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Toxic pollution detection in ground water: from real time early warning to overall assessment

Das Projekt "Toxic pollution detection in ground water: from real time early warning to overall assessment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBM - DR. BUCKUP Der Bohrlochmesser Inhaber: Dr. Klaus Buckup e.K. durchgeführt. Objective: Decades of unregulated disposal of toxic wastes in the NIS countries have create d major environmental pollution problems seriously affecting public health. The hereby project proposal involves the collaboration of specialised institutions from Russia, Ukraine, Georgia and Armenia, countries currently facing severe problems of toxic pollution in their ground water. Technical assistance is provided by a European Consortium of highly specialised companies (including three SMEtmS) and a major institution acting as overall coordinator, whose experience in the specific topic can be considered as global. The project will be focused on groundwater pollution monitoring, assessment, environmental management, early warning; training and civil awareness. In conjunction to the above, specially trained local scientific and technical groups will be created, that eventually take over the running of the project, during and after its completion. Prime Contractor: Geological Survey of Finland, Research and Development Unit; Espoo; Finland.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordsaat Saatzuchtgesellschaft mbH, Zuchtstation Langenstein durchgeführt. Ziele des Vorhabens sind (i) Etablierung von empfindlichen Nachweisverfahren für Fusariumpilze, (ii) Evaluierung von Sortimenten und (iii) Einbeziehung in Zuchtprogramme für die Entwicklung von resistenten Stämmen. a) Analytik und Methoden etablieren sowie zur Resistenzprüfung in Sortimenten (SO) und Zuchtmaterial anwenden b) Sortimente evaluieren, c) genetische Variabilität erzeugen (Kreuzungen), d) Entwicklung von Zuchtstämmen mittels Doppelhaploiden (DH) und e) mittels Pedigree (PD). Die selektierten Linien dienen der mittelbaren (DH) und der langfristigen (PD) Sortenentwicklung für den nationalen und internationalen Markt. Dadurch entstehen Sorten mit neuen zunehmend wichtigeren Komponenten des landeskulturellen Wertes (Fusariumresistenz) und für die menschliche Ernährung (Vermeidung von Toxinbelastungen). Unter Beachtung ökotoxikologischer und ökonomischer Aspekte stellen die Züchtung und der Anbau resistenter Sorten die einzige Möglichkeit zur Befallsbegrenzung dar. Die beabsichtigte Sortenentwicklung folgt einem überaus innovativem Konzept bezüglich Resistenz und schneller Entwicklung. Daraus folgen Wettbewerbsvorteile für die Sorten und für das Unternehmen Nordsaat.

Abtrennung von Schwermetallen aus Grund- und Flusswasser in Aktivkohlefiltern

Das Projekt "Abtrennung von Schwermetallen aus Grund- und Flusswasser in Aktivkohlefiltern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Darmstadt, Fachbereich 8 Anorganische Chemie und Kernchemie durchgeführt. Es soll festgestellt werden, in welchem Umfang toxische Schwermetalle in dem fuer die Wasseraufbereitung verwendeten Rohwasser komplex gebunden sind und in dieser Form bei der Wasseraufbereitung an Aktivkohlefiltern durch Adsorption zurueckgehalten werden. Auf diese Weise koennte sichergestellt werden, ob die toxischen Schwermetalle bei der Wasseraufbereitung zusammen mit organischen Verunreinigungen des Wassers entfernt werden. Ausserdem soll festgestellt werden, welcher Anteil der toxischen Schwermetalle in dem fuer die Wasseraufbereitung verwendeten Rohwasser echt geloest vorliegt und welcher Anteil kolloidal geloest ist. Die Untersuchungen sollen in enger Zusammenarbeit mit den Wasserwerken Wiesbaden (Dr. Haberer) ausgefuehrt werden.

Teilvorhaben C

Das Projekt "Teilvorhaben C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie durchgeführt. In der Mühlenwirtschaft fallen Nebenprodukte wie Kleie, Grießkleie und Nachmehle, aber auch Rest- und Abfallstoffe in großen Mengen an, darunter auch mutterkorn-belastete Reinigungsabgänge, die aufgrund ihrer Toxinbelastung durch Mutterkorn-Alkaloide nicht als Lebens- oder Futtermittel geeignet sind. Gesamtziel des Verbunds C4-Bioraffinerie ist die fermentative Gewinnung von Bio-Butanol aus derartigen Seitenströmen der Mühlenindustrie und die Weiterverarbeitung des Butanols zu biobasierten Schmierstoffkomponenten. Dieses Teilvorhaben soll geeignete Bakterienstämme für die effiziente Vergärung der o.g. stärkehaltigen Mühlen-Nebenprodukte und Abfallstoffe zu Bio-Butanol entwickeln.

Einfluss des Redoxpotentials auf die Wertigkeit und Löslichkeit von eisenkomplexierten Cyaniden in Böden

Das Projekt "Einfluss des Redoxpotentials auf die Wertigkeit und Löslichkeit von eisenkomplexierten Cyaniden in Böden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Fachgruppe Geowissenschaften, Geographisches Institut durchgeführt. Cyanide treten in belasteten Böden und Grundwässern vorwiegend als Eisencyankomplexe auf. In der Festphase liegen sie als Eisencyan(II)komplex (FeII(CN)6), vor. Demgegenüber ist unbekannt, wie nach Auflösung dieser Festphasen die Verteilung der reduzierten, (FeII(CN)6)4-, zur oxidierten, (FeIII(CN)6)3-, Spezies in der Bodenlösung und im Grundwasser ist. Bislang wurde diese Verteilung mittels geochemischer Programme unter Annahme eines chemischen Gleichgewichtes über das Redoxpotential berechnet, aber nie analysiert. Ein Ziel dieser Untersuchung ist zu klären, in welcher Oxidationsstufe die Eisencyankomplexe in belasteten Sickerwässern vorliegen und welche Abhängigkeiten zum pH-Wert und Redoxpotential bestehen. In einem zweiten Schritt soll der Einfluss des Redoxpotentials auf die Löslichkeit von Eisencyankomplexen in Bodensuspensionen mittels biogeochemischer Mikrokosmen, die eine Steuerung des Redoxpotentials erlauben, untersucht werden. Teilziel ist es hierbei, den Einfluss reduzierender Bedingungen auf die Eisencyankonzentrationen zu klären, denn Fällungen definierter Mangan(II)- und Eisen(II)cyanverbindungen sind infolge reduktiver Auflösung von Mangan(III,IV)- und Eisen(III)oxiden möglich. Die Ergebnisse des Projektes sollen es ermöglichen, das Verhalten und die Löslichkeit von potentiell toxischen Eisencyankomplexen in Böden besser zu verstehen.

Einfluß von Bewirtschaftungsformen des Grünlandes auf die Belastung von Futtermitteln mit mikrobiellen Toxinen

Das Projekt "Einfluß von Bewirtschaftungsformen des Grünlandes auf die Belastung von Futtermitteln mit mikrobiellen Toxinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Landnutzungssysteme und Landschaftsökologie durchgeführt. Extensive Nutzungsformen des Grünlandes können unter dem Einfluss einer reduzierten Schnitthäufigkeit und Düngung zu veränderten ökologischen Bedingungen im Pflanzenbestand führen. Dabei werden insbesondere auf nährstoffreichen Standorten Voraussetzungen geschaffen, die einen signifikanten Anstieg der Besiedlung der Phyllosphäre mit Mikroorganismen zur Folge haben und damit die Gefahr der Bildung und Anreicherung von toxischen Stoffwechselprodukten und Zellinhaltsstoffen im Futter erhöhen. In den Untersuchungen wird die Populationsdynamik von Bakterien, Schimmelpilzen und Hefen und deren Bildung von Mykotoxinen und Endotoxinen in Abhängigkeit von der Nutzung charakterisiert. Gleichzeitig sollen biotische und abiotische Faktoren als Einflussgrößen determiniert werden, um kausale Funktionen und Prozesse aufzuklären. Ein wichtiges Ziel besteht darin, eventuell Vorhersagen zur Pathogen- und Toxinbelastung der Futtermittel zu ermöglichen bzw. auf deren Grundlage Empfehlungen zu Bewirtschaftungsmaßnahmen abzuleiten.

Teilprojekt: Testfeld Süd: Vorkommen, Speziation und Transportverhalten von Cyaniden im Grundwasser

Das Projekt "Teilprojekt: Testfeld Süd: Vorkommen, Speziation und Transportverhalten von Cyaniden im Grundwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Verunreinigungen mit Cyaniden z.B. in Folge eines Gaswerkbetriebes können zu Problemen bei der Trinkwassernutzung führen, da das freie Cyanid hoch toxisch und sehr mobil ist. Unter dem Begriff 'Gesamtcyanide' sind neben dem freien Cyanid eine Reihe weniger toxischer Cyanidspezies zusammengefasst, die durch eine Standardmethode gemeinsam analysiert werden können. Grundwasseruntersuchungen im Rahmen dieses Projektes auf dem Testfeld Süd zeigen, dass Cyanide in Konzentrationsbereichen zwischen größer 2 mg und dem Trinkwassergrenzwert (50 my) etwa ein Drittel der Messstellen verunreinigen. Dabei sind die Konzentrationen durch die Lokation möglicher Eintragsquellen (vor allem durch Reststoffablagerung), die geochemischen Bedingungen im Wasser sowie die hydraulischen Verhältnisse bestimmt. Modellrechnungen mit PHREEQC weisen darauf hin, dass die thermodynamisch stabile Spezies unter den gegebenen Milieubedingungen die hoch toxische Blausäure ist. Vergleiche mit den analytischen Befunden (freies Cyanid) belegen dieses nicht bzw. legen nahe, dass Gleichgewichtsbedingungen im untersuchten Grundwasser nicht anzunehmen sind. Ergänzende Untersuchungen im Labor sollen parallel zu weiteren Feldkampagnen mit Grundwasserprobenahmen und Bodenluftuntersuchungen im letzten Untersuchungsjahr durchgeführt werden, um die Plausibilität der Modellberechnungen zu überprüfen. Dabei steht zum einen die Stabilität von Eisenkomplexen und zum anderen die Bildung von Umsatzprodukten wie Thiocyanat im Mittelpunkt des Interesses. Aufgrund der hohen toxikologischen Relevanz sollen die Untersuchungen ausschließlich in geschlossenen Batchsystemen durchgeführt werden

Teilvorhaben A

Das Projekt "Teilvorhaben A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klüber Lubrication München GmbH & Co. KG durchgeführt. Reinigungsabgänge der Mühlenindustrie, die vor der Verarbeitung von Getreide in großen Mengen anfallen, finden bis dato keine wertschöpfende, wirtschaftliche Verwertung. In diesem Projekt will ein interdisziplinäres Konsortium aus Hochschul- und Industriepartnern einen Prozess zur Gewinnung hochwertiger biobasierter Schmierstoffkomponenten aus derartigen Rest- bzw. Abfallstoffen entwickeln. Insbesondere sollen dabei auch mutterkornbelastete Abfallströme verwertet werden, die einen signifikanten Anteil an Stärke enthalten, die aber wegen der hohen Toxinbelastung durch die Mutterkornsklerotien nicht als Lebens- oder Futtermittel geeignet sind. Der zu entwickelnde biotechnologisch/chemisch-katalytische Prozess beinhaltet die Vergärung von Mühlen-Reinigungsabgängen zur Gewinnung von Bio-Butanol, welches in Nachfolgeschritten in weitere wertvolle Produkte umgewandelt wird. Dazu müssen folgende Teilaspekte bearbeitet werden: - Die Identifizierung und Optimierung von Clostridienstämmen, die zur effizienten fermentativen Herstellung von Butanol aus (mutterkornhaltigen) Reinigungsabgängen befähigt sind. Mit ausgewählten Stämmen werden optimierte Methoden zur Fermentation und Butanolabtrennung entwickelt. - Die Etablierung eines geeigneten technischen Verfahrens für die Dehydratisierung des fermentativ gewonnenen n-Butanol zu Buten. - Die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens für die Polymerisation der biobasierten Butene zu Polybutenen und Polyalphaolefinen (PAOs). - Die Evaluierung der Eignung der hergestellten Polybutene und PAOs für den Einsatz in Schmierstoffzubereitungen. Der entwickelte Prozess erlaubt erstmals eine Wertschöpfung aus Reinigungsabgängen und insbesondere aus mutterkornbelastetem Getreide.

Vorbeugung gegen Fusarium-Befall und Toxinbelastung bei Mais durch Resistenzzüchtung

Das Projekt "Vorbeugung gegen Fusarium-Befall und Toxinbelastung bei Mais durch Resistenzzüchtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Ziel ist es, die Grundlagen für eine effiziente Züchtung von an die klimatischen Verhältnisse Baden-Württembergs angepassten Maissorten mit verbesserter Resistenz gegen Kolbenfusariosen zu schaffen. Dazu sollen Resistenzprüfungen und Mykotoxinanalysen so optimiert werden, dass ein für Züchtungsprogramme erforderlicher hoher Durchsatz erreicht wird sowie wichtige zuchtmethodische Parameter für Fusariumresistenz und Mykotoxinkonzentration bei Mais bestimmt werden. Fusariumbefall bei Mais ist mit Einbußen bei Ertrag und Produktqualität sowie einer erheblichen Kontamination des Erntegutes mit verschiedenen Mykotoxinen verbunden. Des weiteren kann es zu empfindlichen Ertragseinbußen und hoher Mykotoxinbelastung der Folgekulturen (v.a. Weizen) kommen. Die daraus resultierende gesundheitliche Gefährdung von Mensch und Tier durch erhöhte Mykotoxinbelastung von Nahrungs- und Futtermitteln stellt ein erhebliches Gefahrenpotential für Verbraucher und Erzeuger dar. Für frühreifes europäisches Maiszuchtmaterial liegen bislang keine verlässlichen Informationen zur genetischen Variation der Fusariumresistenz und den der Resistenz zugrunde liegenden Vererbungsmechanismen vor.

Teilvorhaben A

Das Projekt "Teilvorhaben A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Ziel dieses internationalen Kooperationsprojektes ist die Entwicklung innovativer Züchtungsstrategien als Grundlage für die Herstellung von pilzresistentem Weizen und Mais. Im Einzelnen geht es um die Pathosysteme Weizen/Septoria tritici, ein Pilz, der als Blattpathogen europaweit von zunehmender Bedeutung ist, Weizen/Ährenfusariosen bzw. Mais/Kolbenfusariosen, die zur Anreicherung von gefährlichen Mykotoxinen im Erntegut führen. Der Arbeitsplan beinhaltet genomische, quantitativ-genetische, bioinformatorische und gentechnische Ansätze zur Analyse und Erweiterung der genetischen Diversität, die zu einer vergleichenden Meta-Analyse zusammengeführt werden. Dieser integrative Ansatz ermöglicht die Identifizierung und Zusammenführung von breit wirksamen genomischen Bereichen mit Kandidatengenen. Durch die Beteiligung führender Pflanzenzüchtungsunternehmen ist eine schnelle Umsetzung der Ergebnisse mit Elite-Material gewährleistet. Neue, resistente Sorten werden erhöhte Erträge, eine geringere Toxinbelastung zeigen und eine Reduktion des Fungizideinsatzes ermöglichen. Die Ergebnisse sind daher von hoher ökologischer und ökonomischer Bedeutung für die gesamten Wertschöpfungsketten bis zum Endverbraucher. Finanzierung: BMBF, Bonn, Lochow-Petkus GmbH, Bergen, KWS SAAT AG, Einbeck

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