Das Projekt "CarboLifeCycle - Materialeigenschaften, Freisetzung und Verhalten in der Umwelt von CNT-Materialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Biologie V, Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel des Projekts ist die Qualifizierung der Freisetzung von CNT aus Kompositen nach Bewitterung und Entsorgung sowie die Untersuchung des ökotoxikologischen Potentials der freigesetzten CNT in aquatischen Systemen. Diese Informationen sollen dazu beitragen, eine Umweltrisikoabschätzung von CNT zu ermöglichen. Dazu sollen relevante ökotoxikologische Endpunkte neben den Standardtests bzgl. Mortalität, Wachstum und Reproduktion untersucht werden wie z. B. oxidativer Stress, Genotoxizität und dioxinähnliche Wirkung. 2. Arbeitsplanung CNT werden zunächst radioaktiv markiert und in Absprache mit BTS in relevante Werkstoffe eingearbeitet, die anschließend für Bewitterungsstudien verwendet werden. In Kooperation mit BAM wird ein Versuchsaufbau entwickelt, der die Bewitterung von Polymerproben (Bestrahlung, Beregnung, Biofilmbildung, Exposition für Deponiesickerwasser) und eine Bestimmung der möglichen Emission von CNT in das Wasser ermöglicht. Spezifische ökotoxikologische Tests betreffen und a. die Bewertung von oxidativem Stress (Lipidperoxidation, Aktivität der Gluthation-S-Transferase und Superoxid-Dismutase) in Fischkiemen und -leber, die Genotoxizität und die dioxinähnliche Wirkung (Ames-, COMET-, Mikrokern- und EROD-Assey).
Das Projekt "Einfluss von Ozon und Trockenstress auf Kulturpflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Graz, Institut für Pflanzenphysiologie durchgeführt. Das vorliegende Forschungsvorhaben soll im Rahmen eines Projektpaketes durchgeführt werden, bei dem nationale und internationale Kooperationen in Form von Teilprojekten vorgesehen sind. Dabei soll anhand eines großen Begasungsversuches der kombinierte Einfluß von Ozon- und Trockenstreß auf Kulturpflanzen (Weizen, Buschbohne) analysiert werden. Der Forschungsschwerpunkt knüpft an Untersuchungsergebnisse des 'European Open Top Chambers Programmes (EOTCP)' an, welches sich im Zuge von Begasungsexperimenten mit den Auswirkungen von singulärem Ozoneinfluß auf Kulturpflanzen beschäftigt hat. Dieser Luftschadstoff führt bei Kulturpflanzen zu Wachstumsverminderungen und folglich zu Ertragseinbußen. Allerdings sind singuläre Ursachen für Störungen nur in den seltensten Fallen zutreffend, vielmehr sind es Stressorenkomplexe, die am natürlichen Standort vorherrschen und auf den pflanzlichen Organismus wirken. Somit besteht ein dringlicher Forschungsbedarf, sogenannte 'modifizierende' Faktoren, die das Reaktions- bzw. Streßverhalten einer Pflanze auf den primären Stressor Ozon beeinflussen, in zukünftige Untersuchungen miteinzubeziehen. Neben dem Faktor Trockenheit will man auch die Annahme prüfen, ob einzelne Entwicklungsstadien der Kulturpflanzen sich in ihrem Reaktionsverhalten in Hinblick auf Streßeinwirkung unterscheiden. Weiters sollen unterschiedliche Varietäten auf ihre Sensibilität bzw. Resistenz jenen Stressoren gegenüber untersucht werden. Im Rahmen des vorliegenden Teilprojektes werden Komponenten des antioxidativen Schutzsystems der pflanzlichen Zelle analysiert. Dazu zählen neben einigen Enzymen (Peroxidasen, Superoxiddismutase) die Antioxidantien Ascorbinsäure, Glutathion und a -Tocopherol. Die Bildung von toxischen Sauerstoffspezies innerhalb der pflanzlichen Zelle und deren Entgiftung durch das antioxidative Schutzsystem stellt ein natürliches Stoffwechselgeschehen dar. Zusätzliche Umweltstressoren, die auf den pflanzlichen Organismus Einfluß nehmen, verursachen eine vermehrte Entstehung von phytotoxischen Sauerstoffverbindungen. Aktive Reaktionen auf diesen oxidativen Streß können anhand von erhöhten Antioxidantiengehalten detektiert werden. Vor allem Änderungen im Redoxzustand von Ascorbinsäure und Glutathion spiegeln einflußnehmenden oxidativen Streß wider. Die oben angeführten Streßenzyme sollen auch im Rahmen einer internationalen Kooperation molekularbiologisch analysiert werden. Eine Untersuchung der Chloroplastenpigmente, ihrer Gehalte und Relationen zueinander, soll ebenfalls durchgeführt werden. Streßeinfluß verursacht eine Verminderung oder Zerstörung photosyntethisch aktiver Chloroplastenpigmente, Verschiebungen von Pigmentgehalten untereinander geben Hinweise auf vorherrschenden oxidativen Streß. Die Arbeitshypothese besteht darin, daß sich vor allem der Faktor Strahlung wesentlich auf bereits durch oxidativen Streß geschwächte Pflanzen auswirken könnte.