Das Projekt "Zirkulation und Schadstoffumsatz in der Nordsee - Phase 2: Deutsche Bucht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Ziel ist die quantitative Bestimmung des Schadstoffumsatzes in der Nordsee fuer wichtige eingebrachte Substanzen. Unter Nordsee ist das Gesamtsystem aus Luftraum, Wasserkoerper, Schwebstoffen, Sedimenten sowie Organismen zu verstehen. Die anthropogenen Quellen, Transportwege und der Verbleib kritischer Schadstoffe in der Nordsee sollen angegeben werden. Das Vorhaben ist ein integriertes, interdisziplinaeres Projekt. Erste Ergebnisse fuer das Gesamtgebiet der Nordsee liegen bereits seit 1986 und 1987 vor. Der vorliegende Antrag bezieht sich auf die Deutsche Bucht unter Beruecksichtigung der Fernwirkung aus der Nordsee. Hier sollen die bislang erarbeiteten Methoden verfeinert, angewandt und verifiziert, hier sollen Prozesse untersucht und parametrisiert und Schadstoffquellen und -senken quantifiziert werden.
Das Projekt "EPIDEMIO - Earth Observation in Epidemiology" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jena-Optronik GmbH durchgeführt. There is a growing international awareness about the importance of the epidemiology of diseases and it is recognized that improved up-to date information of the environment, in which infectious diseases occur, will help epidemiologists to study, understand and predict threats to human health. Within the scope of the Project 'Epidemio', satellites will join this field as data source of epidemics. Satellites open up new opportunities to predict and help combat epidemic outbreaks, as well as joining the hunt for the origin of pathogens. The scope of this project is to test and demonstrate the potential of Earth Observation for a new service which supplies new and improved types of information. These include: urban maps, digital elevation maps, maps of water bodies, vegetation maps, land cover maps, historical maps, land surface temperature maps and a service for monitoring wind-blown Sahelian dust.
Das Projekt "Aging of engineered inorganic nanoparticles in surface waters" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Institut für Umweltwissenschaften durchgeführt. When released into surface waters, engineered inorganic nanoparticles (EINP) can be subject to multiple transformations. The objectives of MASK are to understand under which conditions EINP in aquatic systems will attach to suspended matter, under which conditions and in which time scale EINP are coated by NOM present in freshwater systems, how these coated colloidal particles are stabilized in the aquatic system and to which extent the aquatic aging processes are reversible. Homo-aggregation, coating changes, biological interactions and hetero-aggregation are hypothesized as key processes governing EINP aging in water bodies. In process orientated laboratory incubation experiments (50 ml to 6 l) with increasing complexity, MASK unravels the relevance and the interplay of inorganic colloids, aquagenic and pedogenic organic matter and solution physicochemistry for stability of EINP. These systems will successively approach situations in real waters. MASK thus provides information on EINP fluxes in the aquatic compartment, their time scales, reversibility and relative relevance. EINP will be analysed by standard light scattering techniques, ICP-MS, ESEM/EDX, WetSTEM and AFM. A method coupling hydrodynamic radius chromatography (HDC) with ICPMS recently developed by K. Tiede for nAg0 will be optimized and developed for further EINP analysis, MASK is further responsible for the virtual subproject ANALYSIS, the development and optimization of joint research unit methods of EINP analysis, sample preparation and sample storage, the exchange of methods and coordinates the joint analyses and the central EINP database.
Das Projekt "Ecosystem Engineering: Sediment entrainment and flocculation mediated by microbial produced extracellular polymeric substances (EPS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. Sediment erosion and transport is critical to the ecological and commercial health of aquatic habitats from watershed to sea. There is now a consensus that microorganisms inhabiting the system mediate the erosive response of natural sediments ('ecosystem engineers') along with physicochemical properties. The biological mechanism is through secretion of a microbial organic glue (EPS: extracellular polymeric substances) that enhances binding forces between sediment grains to impact sediment stability and post-entrainment flocculation. The proposed work will elucidate the functional capability of heterotrophic bacteria, cyanobacteria and eukaryotic microalgae for mediating freshwater sediments to influence sediment erosion and transport. The potential and relevance of natural biofilms to provide this important 'ecosystem service' will be investigated for different niches in a freshwater habitat. Thereby, variations of the EPS 'quality' and 'quantity' to influence cohesion within sediments and flocs will be related to shifts in biofilm composition, sediment characteristics (e.g. organic background) and varying abiotic conditions (e.g. light, hydrodynamic regime) in the water body. Thus, the proposed interdisciplinary work will contribute to a conceptual understanding of microbial sediment engineering that represents an important ecosystem function in freshwater habitats. The research has wide implications for the water framework directive and sediment management strategies.
Das Projekt "Auswertungen von Multisonden- und Tiefenmessungen im Bodensee (Teil II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Institut für Seenforschung durchgeführt.
Das Projekt "Hydraulisches, thermisches und mechanisches Verhalten geothermisch genutzter Aquifere: Analyse und Bewertung petrographisch/petrophysikalischer und hydrochemischer Daten und Untersuchungen sowie Simulationsrechnungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt. Die geothermische Nutzung von Aquiferen stellt einen Eingriff in das eng gekoppelte System von Gesteinsmatrix und stroemenden Wasserkoerpern sowie der zugehoerigen Stoff- und Energiebilanz dar. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, durch die Kombination von numerischen Fallstudien mit Daten aus realen Aquiferen praxisnahe Abschaetzungen ueber die zu erwartenden hydraulischen, thermischen und mechanischen Veraenderungen in solchen Aquiferen zu liefern. Das Teilprojekt des GLA M+V leistet hierzu einen Beitrag, in dem, ausgehend von der umfassenden Charakterisierung der petrographisch/petrophysikalischen und hydrochemischen Verhaeltnisse sowie der Druck-/Temperaturbedingungen speziell der Buntsandsteinaquifere Stralsund und Karlshagen, an repraesentativen Gesteinsproben unter in-situ-Bedingungen die Auswirkung von Loesungs- und Faellungsreaktionen auf Porositaet und Permeabilitaet experimentell untersucht und Simulationen zur Stroemung und zum Stoff-/Waermetransport sowie zu hydrogeochemischen Reaktionen durchgefuehrt werden.
Das Projekt "Sea-to-air transport of perfluorinated alkylated substances" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stockholm University, Department of Applied Environmental Science durchgeführt. Perfluorinated alkyl substances (PFAS) are a recently identified class of environmental contaminants. These compounds are of particular concern due to their extreme persistence in the environment, their tendency to bioaccumulate in food chains, and their occurrence in remote regions of the globe far from any potential sources. PFAS pose unique challenges to environmental and analytical chemists, and many aspects of their environmental behaviour have not yet been explained. This is most particularly true for the mechanisms responsible for their long-range transport in the environment; there is currently no convincing explanation for their occurrence in remote regions. In this project this issue will be explored, testing the hypothesis that aerosol generation via sea spray results in transfer of the involatile PFAS from water bodies to the atmosphere where they are subject to long-range transport. To achieve this objective trace analytical methods will be developed to determine the concentrations of these chemicals in sea water, in the sea water surface microlayer, and in the aerosol formed over the marine surface. These methods will be employed both in controlled laboratory experiments of PFAS mass transfer during sea spray formation as well as in field studies.
Das Projekt "Meso-Scale Modeling and Field Studies of Mobilization and Transport of Semi-Volatile Air Pollutants" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Chemie- und Bioingenieurwissenschaften, Gruppe Umwelt- und Sicherheitstechnologie, durchgeführt. Das Hauptziel dieses Projekts ist es, ein verbessertes Verständnis für eine bestimmte Klasse von Schadstoffen, die sogenannten mittelflüchtigen organischen Verbindungen (Semi-Volatile Organic Compounds, SOC), zu entwickeln. Typische SOCs sind polychlorierte Biphenyle, das Insektizid DDT, aber auch bromhaltige Flammschutzmittel. Das Projekt umfasst eine Kombination von Feldmessungen von SOC-Konzentrationen mit einer Beschreibung der Verteilung dieser Schadstoffe in der Umwelt durch Computermodelle. Die Modelle beschreiben den Austausch von SOCs zwischen Luft, Boden und Gewässern, ihren Transport mit der Luft und ihren Abbau durch chemische Reaktionen. Mit Hilfe der Computermodelle soll bestimmt werden, woher die gemessenen SOCs stammen, und die relative Bedeutung von lokalen und entfernten Quellen hinsichtlich der beobachteten Konzentration von SVCs in der Schweiz soll erfasst werden. Diese Resultate unterstützen politische und technische Bestrebungen, welche die Reduktion von Schadstoffemissionen, die Erhöhung der Luftqualität und die Vermeidung von Kontaminationen durch weitere SVC-Substanzen zum Ziel haben. Kontext und Bedeutung des Projekts SOCs verteilen sich in der Umwelt auf verschiedene Medien wie Luft, Wasser, Böden und Vegetation, und sie wechseln durch eine Vielzahl von Austauschprozessen zwischen diesen Umweltmedien hin und her. Verschiedene Quellen können Ursache der Anreicherung von SOCs in der Umwelt sein, beispielsweise industrielle Schmier- und Lösungsmittel, Konsumgüter wie Brandschutzmittel in Möbeln und elektronischen Geräten, Insektizide und Pestizide, die in der Landwirtschaft gebraucht werden, und Verbrennungsprozesse in Auto- oder Lastwagenmotoren. SOCs, welche in der Umwelt persistent sind, können besonders problematisch sein, da sie sich im Gewebe von Tieren und Menschen anreichern und ein Niveau erreichen können, welche die Gesundheit der Lebewesen gefährden. Alle zwölf 'Persistent Organic Pollutants' (POPs), welche von der Stockholm Convention verboten wurden, sind persistente SOCs. SOCs können mehrere Zyklen aus Verdunstung von Bodenoberflächen oder Wasserkörpern, Transports mit dem Wind und erneuter Deposition in anderen Gebieten durchlaufen. Diese Fähigkeit der SVCs, von der Erdoberfläche in die Luft und umgekehrt von der Luft zurück zur Erdoberfläche zu wechseln, erlaubt es ihnen, über weite Distanzen hinweg transportiert zu werden und sich in Gebieten zu verteilen, die von den eigentlichen Quellregionen, wie Siedlungen, Industriegebieten und landwirtschaftliche Regionen, weit entfernt sind. In diesem Forschungsprojekt werden wir mit Partnern aus England (Lancaster) zusammenarbeiten, mit deren Hilfe wir in der Stadt Zürich SOCs in der Luft über einen Zeitraum von mehreren Tagen hinweg messen werden.
Das Projekt "Muster aquatischer Vegetation entlang des Verlaufs von Umweltgradienten: Untersuchung von Spezies, Poolen und Regeln fuer die Zusammenstellung in Flachgewaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Geneve, Laboratoire d'Ecologie et de Biologie Aquatique durchgeführt. Le projet concerne les strategies ecologiques des vegetaux dans les milieux aquatiques peu profonds. Il cherche a tester les possibilites d'application des regles de Keddy (1992) pour la prediction des communautes vegetales aquatiques. Le site experimental initial est forme de 11 etangs situes dans 'la Grande Caricaie' (Rive Sud du Lac de Neuchatel) qui constituent des gradients d'age, de connexions hydrologiques et de teneur en matiere organique des sediments. Quatre hypotheses sont testees: 1. la composition specifique de la communaute se developpant dans un etang peut etre predite connaissant: i) la liste d'especes regionales potentielles, ii) les principales contraintes agissant sur le milieu (stress, pertirbations), iii) les relations entre les contraintes et les strategies des especes. 2. Les variations progressives de conditions de milieu le long des gradients environnementaux n'entrainent pas forcement des modifications de composition specifique mais des variations morphologiques ou de strategies de reproduction au sein d'une meme espece. 3. Dans ces milieux aquatiques avec un faible niveau de perturbation, la composition de la vegetation en place reflete bien la banque de propagules des sediments. 4. Dans les etangs rarement perturbes, le rythme de recolonisation d'une surface decapee est lent de la contribution relative des propagules allogenes et de la propagation vegetative depend de la taille de la surface concernee et de ses connexions hydrologiques. Les methodes mises en eouvre comportent des releves de la vegetation en place, une compilation des caracteristiques ecologiques et biologiques des especes potentielles pour le site, des experiences de germination des sediments, le suivi de la recolonisation de zones decapees, des mesures de la variabilite de l'espece Nymphea alba et des suivis physico-chimiques et sedimentologiques. (FRA)
Das Projekt "Floating sensorised networked robots for water monitoring (HYDRONET)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitari e di Perfezionamento Sant Anna, Scuola Superiore di Studi durchgeführt. Objective: Water is one of our most precious and valuable resources. It is important to determine how to fairly use, protect and preserve water. New strategies and new technologies are needed to assess the chemical and ecological status of water bodies and to improve the water quality and quantity. The relatively recent progress in micro-electronics and micro-fabrication technologies has allowed a miniaturization of sensors and devices, opening a series of new exciting possibilities for water monitoring. Moreover, robotics and advanced ICTbased technology can dramatically improve detection and prediction of risk/crisis situations, providing new tools for the global management of the water resources. The HydroNet proposal is aimed at designing, developing and testing a new technological platform for improving the monitoring of water bodies based on a network of autonomous, floating and sensorised mini-robots, embedded in an Ambient Intelligence infrastructure. Chemo- and bio-sensors, embedded in the mobile robots will be developed and used for monitoring in real time physical parameters and pollutants in water bodies. Enhanced mathematical models will be developed for simulating the pollutants transport and processes in rivers, lakes and sea. The unmanaged, self-assembling and self-powered wireless infrastructure, with an ever-decreasing cost per unit, will really support decisional bodies and system integrators in managing water bodies resources. The robots and sensors will be part of an Ambient Intelligence platform, which will integrate not only sensors for water monitoring and robot tasks execution, but also communications backhaul systems, databases technologies, knowledge discovery in databases (KDD) processes for extracting and increasing knowledge on water management. Following the computation on stored data, feedback will be sent back to human actors (supervisors, decision makers, industrial people, etc.) and/or artificial actuators, in order to perform actions.
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