Das Projekt "Stimulation des mikrobiellen Stickstoffkreislaufs in aquatischen Sedimenten durch bioturbierende Makroinvertebraten" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie.Bioturbierende Makroinvertebraten können den mikrobiellen Stickstoffkreislauf in aquatischen Sedimenten vermutlich erheblich stimulieren. Vor dem Hintergrund der hohen Belastung limnischer und brackiger Ökosysteme mit Nitrat und Ammonium kommt diesem Phänomen eine überaus wichtige ökosystemare Funktion als Senke für anorganische Stickstoffverbindungen zu. Der eigentliche Ort der stimulierten mikrobiellen Stoffumsetzungen, das Ökosystemkompartiment 'Wohnröhre' (gemeinsames Habitat von Makroinvertebraten und Mikroorganismen) ist in bisherigen Studien fast immer ausgeklammert worden, so dass keine Details über das quantitative Ausmaß der dort stattfindenden Prozesse bekannt sind. Daher soll die mikrobielle Lebensgemeinschaft der Wohnröhren bioturbierender Makroinvertebraten erstmals mit moderner Methodik auf (1) struktureller Ebene (Fluoreszuenzin-situ-Hybridisierung und Mikroautoradiografie) und (2) funktioneller Ebene (Mikrosensorentechnik) in Labor- und Freilandexperimenten untersucht werden.
Die Kommission Bodenschutz beim UBA (KBU) empfiehlt, das Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG) mit Blick auf den Bodenschutz auszubauen. Nur dann kann den Herausforderungen in den Bereichen Klimawandel, Landschaftswasserhaushalt, Nährstoffkreisläufe und Biodiversität begegnet werden. Nötig sind Instrumente zum Schutz bzw. der Regeneration der Böden und ihrer Funktionen, damit deren nachhaltige Nutzung zur Aufrechterhaltung der Ernährungssicherheit und der Produktion von Biomasse sichergestellt wird, der Verlust an Bodenmaterial und Treibhausgasemissionen aus Böden reduziert (insbesondere bei entwässerten Moor- und Auenböden) und die Senkenfunktion der Böden für organischen Kohlenstoff erhalten und verbessert wird, die Vielfalt der Bodenorganismen als Genreservoir und Motor vieler im Boden ablaufender Prozesse erkannt, geschützt und, falls erforderlich, wiederhergestellt und nachhaltig genutzt wird und die Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland für Land- und Forstwirtschaft, Ökosysteme, für Siedlungen und Infrastrukturen sowie für den Hochwasserschutz und die Wasserversorgung der Bevölkerung und Industrie abgemildert werden. Die KBU-Empfehlungen stehen im Zusammenhang mit einer dringend empfohlenen Novellierung des BBodSchG. Zu diesen gehören beispielsweise: die Erweiterung der Vorsorgepflichten, so dass Bodenschädigungen wie Versiegelung, Erosion , Verdichtung oder der Eintrag persistenter Schadstoffe minimiert werden. Maßnahmenprogramme des Bundes und der Länder zur Begrenzung der Flächenneuinanspruchnahme sowie ein erforderliches Maßnahmenprogramm der Bundesregierung zur Verringerung der Schadstoffeinträge durch langlebige und schwer abbaubare Chemikalien wie zum Beispiel Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen, kurz PFAS . Sie sind in Böden, Trinkwasser, Futtermitteln und in Bedarfsgegenständen (unter anderem in Verpackungen) sowie im Menschen nachweisbar.
Die vorliegende Karte zeigt eine topografische Fließwegeanalyse. Sie ist das Ergebnis einer Analyse von Rasterdaten auf Grundlage des Digitalen Geländemodells aus dem Jahr 2023. Ihr liegen keine Regenbelastungen zugrunde. Die Karte gibt erste Anhaltspunkte, wo es aufgrund topografischer Gradienten zu Fließwegen in Folge von Starkregenereignissen kommen könnte. Weitere Informationen finden sich auf https://www.hamburg.de/politik-und-verwaltung/behoerden/bukea/themen/wasser/regenwasser/starkregenhinweiskarte-160556
Das Projekt "Was bestimmt die Konzentration von Aerosolpartikeln in der marinen Grenzschicht über dem atlantischen Ozean?" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V..Aerosolpartikel spielen eine wichtige Rolle für das regionale und globale Klima. Weltweit gibt es deshalb zahlreiche Messstationen, von denen allerdings nur ein kleiner Teil die marine Grenzschicht (MBL) erfasst, obwohl etwa 70% der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind. Dieses Projekt soll dazu beitragen, das Wissen über Quellen und Austauschprozesse von Aerosolpartikeln in der MBL mithilfe einer Messkampagne über den Azoren im Nordostatlantik, welche nahezu unbeeinflusst von lokalen Quellen sind, zu verbessern.Die zentrale Hypothese ist, dass sowohl Ferntransport aus Nordamerika, als auch Partikelneubildung in der freien Troposphäre (FT) und an Wolkenrändern mit anschließendem Vertikaltransport wesentlich zur Anzahlkonzentration der Aerosolpartikel in der MBL beitragen. Das Verständnis der Partikelquellen und Senken zusammen mit dem vertikalen Partikelaustausch zwischen MBL und FT ist daher eine Grundvoraussetzung für die Vorhersagbarkeit der Partikelanzahlkonzentration in den unteren Schichten der MBL wo sie z.B. für die Wolkenbildung von großer Bedeutung ist. Diese Prozesse sind bisher über dem offenen Ozean nur unzureichend quantifiziert. Zur Verifizierung der Hypothese sollen vertikale Austauschprozesse und Partikelquellen über den Azoren mit hoher räumlicher Auflösung untersucht werden. Dazu werden mit einer am TROPOS entwickelten hubschraubergetragenen Messplattform Partikelanzahlkonzentration und Vertikalwind mit einer zeitlichen Auflösung gemessen, die erstmalig eine direkte Bestimmung des vertikalen turbulenten Partikelflusses in verschiedenen Höhen ermöglicht. Die hierfür notwendigen schnellen Partikelmessungen von mind. 10 Hz werden durch den Einsatz eines schnellen Partikelzählers ermöglicht, welcher am TROPOS im Rahmen eines abgeschlossenen DFG-Projektes entwickelt und erfolgreich eingesetzt wurde. Durch dieses Gerät ist es ebenfalls möglich zu prüfen, ob auch in dieser Region regelmäßig die Neubildung von Aerosolpartikeln an Wolkenrändern stattfindet, wie es an Passatwolken auf Skalen von wenigen Dekametern beobachtet wurde. Weiterhin werden Anzahlgrößenverteilungen von Aerosolpartikeln sowie Absorptionskoeffizienten bei drei Wellenlängen bestimmt. Damit sind Rückschlüsse auf die Herkunft der untersuchten Aerosolpartikel möglich.Da die Hubschrauberflüge zeitlich begrenzt sind und damit nur Momentaufnahmen darstellen, werden zusätzlich kontinuierliche Messungen der Partikelanzahlgrößenverteilung an zwei bodengebundenen Stationen installiert. Eine dieser Stationen ist wenige Meter über Meeresniveau gelegen, die andere auf 2200 m und somit in der FT. Damit wird auf der Basis kontinuierlicher Messungen über einen Zeitraum von einem Monat die Untersuchung der Austauschprozesse zwischen MBL und FT ermöglicht. Mit Hilfe der gewonnen Datensätze können Einflüsse globaler Klimaänderungen auf das lokale Klima und mögliche Rückkopplungseffekte über den Einfluss von Aerosol auf Wolken in dieser Region besser eingeordnet werden.
Das Projekt "Methanemissionen aus den saisonalen Überflussingsgebieten des Amazonas" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Institut für Umweltphysik.Methan (CH4) ist ein wichtiges Treibhausgas, welches hauptsächlich durch anaerobe Prozesse erzeugt wird. Eine Hauptquelle für Methan sind Feuchtgebiete. Das Amazonasbecken in Südamerika beherbergt viele dieser Feuchtgebiete und ist deshalb eine Schlüsselregion für tropische CH4-Emissionen. Trotz ihrer Bedeutung für den globalen Methanhaushalt, sind die CH4 Emissionen aus dem Amazonasbecken bisher schlecht quantifiziert und die beitragenden CH4 Quellen nicht gut verstanden. Im Amazonasbecken sind die saisonal überschwemmten Wälder potentiell wichtige Regionen für Methanemissionen, aber die wenigen Messungen erlauben es momentan nicht, den Beitrag dieser Regionen ausreichend zu quantifizieren.Das übergeordnete Ziel dieses Antrags ist es, die Rolle der saisonal überschwemmten Wälder für den CH4-Haushalt im Amazonasgebiet zu verstehen. Speziell sollen Austauschflussmessungen von CH4 (und anderen Gasen) über der Baumkrone in einem saisonal überfluteten Wald im Amazonasbecken über den Zeitraum von mindestens einem Jahr durchgeführt werden. Derartige Messungen existieren derzeit in saisonal überfuteten Wäldern im Amazonasgebiet nicht. Die Austauschflussmessungen über der Baumkrone sollen in diesem Projekt durch direkte Messungen der Methan-Quellen und -Senken ergänzt werden. Diese Kombination von Messungen erlaubt es, die Emissionen der einzelnen Quellen und Senken mit den Messungen über der Baumkrone zu verbinden und damit den CH4-Haushalt in dem Bereich des 'Footprints' der Messungen zu verstehen. Dies ist wichtig, weil einige Quellen nicht gut verstanden sind, z.B. wurden vor kurzem hohe Emissionen aus Baumstämmen in saisonal überfluteten Regionen gemessen. Darüberhinaus liefern die CH4 Flussmessungen oberhalb der Baumkrone über einen vollen Jahreszyklus einen Datensatz, der durch 'Upscaling' mit den Austauschflüssen, die man aus der Inversion atmosphärischer Konzentrationsmessungen erhält, verglichen werden kann. Die vorgeschlagenen Messungen sollen an dem Turm K34, welcher in einem saisonal überfluteten Wald nahe Manaus (Brasilien) steht, durchgeführt werden. Wir haben die Genehmigung unsere Instrumente an diesem Turm zu installieren und für das Spektrometer steht ein klimatisierter Raum zur Verfügung. Für die Flussmessungen werden wir die Relaxed Eddy Accumulation (REA) Technik mit einem FTIR-Spektrometer koppeln. Der Aufbau dieses FTIR-REA Flussmesssystems wurde in dem EU-Projekt INGOS entwickelt und das Messsystem steht zur Verfügung. Das System ist in der Lage, die Flüsse von CH4, CO2, N2O, CO und d13CO2 gleichzeitig zu messen. Die einzelnen Emissionsquellen innerhalb des 'Footprints' der Flussmessungen werden mit einem tragbaren Analysator im Rahmen einzelner Kampagnen bestimmt.
Das Projekt "Ressortforschungsplan 2024, Ausschleusung von Schadstoffen aus Stoffkreisläufen mittels thermischer Verfahren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: GKS-Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt GmbH.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.
Das Projekt "Reaktiver Transport von Haldensickerwasser in teilgesättigten quartären (pleistozänen/holozänen) Talsedimenten" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Geowissenschaften, Lehrstuhl für Angewandte Geologie.Im Ronneburger Revier (Ostthüringen) fand von 1952-1990 die weltweit größte Urangewinnung aus Schwarzpeliten statt. Die derzeit vom Halden-Sickerwasser der Nordhalde, später vom austretenden Flutungswasser des gefluteten unterirdischen Grubengebäudes durchströmten Talsedimente des Gessentales stellen nach den seit August 1997 laufenden Voruntersuchungen eine Senke für Schwermetalle/Radionuklide dar. Die Fällungsprozesse und die Randbedingungen für diese Senkenfunktion sind bisher nicht bekannt. Noch in diesem Jahr werden über 100 Sondierungsbohrungen (Schlagbohrverfahren) von Seiten der Wismut GmbH im Gessental durchgeführt, woraus sich eine exzellente Probenentnahmemöglichkeit ergibt. Mit dem beantragten Forschungsprojekt sollen die sedimentologischen und hydraulischen Bedingungen und hydrogeochemischen (und mikrobiologischen Prozesse im Sicker- und Grundwasserpfad der quartären Talsedimente unter besonderer Berücksichtigung des Verhaltens von Uran erfasst werden. Hierzu sind sowohl Gelände- (Infiltrationstests, Pumpversuche, evtl. Tracertests) als auch Laborexperimente (Säulenversuche) vorgesehen. Die Kenntnisse sollen genutzt werden, um Teilprozesse des Systems zu modellieren (hydraulische und thermodynamische Gleichgewichtsmodelle), die für die Demobilisierung der Schwermetalle/Radionuklide wichtig sind. Die Ergebnisse stellen die Voraussetzung für eine fundierte Prognose über die Entwicklung der Stoffausträge aus dem Gessentaler Fließsystem und für die Stoffdynamik natürlicher Systeme dar.
Das Projekt "Bedeutung physikalischer Prozesse für die Konservierung organischer Verbindungen (Senkenfunktion) in strukturierten Böden" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Professur für Bodenkunde.Die Bedeutung der Aggregierungsprozesse für die CO2-Quellen- und Senkenfunktion der im Schwerpunktprogramm 1090 bearbeiteten Böden soll unter dem angegebenen Thema bearbeitet werden. Ziel der Untersuchungen ist es, die Immobilisierung und Mobilisierung sowie die Verteilung der organischen Substanz unter definierten physikalischen Randbedingungen (Hydraulik, Mechanik) zu quantifizieren. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die räumliche und zeitliche Dimension der Strukturbildung gelegt. Im Einzelnen sollen die Auswirkungen hydraulischer und mechanischer Prozesse und deren Wechselwirkung zueinander für die Festlegung von organischer Substanz im Boden analysiert werden. Dafür werden Zug- und Scherversuche durchgeführt, die Porenverteilung und -funktionen ebenso wie die Durchlüftung und der damit verbundenen potentiellen Abbaubarkeit der organischen Substanz auf den Skalen des strukturierten Gesamtbodens und des Einzelaggregates bestimmt. Durch Perkolationsversuche und der Analyse der räumlichen Verteilung der organischen Substanz wird die Frage der Erreichbarkeit bestimmter Prozeßräume erörtert. In enger Zusammenarbeit und in der Kombination mit den Ergebnissen der Forschungsvorhaben der Antragsteller: Grootes, Guggenberger, Bachmann können daher genauere Informationen über die physikalisch quantifizierbaren Randbedingungen der Strukturstabilität als Grundlage für die CO2 -Quellen- und Senkenfunktion von Böden erwartet werden.
Das Projekt "Herkunft und Ausbreitung schwermetallreicher atmosphaerischer Schwebstoffe" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Göttingen, Geochemisches Institut.Das Hauptproblem bei der Erfassung von Ursachen und Ablaeufen, die nach heutigen Erkenntnissen zur vermehrten Belastung industrieferner Gebiete durch partikelgebundene Schadstoffe fuehren, liegt darin, dass die ueblicherweise gemessenen Elementkonzentrationen in den Niederschlaegen keine Rueckschluesse auf , die Art der eingetragenen Materialien zulassen. Die Probe besteht aus einem Substanzgemisch, bei dem es sehr schwer ist, Informationen ueber Gesamtmenge, Matrixzusammensetzung und Herkunft einzelner Komponenten zu erzielen.In ausgewaehlten industriefernen Gebieten sollen anthropogene und natuerliche Feststoffeintraege aus der Atmosphaere identifiziert und lokalen, regionalen und ueberregionalen Quellen eindeutig zugeordnet werden. Dazu werden Schadstoffsenken und Ursprungsquellen beprobt und auf zahlreiche Haupt-, Neben- und Spurenelemente untersucht. Elemente, die hohe Konzentrationen aus spezifischen Quellen aufweisen, dienen als Leitelemente zur Erstellung von Elementmassenbilanzen mit Rezeptormodellen.
Klärschlamm ist ein Abfallprodukt, das in Kläranlagen bei der Reinigung von häuslichem, gewerblichem und industriellem Abwasser, sowie Niederschlagswasser entsteht. Die Entsorgung der Klärschlämme findet unter Beachtung der Vorgaben des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) statt. Im Klärschlamm werden alle Stör- bzw. Schadstoffe des Abwasserreinigungsprozesses niedergeschlagen. Er fungiert somit als Schadstoffsenke. Im Land Berlin sind für die Abwasserentsorgung und -aufbereitung die Berliner Wasserbetriebe (BWB) als Anstalt öffentlichen Rechts (AöR) zuständig. In den Kläranlagen der BWB wird das Abwasser in mechanischen, biologischen und/ oder chemischen Behandlungsstufen von störenden Bestandteilen gereinigt. Klärschlamm eignet sich auf Grund des hohen Anteils an organischen Bestandteilen insbesondere als Ersatzbrennstoff in der Kohle- bzw. Zementindustrie. Daneben gilt er als der wichtigste sekundäre Phosphorlieferant. Bei der nachhaltigen Nutzung von Ressourcen und Energie wird Klärschlamm zukünftig eine wichtige Rolle als regenerativer Ressourcenträger zukommen. Mit ca. 3.4 Mio. Einwohnern auf 892 km² ist Berlin nicht nur die größte Stadt in der Bundesrepublik Deutschland, sondern hat mit ca. 3.800 Einwohnern pro Quadratkilometer auch die höchste Bevölkerungsdichte. Mehr als 99 Prozent aller Haushalte sind im Land Berlin an das öffentliche Kanalisations- und Entwässerungssystem mit einer Gesamtlänge von etwa 9.600 km angeschlossen. Ein ca. 1.170 km langes Abwasserdruckleitungsnetz verbindet 154 Abwasserpumpwerke untereinander und ermöglicht die Verteilung des gesammelten Abwassers auf sechs Klärwerke. Bei trockenem Wetter behandeln die Kläranlagen rund 620.000 m³ Abwasser täglich. Bei Regenwetter kann sich diese Menge erhöhen. In den Kläranlagen fließt das Abwasser zunächst durch eine mechanische Reinigungsstufe bestehend aus Rechen, Sandfang und Absetzbecken, wo grobe und ungelöste Verunreinigungen abgetrennt werden und separat entsorgt werden. In der sich anschließenden biologischen Reinigungsstufe erfolgt die biologische Entfernung von Phosphor- und Stickstoffverbindungen. Auch ungelöste und biologisch abbaubare Stoffe werden dort zu etwa 97% zurückgehalten. Das gereinigte Wasser wird anschließend wieder in den Wasserkreislauf zurück geleitet. Der bei der Abwasserreinigung entstandene Klärschlamm wird nach Entwässerung bzw. Trocknung einer geregelten Entsorgung zugeführt. Derzeit werden ca. 57% des Berliner Klärschlamms in der Monoverbrennungsanlage in Ruhleben verbrannt und die resultierenden Aschen deponiert. Die verbleibenden ca. 43% des Klärschlamms werden als Ersatzbrennstoff in Kohlekraftwerken bzw. in der Zementindustrie in anderen Bundesländern energetisch verwertet. In jüngster Zeit findet auch eine stoffliche Verwertung eines kleinen Anteils der im Klärschlamm enthaltenen Nährstoffe Phosphor und Stickstoff, die aus der wässrigen Phase in mineralischer Form als Struvit (MgNH 4 PO 4 * 6H 2 O) gefällt werden, statt. Das Struvit wird unter dem Namen “Berliner Pflanze” als zugelassener Mineraldünger von den BWB vermarktet. BWB: Berliner Pflanze – Der mineralische Langzeitdünger
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