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Found 15 results.

The role of natural science collections in the biomonitoring of environmental contaminants in apex predators in support of the EU's zero pollution ambition

The chemical industry is the leading sector in the EU in terms of added value. However, contaminants pose a major threat and significant costs to the environment and human health. While EU legislation and international conventions aim to reduce this threat, regulators struggle to assess and manage chemical risks, given the vast number of substances involved and the lack of data on exposure and hazards. The European Green Deal sets a "zero pollution ambition for a toxic free environment" by 2050 and the EU Chemicals Strategy calls for increased monitoring of chemicals in the environment. Monitoring of contaminants in biota can, inter alia: provide regulators with early warning of bioaccumulation problems with chemicals of emerging concern; trigger risk assessment of persistent, bioaccumulative and toxic substances; enable risk assessment of chemical mixtures in biota; enable risk assessment of mixtures; and enable assessment of the effectiveness of risk management measures and of chemicals regulations overall. A number of these purposes are to be addressed under the recently launched European Partnership for Risk Assessment of Chemicals (PARC). Apex predators are of particular value to biomonitoring. Securing sufficient data at European scale implies large-scale, long-term monitoring and a steady supply of large numbers of fresh apex predator tissue samples from across Europe. Natural science collections are very well-placed to supply these. Pan-European monitoring requires effective coordination among field organisations, collections and analytical laboratories for the flow of required specimens, processing and storage of specimens and tissue samples, contaminant analyses delivering pan-European data sets, and provision of specimen and population contextual data. Collections are well-placed to coordinate this. The COST Action European Raptor Biomonitoring Facility provides a well-developed model showing how this can work, integrating a European Raptor Biomonitoring Scheme, Specimen Bank and Sampling Programme. Simultaneously, the EU-funded LIFE APEX has demonstrated a range of regulatory applications using cutting-edge analytical techniques. PARC plans to make best use of such sampling and biomonitoring programmes. Collections are poised to play a critical role in supporting PARC objectives and thereby contribute to delivery of the EU's zero-pollution ambition. © The Author(s) 2022

Separation und Rückführung Scaling-relevanter Radionuklide und Schwermetalle vor ihrem Eintritt in den Anlagenkreislauf von Geothermieanlagen - Verfahrensgrundlagen für die Gewinnung strategischer seltener Metalle aus Thermalwässern

Trotz aller Anstrengungen konnte das Scalingproblem in Geothermieanlagen bisher nicht befriedigend gelöst werden. Ablagerungen durch Radionuklide und toxische Schwermetalle beinträchtigen den Anlagenbetrieb und verursachen einen erhöhten Wartungsaufwand. Es soll deshalb ein neuer Ansatz entwickelt und im Technikumsmaßstab erprobt werden, bei dem die Radionuklide und Schwermetalle vor dem Eintritt in die übertätigen Anlagen aus dem Thermalwasser galvanisch separiert und unter Umgehung des Anlagenkreises dem Reservoir wieder zugeführt werden. In Grundlagenversuchen wurde die gezielte Abscheidung bereits erreicht. Scales enthalten jedoch auch wertvolle strategische Metalle, die dabei gewonnen werden können. Dafür ist jedoch die Separation vom Blei (Pb-210) erforderlich. Im Rahmen der Bearbeitung sind zunächst die Abscheidepotentiale- und Bedingungen für die Scalebildner im Labor und In-situ zu ermitteln. Gleichermaßen ist der Wirkungsgrad der Abscheidung zu bestimmen. Im nächsten Schritt werden die Bedingungen der Wiederauflösung im Separationssystem und speziell zur Trennung von Pb (Pb-210) ermittelt, womit gleichzeitig auch die Grundlagen für die Gewinnung strategischer Metalle gelegt werden. Mit diesen Grundlagen erfolgten die Konstruktion zur Fertigung des Abscheidesystems und dessen elektrochemische und hydraulische Optimierung u.a. mittels CFD-Modellierung. Schließlich soll das System im laufenden Betrieb erprobt werden und der Aufwand zur technischen Umsetzung bewertet werden.

Stadt, Land, Fluss: eine politische Ökologie des Sungai Kapuas (Kalimantan, Indonesien)

Mit einer Länge von über 1.000 km ist der Sungai Kapuas in West Kalimantan, Borneo, der längste Fluss Indonesiens. Er steht beispielhaft für die konflikthafte Multifunktionalität von Flüssen in Südostasien, deren politische Ökologie über die radikale Transformation des ländlichen Raums verändert wird. Dies führt aktuell zur Herausbildung neuer Konfliktfelder im Bereich der landwirtschaftlichen und industriellen Nutzung des Flusses, hinsichtlich des Zugangs zu Trinkwasser, der Gefährdung durch toxische oder ungereinigte Abwässer und weiterer Fragen des 'watershed management'. Zielsetzung des Forschungsprojektes ist eine raumtheoretisch fundierte Analyse des Verhältnisses zwischen Stadt und Land im Hinblick auf die fluide Ressource Wasser. Die politische Ökologie der städtischen Trink- und Abwasserversorgung wird dabei in Beziehung zu der Transformation gesellschaftlicher Naturverhältnisse des Flusses stromaufwärts gesetzt. Die Stadt Pontianak nahe der Flussmündung wird hierbei als Arena aufgefasst, in der Akteure über verschiedene Formen ökonomischer und politischer Intervention die Veränderungen im Landesinneren mit verursachen, welche ihrerseits über die Ressource Wasser auf die Stadt zurück wirken. Als einen theoretischen Bezugspunkt greift das Forschungsvorhaben Bronsons 'dentritic system'-Ansatz auf, um eine funktionale Neubetrachtung des Kapuas mit innovativen Ansätzen der Kulturökologie und der politischen Ökologie zu verbinden. Methodisches Kernstück bildet dabei eine Serie von etwa zehn 'Participatory Hydro-Political Appraisals'. Mit diesen werden von der Stadt ausgehend flussaufwärts die Konfliktfelder des Kapuas rekonstruiert. In Verbindung mit qualitativ-ethnographischer Feldforschung und Experteninterviews einerseits, sowie der Analyse quantitativer Sekundärdaten und der Entwicklung eines Partizipativen Geographic Information Systems (PGIS) andererseits wird eine gesellschaftswissenschaftliche 'Kartierung des Flusses durchgeführt. Auf dieser Basis lassen sich die unterschiedlichen Interessen und Akteuren entlang des Kapuas verorten und mit den umfassenderen Veränderungen der gesellschaftlichen Naturverhältnissen in Beziehung setzen.

MAR-DSW: Überschussmanagement von desaliniertem Meerwasser durch künstliche Grundwasseranreicherung am Beispiel des Menashe Feldstandortes in Israel (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)

In den letzten 10 Jahren wurden in Israel 5 neue Deslinierungsanlagen in Betrieb genommen, welches in Zeiten mit geringerem Wasserbedarf zu einem Überschuss von desaliniertem Wasser führen kann. Die Speicherung dieses Wassers in den Küstenaquiferen mittels künstlicher Grundwasseranreicherung soll eine Zukunftsoption sein, muss jedoch untersucht werden. In einem Pilotversuch zur Erprobung dieser Technologie wurde von uns festgestellt, dass (i) die Freisetzung von Calcium, Magnesium und Bicarbonat durch Lösung und Ionentausch von besonderer Relevanz ist, da die Konzentration dieser Ionen im desaliniertem Wasser gering sind. Diese Prozesse können die Wasserqualität verbessern. Darüber hinaus (ii) reagiert das dem desalinierten Wasser zugegebene Chlor mit natürlichem organischen Kohlenstoff welcher in den Zielaquiferen vorhanden sein könnte und bildet dabei potentiell toxische chlorierte und bromierte Nebenprodukte. In diesem Projekt werden die hydrochemischen Prozesse bei der Infiltration des desalinierten Wassers sowie die Bildung der der Nebenprodukte untersucht. Dabei werden insbesondere die Alterationen des Aquifermaterials durch Messungen von spezifischer Oberflächen, des Elementbestandes mittels Röntgenfluoriszenz, sowie durch Elektronenmikroskopische Methoden und Energiedispersiver Röntgenspektroskopie untersucht. Für die Charakterisierung der Nebenprodukte der Chlorierung der Wässer wird die komponentenspezifische Isotopenanalytik eingesetzt. Dabei sollen sowohl Kohlenstoffisotope als auch Chlorisotope bestimmt werden. Es soll außerdem eine Methode zur Bestimmun von Bromisotopen entwickelt werden. (i) Charakterisierung von Sedimenten und ihren Veränderungen durch die hydrochemischen Reaktionen, (ii) Generierung von Isotopendaten für die Desinfektionsnebenprodukte, und hier insbesondere Chlorisotopendaten, sowie (iii) Unterstützung der reaktiven Transportmodellierungen, insbesondere in der Implementierung von Isotopenfraktionierungen.

Optische Erkennung von Trinkwasserverunreinigungen durch Mikroplastik und Spurenstoffe (OPTIMUS)^Teilvorhaben: Elektrische Versorgung, Steuerung und Auto-Alignment des nichtkollinear optisch-parametrischen Oszillators im Projekt OPTIMUS, Teilvorhaben: Schnelle holographische Objekterkennung in Verbindung mit Raman-Spektroskopie zur Stofferkennung

Erfassung der standortabhängigen und kulturpflanzenspezifischen Beikrautflora in Arzneipflanzenbeständen unter besonderer Berücksichtigung Pyrrolizidinalkaloid-haltiger Unkräuter, Teilvorhaben 1: Erfassung der Unkrautflora und Erstellung einer PA-Unkrautdatenbank

Im Jahr 2013 vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) veröffentlichte Ergebnisse der Untersuchungen handelsüblicher Teemuster weisen auf unerwartet hohe Gehalte an sehr giftigen Pyrrolizidinalkaloiden (PAs) in Arznei- und Kräutertees hin. Das BfR sieht es als erforderlich an, die PA-Kontaminationen im Sinne des Verbraucherschutzes weitestgehend zu senken. Die hohen PA-Kontaminationen in pflanzlichen Rohstoffen für die Phytopharma-, Kosmetik- und Teeindustrie werden auf die Mitbeerntung einiger PA-haltiger Unkräuter zurückgeführt. Es liegen zur spezifischen Beikrautflora von Arznei- und Gewürzpflanzen keine belastbaren Erhebungen vor. Gesamtziel des Vorhabens ist die Erfassung der Arzneipflanzen begleitenden Beikrautflora bei 6 Arzneipflanzenarten sowohl im konventionellen wie auch im ökologischen Anbau, die Identifizierung der PA-bildenden Unkräuter, Bestimmung deren PA-Gehalte u. PA-Profile sowie die Erstellung einer Unkrautdatenbank. Diese Unkrautdatenbank gibt Auskunft über die spezifisch oder allgemein auftretenden Unkräuter, die bei den manuellen, mechanischen oder chemischen Unkrautbekämpfungsmaßnahmen der jeweiligen Anbauverfahren nicht erkannt oder nicht ausreichend erfasst werden. Das Vorhaben leistet einen Beitrag zur Erarbeitung von PA-Minimierstrategien bei Pflanzen mit besonderen Inhaltsstoffen u. zur Sicherung von deren Anbaufähigkeit bei Gewährleistung der regulatorischen Festlegungen zum Verbraucherschutz. Das Vorhaben wird in mehrere Arbeitspakete (AP) gegliedert, wobei nachfolgend die APs des Teilvorhabens 1 'Erfassung der Unkrautflora und Erstellung einer PA-Unkrautdatenbank' aufgeführt sind: AP I Projektmanagement AP II Information / Recherche AP III Methodik / Verfahrensweise AP VI Erfassung der Unkrautflora konventionell AP VIII PA-Unkrautdatenbank: Entwicklung der Software / Auffüllung mit vorhandenen Daten AP IX Analytik: Gesamt-PA-Gehalte und PA-Profile AP X Beschreibung PA-Unkräuter AP XI Auswertung / Publikation

Avoiding Adverse Health Effects of Cyanobacterial Toxins: Development of Rapid Methods for Microcystin-detection in Water Supplies and Food Sources

ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme^ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme, ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme

Der Umbau des Energiesystems darf nicht zu einer Verschlechterung des Umweltzustands an anderer Stelle führen. Zur Minderung von Feinstaubemissionen aus der Verbrennung biogener Festbrennstoffe kommen elektrostatische und katalytische Nachbehandlungssysteme verstärkt zum Einsatz. Wissenschaftlich unklar sind ihre Auswirkungen auf das toxikologische Potenzial der verbleibenden Partikel. Mögliche Gefahren liegen in einer drastischen Verkleinerung der durchschnittlichen Partikelgröße, der Bildung hochtoxischer Sekundäraerosole durch den Abscheidemechanismus oder die Erhöhung der biologischen Verfügbarkeit von potenziell gesundheitsgefährdenden Feinstaubkomponenten. Mögliche Testsysteme sollen ausgewählt und auf die Aufgabenstellung übertragen werden. Die Testsysteme und die Abscheider sollen auf eine optimale Sensitivität und minimale Toxizität der gereinigten Abgase weiterentwickelt werden. Auf Basis von Verbrennungsversuchen von biogenen Festbrennstoffen mit modernen Feuerungen am DBFZ sollen vor und nach den Abscheidern von Karl Schräder Nachf. und anderen Abgasnachbehandlungen Proben generiert werden, die von der TUHH und den Dr. U. Noack-Laboratorien mit ausgewählten toxikologischen mikrobiologischen Testsystemen bewertet werden. Die Testsysteme werden zunächst anhand von losen Staubproben, anschließend mit Filterproben und schließlich an einem Expositionssystem angepasst, optimiert und validiert. Die Optimierung der Abscheider und ein Ringversuch bilden den Abschluss.

ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme^ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme^ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme^ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme, ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme

Der Umbau des Energiesystems darf nicht zu einer Verschlechterung des Umweltzustands an anderer Stelle führen. Zur Minderung von Feinstaubemissionen aus der Verbrennung biogener Festbrennstoffe kommen elektrostatische und katalytische Nachbehandlungssysteme verstärkt zum Einsatz. Wissenschaftlich unklar sind ihre Auswirkungen auf das toxikologische Potenzial der verbleibenden Partikel. Mögliche Gefahren liegen in einer drastischen Verkleinerung der durchschnittlichen Partikelgröße, der Bildung hochtoxischer Sekundäraerosole durch den Abscheidemechanismus oder die Erhöhung der biologischen Verfügbarkeit von potenziell gesundheitsgefährdenden Feinstaubkomponenten. Mögliche Testsysteme sollen ausgewählt und auf die Aufgabenstellung übertragen werden. Die Testsysteme und die Abscheider sollen auf eine optimale Sensitivität und minimale Toxizität der gereinigten Abgase weiterentwickelt werden. Auf Basis von Verbrennungsversuchen von biogenen Festbrennstoffen mit modernen Feuerungen am DBFZ sollen vor und nach den Abscheidern von Karl Schräder Nachf. und anderen Abgasnachbehandlungen Proben generiert werden, die von der TUHH und den Dr. U. Noack-Laboratorien mit ausgewählten toxikologischen mikrobiologischen Testsystemen bewertet werden. Die Testsysteme werden zunächst anhand von losen Staubproben, anschließend mit Filterproben und schließlich an einem Expositionssystem angepasst, optimiert und validiert. Die Optimierung der Abscheider und ein Ringversuch bilden den Abschluss.

Teilvorhaben: Erforschung des human- und ökotoxikologisch relevanten Löslichkeits- und Reaktionsverhaltens von GaAs sowie verwandter Arsenide und Phosphide^Teilvorhaben: Erforschung des human- und ökotoxikologischen Löslichkeits- und Reaktionsverhaltens von Galliumarsenid in Produktions- und Recyclingprozessen^Teilvorhaben: Lebenszyklusanalyse opto-elektronischer Halbleitermaterialien in der Produktion und im Produkt^Toxikologische, physikalisch-chemische und gesellschaftliche Erforschung innovativer Materialien und Prozesse der Optoelektronik (TEMPO)^Teilvorhaben: Erforschung der Stoffströme und Freisetzungspotentiale beim Recycling der Materialien GaAs und InP^Teilvorhaben: Expositionspotenzialerforschung von GaAs, GaN und Sic im Rahmen einer industriellen Halbleiterherstellung^Teilvorhaben: Stoffflussanalyse und Freisetzungen von Halbleiterstoffen über den gesamten Lebenszyklus^Teilvorhaben: Erforschung innovativer Materialien und Prozesse für optoeletronische Bauelemente auf der Basis von GaAs und SiC^Teilvorhaben: Toxikologische Stoffdatenbank und Auswertung, Teilvorhaben: Erforschung des human- und ökotoxikologisch relevanten Löslichkeits- und Reaktionsverhaltens von GaAs sowie verwandter Arsenide und Antimonide

Das Ziel des vom Bundesforschungsministerium geförderten Verbundprojekts TEMPO (Toxikologische, physikalisch-chemische und gesellschaftliche Erforschung innovativer Materialien und Prozesse der Optoelektronik) besteht darin, diese wissenschaftliche Grundlage für die Stoffe Galliumarsenid, Galliumnitrid, Siliziumcarbid, Indiumphosphid, Indiumarsenid und Galliumantimonid substanziell mit einem ganzheitlichen Ansatz zu vertiefen. Dazu wird vorhandenes (Material-)Wissen konzentriert, es werden Wissensdefizite identifiziert und durch experimentelle Untersuchungen, u.a. zu toxikologischen Schlüsselfragen wie Lungenwechselwirkungen und Bioverfügbarkeit, geschlossen. Der Projektschwerpunkt liegt darüber hinaus auch auf der Analyse der Expositionsrisiken und der vorhandenen Risikomanagementpraxis während des ganzen Lebenszyklus der betreffenden Stoffe von den Arbeitsplätzen bei der Herstellung bis hin zum Produktrecycling. Das Hauptziel des vorliegenden TEMPO-Teilprojektes ist es, die Kenntnisse zum Stand des chemisch-physikalischen Löslichkeitsverhaltens von Galliumarsenid und anderen strategischen Halbleitermaterialien der Opto- und Elektronikindustrie über den Stand der Literatur hinaus zu erweitern. Dabei stehen unterschiedliche in den Prozessen auftretende Materialarten und umwelttypische Löslichkeitsbedingungen hinsichtlich toxikologischer Relevanz im Fokus. Die existierenden Datenlücken sollen identifiziert und so weit wie möglich im Projekt geschlossen werden. Zum Erreichen dieser Ziele gibt es einen engen Austausch mit den Projektpartnern.

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