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Entwicklung von Verfahren zur Spurenanalyse von Radionukliden und Elementen in der Umwelt

Das Projekt "Entwicklung von Verfahren zur Spurenanalyse von Radionukliden und Elementen in der Umwelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, Institut für Strahlenschutz durchgeführt. Alpha-Strahler in Abluft, Primaer- und Abwasser kerntechnischer Anlagen (teilweise mit BGA Berlin und Neuherberg); Spurenanalyse umweltrelevanter Radionuklide und toxischer Elemente mit Hilfe von Gamma- und Alpha-Spektrometrie, Atomabsorption, Aktivierungsanalyse, Voltametrie und Ir-Spektroskopie sowie H2O2/FE2+-Veraschung; Beurteilung von Umweltanalysedaten und Ringversuchen nach statistischen und systemanalytischen Gesichtspunkten.

Platin - Umwelt- und Arbeitsmedizinische Untersuchungen

Das Projekt "Platin - Umwelt- und Arbeitsmedizinische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin durchgeführt. Ziel: Erfassung der inneren Belastung von Personen mit unterschiedlicher Exposition gegenüber Platin (Umwelt, Arbeitsplatz, Krebstherapie). Methodik: Bestimmung der Platinkonzentration in Urinproben mittels Voltammetrie. Ergebnisse: Da das Edelmetall Platin ubiquitär vorhanden ist, sind auch im menschlichen Körper entsprechende Spuren vorhanden. Neben Getränken und Nahrungsmitteln kann Platin vor allem durch platinhaltige Goldlegierungen aufgenommen werden. Eine Aufnahme über die Atmung durch platinhaltige Autoabgase (Abrieb aus Dreiwegekatalysator) tritt zwar auf, ist aber aufgrund der niedrigen Luftkonzentrationen (5 - 50 pg/m3) sehr gering. In der Arbeitsmedizin gibt es schon seit 70 Jahren Berichte über Sensibilisierungen. Um diese Gefährdung besser zu erfassen, eignet sich die Bestimmung der Platinkonzentration im Urin besser als umfangreiche Luftmessungen. In der Chemotherapie werden die Platinverbindungen Cisplatin und Carboplatin eingesetzt, wobei die Urinausscheidung von Patienten - auch 8 Jahre nach der letzten Therapie - noch 500-fach über dem Median der Normalbevölkerung liegt.

Entwicklung von Analysenmethoden zur Untersuchung des Meerwassers auf schaedliche Schwermetalle

Das Projekt "Entwicklung von Analysenmethoden zur Untersuchung des Meerwassers auf schaedliche Schwermetalle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Hydrographisches Institut durchgeführt. Es sollen weitere schaedliche Schwermetalle, die bisher im DHI noch nicht hinreichend bearbeitet werden konnten, in die Ueberwachungsprogramme aufgenommen werden. Hierzu zaehlt im Meerwasser mit hoechster Prioritaet die Bestimmung von Blei und Zink durch Invers-Involtametrie, die Bestimmung von Titan, Chrom und Vanadium durch Atomabsorptionsspektrometrie, sowie die Bestimmung von vielen weiteren Elementen durch Totalreflexions- Roentgenfluoreszenzanalyse. Hierzu muessen auch die bewaehrten Probenahmemethoden im Hinblick auf moegliche Kontaminationen bei neu zu untersuchenden Metallen geprueft werden. Alle neuen Verfahren und Untersuchungen dienen unmittelbar dem Ziel, eine regelmaessige Ueberwachung auf die in Zukunft neu hinzutretenden Elemente im Rahmen internationaler und nationaler Verpflichtungen des DHI durch geeignete und erprobte Verfahren sicherzustellen.

Verfeinerung der Schnellanalysentechnik fuer galvanotechnische Betriebe

Das Projekt "Verfeinerung der Schnellanalysentechnik fuer galvanotechnische Betriebe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Fachbereich 13, Organische Chemie durchgeführt. In der Galvanotechnik muessen aus oekonomischen Gruenden in galvanischen Baedern Metallgehalte hoher Konzentration laufend bestimmt werden. Eine laufende Bestimmung sehr niedriger Konzentrationen ist aus umwelt- und gesetzgeberischen Gruenden in den Abwaessern galvanischer Betriebe notwendig. Die bisher zum Einsatz kommenden Analysenverfahren koennen die gestellten Anforderungen nur unzureichend erfuellen. Zur Loesung des Problems bieten sich inversvoltametrische Bestimmungsmethoden an, die automatisiert und zur kontinuierlichen Betriebskontrolle ausgebaut werden koennen. Bereits vorliegende Erfahrungen sollen im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens systematisch erweitert und eine vollautomatische Auswertung der Analysenergebnisse entwickelt werden, so dass fuer die Anwendung in der Galvanotechnik ein optimales Analysenverfahren zur Verfuegung steht.

Validierung von immunochemischen Nachweismethoden

Das Projekt "Validierung von immunochemischen Nachweismethoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Fachbereich 21 Biologie, Institut für Zoologie, Zentrum für Umweltforschung durchgeführt. Vergleich von klassischen GC-MS-Methoden mit den von der Gruppe Baumann entwickelten Immunelektroden, die nur ein sehr hochohmiges Millivoltmeter zum Messen voraussetzen

Kontinuierliche Ueberwachung von Schwermetallen in Oberflaechenwassern durch Absorptions-Stripping-Voltammetrie

Das Projekt "Kontinuierliche Ueberwachung von Schwermetallen in Oberflaechenwassern durch Absorptions-Stripping-Voltammetrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Abteilung für Anorganische und Analytische Chemie durchgeführt. Bestimmung toxikologischer Elemente mittels Voltammetrie in Oberflaechenwaessern; Uebertragung auf ein Geraet zur kontinuierlichen Ueberwachung; Methodenausarbeitung; automatische Probenvorbereitung durch die UV-Photolyse bzw MW-Druckaufschluss.

Methoden zur Bestimmung von Spurenelementen in biologischem Material

Das Projekt "Methoden zur Bestimmung von Spurenelementen in biologischem Material" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Basel, Institut für Anorganische Chemie, Analytisches Labor durchgeführt. Ausarbeitung neuer Methoden zur Bestimmung von toxischen und essentiellen Spurenelementen in biologischem Material. Besondere Schwerpunkte: Probennahme, Probenlagerung, Aliquotierung, Probenaufbereitung, voltammetrische und atomabsorptionsspektrometrische Bestimmungsmethoden, Neutronenaktivierungsanalyse. Untersuchte Matrices: Pflanzliches und tierisches Gewebe; Wasser, Abwasser, Klaerschlamm; menschliche Koerperfluessigkeiten. Untersuchungen ueber die Resorption von toxischen Spurenelementen bei Pflanzen. Diese Methoden sollen der Verbesserung und breiteren Anwendung des 'Biological Monitorings' zur Erkennung und Quantifizierung von Umwelteinfluessen dienen.

MERcury Electrochemical SENSor for in situ trace determination (MERESENS)

Das Projekt "MERcury Electrochemical SENSor for in situ trace determination (MERESENS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachgebiet Geochemie und Hydrogeologie durchgeführt. Heavy metals and particularly mercury (Hg), represent a growing environmental and health concern. Hg is present as inorganic and organometallic species such as the toxic and bioaccumulating methylmercury (MeHg) form. MeHg production depends on the concentration and (bio-)availability of inorganic Hg(II). To date, Hg(II) concentration is mainly monitored by spectrometric techniques, such as coupled cold-vapor atomic fluorescence spectrometry (CVAFS). These techniques require expensive materials associated to complex and time-consuming procedures, thus limiting any in situ or on line and operando analysis. The MERESENS project aims at developing a reliable tool for in situ determination of Hg(II) at environmentally relevant levels. We propose to develop and test a novel electrochemical Hg sensor for ecosystem monitoring in line with both European Water Framework Directive (Directive 2000/60/EC) and Marine Strategy Framework Directive (Directive 2008/56/EC) and requirements of European member states to fund monitoring networks and programs at optimized costs. We will develop an electrochemical sensor based on glassy carbon (GC) electrodes functionalized by gold nanoparticles (AuNPs) and diazonium compounds. These sensors will be tested for Hg(II) trace measurements in natural waters and optimized to exhibit good sensitivity and selectivity as well as reproducibility and stability over time. The use of AuNPs to functionalize the electrode surface will enhance the sensitivity for low Hg(II) levels, whereas diazoniums will ensure the AuNPs stabilization on the electrode by affording a covalent anchoring with GC surface. A large set of functionalized interfaces will be produced by varying parameters such as organic layer thickness and structuration, and AuNPs size and density. All the resulting electrodes will be fully characterized by electrochemistry (cyclic voltammetry, electron impedance spectroscopy and scanning electrochemical microscopy) and physicochemical techniques (field emission scanning electron microscopy, atomic force microscopy, grazing incidence small angle X-ray scattering). Their analytical performances (selectivity, sensitivity, limit of detection, repeatability, and stability) will be evaluated by checking their electrochemical response to varying Hg(II) concentrations for synthetic and natural waters. A large panel of natural water samples will be used for testing the sensor in order to verify its capability to afford a reliable response in many matrix conditions. The obtained results will be verified by using reference technique, CVAFS.A highly-sensitive and selective electrochemical sensor which exhibits very good stability for possible long-term deployment should be achieved and available, and the Technology Readiness Level 3 will be reached. Major advances are expected in the understanding of the interactions of the AuNPs with the organic diazonium films and the GC surface.

Teilprojekt: Alterungseffekte an automobilen Einzelzellen und Kurzstacks

Das Projekt "Teilprojekt: Alterungseffekte an automobilen Einzelzellen und Kurzstacks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Polymer-Elektrolyt-Membran(PEM)-Brennstoffzellen unterliegen während des Betriebes unterschiedlichen Alterungsphänomenen, die irreversible, aber auch reversible Leistungsverluste hervorrufen. Die irreversible Alterung kann in unterschiedlichen Komponenten der Brennstoffzelle, wie beispielsweise der Membran oder der Elektrode, stattfinden. Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, die reversiblen Effekte näher zu untersuchen, um dadurch die irreversiblen Alterungsphänomene besser zu quantifizieren. Anhand dieser Untersuchungen soll ein Modell entwickelt werden, mit dessen Hilfe man eine Lebensdauerabschätzung für bestimmte Betriebsszenarien treffen kann.

Vorhaben: SPURENMETALLE: Einfluss von Tiefsee-Bergbau auf den Spurenmetallhaushalt am Meeresboden

Das Projekt "Vorhaben: SPURENMETALLE: Einfluss von Tiefsee-Bergbau auf den Spurenmetallhaushalt am Meeresboden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen gGmbH, Focus Area Health - Physics & Earth Sciences durchgeführt. In dem Vorhaben geht es im Rahmen des JPI-O-Action Plans Eco-Mining um eine Untersuchung und Evaluierung der möglichen Folgen eines zukünftigen Meeresbergbaus in der Tiefsee auf den Schwermetallhaushalt an der Sediment-Wasser-Grenzfläche. Es soll die Frage geklärt werden, in wieweit in Abhängigkeit vom Sedimenttyp, den hydrophysikalischen Bedingungen in der Wassersäule und der Art und Intensität der Störung mit einer Freisetzung von möglichen toxischen Metallgehalten zu rechnen ist bzw. wie diese vermieden werden können. Dazu ist es notwendig, die Prozesse der Spurenmetalle im Sediment, an der Grenzfläche zum Bodenwasser und in der unteren Wassersäule zu verstehen. Vor diesem Hintergrund sollen im redox-stratifizierten Sediment des Peru-Beckens und im oxischen Sediment der Clarion-Clipperton-Zone Sedimentkerne und Wasserproben auf ihre allgemeine Geochemie und auf Spurenmetalle und ihre Freisetzungs- und Bindungsprozesse hin untersucht werden. Auch kleinskalige Störexperimente mit Beprobungszeitreihen sind in Kooperation mit den JPI-O-Partnern vorgesehen.

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