroh und geeigneten Pilzstaemmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie, Forstbotanisches Institut durchgeführt. Es soll fuer die Sanierung von mit schwer abbaubaren organischen Substanzen kontaminierten Boeden ein Entsorgungskonzept ausgearbeitet werden, das ueber den Einsatz von geeigneten Pilzstaemmen (Weissfaeulepilze, Aspergilli, Mykorrhizapilze), zusammen mit Stroh als Nahrungsbasis, eine Entfernung dieser Kontaminanten ermoeglicht, ohne weitere Umweltbelastung beim Sanierungsvorgang selbst. Dazu sind die folgenden Arbeitsschritte erforderlich: 1. Screening von Pilzstaemmen gegenueber kondensierten Aromaten, PCB's und Dioxinen in Fluessigkeitskultur im Labor. 2. Screening der Aktivitaet der Pilze gegenueber Bodenextrakten. 3. Screening der Schwermetalltoleranz des Abbaus 4. Optimierung der Bedingungen bei Bodenbebruetungen 5. Untersuchung der sonstigen bodenbiologischen Parameter 6. Untersuchung der Lebensfaehigkeit der eingesetzten Pilze im Boden.
Das Projekt "Entgiftung toxischer Industrieabfaelle: Mikrobielle Degradation polychlorierter Biphenyle (PCBs) durch sequentielle anaerobe-aerobe Prozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bergische Universität-Gesamthochschule Wuppertal, Fachbereich 9 Naturwissenschaften II, Lehrstuhl für Chemische Mikrobiologie durchgeführt. Prior to the 1970s, PCBs were widely used for a variety of industrial purposes, including fluid-filled capacitors and transformers, hydraulic fluids, heat transfer fluids, plasticizers, and carbonless copy paper. The commercial mixtures used were complex mixtures of many homologs and isomers. 300,000 tonnes have entered the environment in widely disseminated form, 450,000 tonnes are either still in service or in landfills. Although storage in landfills has been used for PCBs in the past, their long environmental life has lead to the contamination of water, soil, air and even biological tissues. The proposed project consists of four parts: 1) Establishment of anaerobic microbial populations from polluted soil/sediments, capable of reductive dechlorination of highly chlorinated biphenyls to lower chlorinated biphenyls. Research is focused on the occurrence of this process in polluted soils and sediments, the kinetics of the process and the influence of various (environmental) factors, and the bacteria involved. 2) Establishment of aerobic bacterial cultures, capable of mineralizing low chlorinated biphenyls, by isolation from polluted soils/sediments or by in vivo-construction. Research is focused on the biochemistry and kinetics of degradation. 3) Genetic analysis of the isolated and in vivo-constructed aerobic PCB-degrading organisms and genetic engineering of these strains which includes i.e. the introduction of heavy metal resistance genes and marker genes. Research is focused on the molecular biology of PCB-degradation pathways and genes of heavy metal resistance. 4) Investigations on the biotechnology of the anaerobic/aerobic process. Research is focused on the procedure to clean contaminated soils and wastes in bioreactors. The goal of this project is to obtain information on: 1) the feasibility of a process to mineralize highly chlorinated biphenyls (formation of inorganic compounds like CO2, HCl) by a suitable sequential anaerobic-aerobic process and 2) its application (especially the factors which are determining the kinetics of the degradation process in a bioreactor).
Das Projekt "Nutzung von Mykorrhizapilzen in Phytoremediationsprojekten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Biozentrum, Botanisches Institut durchgeführt. Untersucht werden die Eigenschaften von Mykorrhizapilzen an belasteten Standorten (Schwermetalle, Salz, PAK) und die Möglichkeit evtl. Toleranz auf Pflanzen auf ebenfalls belasteten Böden zu übertragen.
Das Projekt "Mikrobielle und mikrobiell gestuetzte chemische Laugungsprozesse fuer Erze und Abprodukte mit hohem Karbonat- und Kalziumgehalt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ADW - Institut für Biotechnologie durchgeführt. Von den vorhandenen selektierten metallmobilisierenden Mikroorganismen werden die fuer eine Laugung von Erzen und Abprodukten mit einem hohen Gehalt an saeureverbrauchenden Bestandteilen geeigneten Staemme im pHh-Bereich 4 - 7 durch Suspensions- und Perkolationslaugung ausgewaehlt. Im Anschluss daran findet eine Phaenotypische Charakterisierung durch Ermittlung der Wachstumsparameter und der Schwermetallresistenz statt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verbesserung der Leistungsfähigkeit geothermischer Anlagen durch 'Collective Knowledge Building' und Technologieentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Um zu verhindern, dass Partikelanreicherungen (Clogging) und Ausfällungen (Scaling) den Fluidfluss und damit die Injektivität geothermischer Anlagen verringern, werden in PERFORM unterschiedliche technische Maßnahmen entwickelt und evaluiert. Hauptziel der geplanten Arbeiten am GFZ ist die Entwicklung von Methoden zur adsorptiven Entfernung von bestimmten gelösten Metallen, die ein Scaling-Risiko in geothermischen Anlagen darstellen. Diese Metalle neigen dazu bei betriebsbedingten Veränderungen des chemischen Gleichgewichtes zu übersättigen und als schwerlösliche Verbindungen auszufallen. Als Adsorbenten, also Materialien, an denen sich die Metalle binden, sollen Chitosan, Eisenoxid und natürliche Zeolithe getestet werden. Sie besitzen hohe Oberflächen, sind preislich günstig und ihre Wirksamkeit ist aus der Trinkwasseraufbereitung bekannt. Sie wurden aber bisher nicht für geothermische Bedingungen getestet. Die Materialien, die sich in den Versuchen am effektivsten und stabilsten erweisen, werden dann für die Feldversuche an geothermischen Anlagen ausgewählt. Da in schwermetallreichen Fluiden Scaling häufig auch ein Produkt elektrochemischer Reaktionen mit den Anlagenkomponenten ist, werden neben den Filtern auch Materialien hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber galvanischer Korrosion durch die im Thermalwasser gelösten Schwermetalle Kupfer und Blei getestet. Zusätzlich zur Technologieentwicklung soll auch die im Projekt entwickelte Datenbank erweitert werden indem existierende Daten von geothermischen Anlagen bereitgestellt und neue Daten in-situ an geothermischen Anlagen gemessen werden.
Das Projekt "Entstehung und Bedeutung von Schwermetallresistenzen bei Bodenmikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig-Völkenrode, Institut für Bodenbiologie durchgeführt. Schwermetalle (SM) sind als biologische Dauerstressoren aufzufassen. Bei Gegenwart von SM reagieren Mikroorganismen mit der Selektion SM-resistenter Staemme. Es wird davon ausgegangen, dass SM-Resistenzen bei Bodenmikroorganismen aus oekologischer Sicht eher negativ als positiv zu bewerten sind. Diese These soll experimentell ueberprueft werden, indem Beziehungen zwischen SM-Resistenz von Bodenmikroorganismen eines kontaminierten Standorts einerseits und der Leistungsfaehigkeit dieser Mikroorganismen bzw. der SM-Aufnahme durch die dort wachsenden Pflanzen andererseits analysiert werden. Die SM-Resistenz von Bodenmikroorganismen koennte somit als Kriterium fuer die Verfuegbarkeit von SM in einem belasteten Oekosystem fungieren.
Das Projekt "Schwermetalle im Boden - Einfluss auf Mikroorganismen und ihre Leistungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig-Völkenrode, Institut für Bodenbiologie durchgeführt. Schermetalle (SM) beeinflussen Bodenmikroorganismen entweder direkt (durch Hemmung des Stoffwechsels) oder indirekt (durch Hemmung des Pflanzenwachstums = verringerte Bereitstellung von Energie). Mikroorganismen reagieren darauf mit einem verlangsamten Stoffumsatz, mit der Verringerung ihrer Biomasse und mit der Verarmung ihrer Floren bei gleichzeitiger Entstehung von SM-Resistenzen bei den ueberlebenden Arten. Ziel der Untersuchungen ist es, die genannten Vorgaenge in Abhaengigkeit von der SM-Belastung des Bodens zu quantifizieren.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Untersuchungen zum Einfluss transgener Pappeln auf die mit ihnen assoziierten Mykorrhizapilze in schwermetallhaltigen Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Botanisches Institut, Lehrstuhl Physiologische Ökologie der Pflanzen durchgeführt. Glutathion bildet die Grundlage fuer die Synthese cysteinreicher Peptide, die einen wesentlichen Anteil an der Schwermetalltoleranz von Pflanzen haben. Transgene Aspen mit einer erhoehten Kapazitaet zur Snythese von Glutathion sollen daher auf ihr Potential hin untersucht werden, schwermetallreiche Boeden zu entgiften. Aspen sind fuer ihre Wasser- und Naehrsalzversorgung auf die Symbiose mit Bodenpilzen angewiesen (Mykorrhiza). Ihr Potential zur Bodenentgiftung haengt damit stark von ihrer Faehigkeit ab, im Freiland auch nach Transformation solche Symbiosen einzugehen. Da die gentechnische Veraenderung in den transgenen Aspen zu einem verstaerkten Schwefelbedarf sowie zu einer erhoehten Einlagerung von Schwermetallen in die Blaetter fuehrt, soll untersucht werden, ob (a) der erhoehte Schwefelbedarf der Pflanzen deren Mykorrhizierung veraendert, (b) die erhoehte Kapazitaet der transgenen Aspen Schwermetalle zu entgiften auch fuer mykorrhizierte Freilandpflanzen gilt, da die Pilzpartner selbst eine wichtige Rolle in der Schwermetalle uebernehmen koennen, (c) es unter Freilandbedingungen zu einem horizontalen Gentransfer von Aspen auf die assoziierten Ektomkorrhizapilze kommt.
Das Projekt "Molekulare Charakterisierung der durch arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze bewirkten Schwermetalltoleranz bei Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Biozentrum, Botanisches Institut durchgeführt. Besonders adaptierte arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze können Schwermetallresistenzen auf Kulturpflanzen übertragen. Die molekularen Mechanismen der Schwermetallresistenz sind bislang noch nicht untersucht worden. Für Pflanzen wie Medicago truncatula u. a. sowie möglichst auch für Pilze der Gattung Glomus (Isolat vom Schwermetallveilchen, Glomus mosseae BEG12) sollen über PCR Gensonden für Schwermetall-Carrier wie Ni,- Fe-, Mn-, Zn- und Cu-Transporter entwickelt werden. Mit diesen sollen dann durch Northern Analysen, in situ Hybridisierungen sowie durch quantitative RT-PCR Transkriptanalysen durchgeführt werden. Dazu werden die Pflanzen in Schwermetall- und in Normalböden + Mykorrhiza Pilze im Kompartimentierungssystem zur Trennung von Pilzhyphen und Pflanzenwurzeln kultiviert. Die Bildung von Siderophoren und Metallothioneinen soll in Abhängigkeit von der Mykorrhizierung und nach Wachstum im Schwermetall- und Normalboden durch klassische Enzym- bzw. Farbtests und danach mit molekularen Methoden (Northern Analysen, in situ Hybridisierungen, quantitative RT-PCR) untersucht werden. Außerdem soll versucht werden, arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze unabhängig vom Wirt auf Platten zum Keimen, Wachsen und zur Sporenbildung zu bringen, wobei erste Versuche dazu erfolgsversprechend sind.
Das Projekt "Vorkommen und Bedeutung bakterieller Schwermetallresistenzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bezirks-Hygieneinspektion und -institut Magdeburg durchgeführt. Ziel der Untersuchungen war die Aufklaerung von Zusammenhaengen zwischen der Schwermetallbelastung der Umwelt und dem Auftreten von schwermetallresistenten Bakterien in Umweltmedien wie Fluesse, Abwasser, Klaerschlamm, Sedimente und Boeden sowie in der Bakterienflora des Menschen. Es sollte ua geprueft werden, ob die Resistenzentwicklung von Bakterien gegenueber Schwermetallen fuer eine Bioindikation genutzt werden kann. Die Analyse koennte so eine wertvolle Hilfe zur Einschaetzung historischer und aktueller Belastungssituationen sowie potentieller Risiken von Umweltnoxen sein.