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Found 339 results.

Auswirkungen thermischer Veränderungen infolge der Nutzung oberflächennaher Geothermie auf die Beschaffenheit des Grundwassers und seiner Lebensgemeinschaften

Das ⁠UBA⁠ UFOPLAN Projekt widmete sich folgenden Themenschwerpunkten: (1) Den möglichen Auswirkungen von Temperaturveränderungen auf die Wasserqualität (inkl. pathogener Keime & Viren); (2) Den möglichen Auswirkungen auf Grundwasserlebensgemeinschaften und Ökosystemfunktionen; (3) Dem Ausbreitungsverhalten von Kälte und Wärme im gesättigten Untergrund und dem thermischen Regenerationsvermögen; (4) Der Erarbeitung spezifischer Empfehlungen für eine umweltverträgliche Nutzung geothermischer Technologien. Im Zuge des Projekts wurden Laborexperimente, Felduntersuchungen und verschiedene Modellrechnungen durchgeführt. Bereits vorliegende Erkenntnisse aus eigenen Vorversuchen, früheren Projekten, sowie aus anderen themenverwandten Projekten und der internationalen Literatur wurden zusammengetragen und zusammen mit den neu gewonnenen Daten interpretiert. Die gesammelten Erkenntnisse untermauern, dass sich Temperaturveränderungen im Grundwasser bzw. im Aquifer auf die Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften, ihre Aktivitäten und somit auf Ökosystemprozesse auswirken.

Oekologie von Plankton- und Benthos-Algen im unteren Main unter besonderer Beruecksichtigung der Abwasserfaktoren

Das Projekt "Oekologie von Plankton- und Benthos-Algen im unteren Main unter besonderer Beruecksichtigung der Abwasserfaktoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Botanisches Institut durchgeführt. Einfluss verschiedener Abwasserfaktoren auf die Biozoenose (Pflanzen - Tiere) in Fliessgewaessern.

Untersuchungen des Methan Paradoxons in Seen

Das Projekt "Untersuchungen des Methan Paradoxons in Seen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Methan ist ein höchst potentes Treibhausgas, dennoch ist das globale Methanbudget durch die vielen unbekannten CH4-Quellen und -senken sehr unsicher. Die Höhe der CH4-Anreicherung in der Wassersäule hängt von komplexen Interaktionen zwischen methanogenen Archaeen und methanotrophen Bakterien ab. Das bekannte Methan Paradoxon, das die CH4-Übersättigung im oxischen Oberflächenwasserkörper von Seen und Meeren darstellt, weckt Zweifel, dass die mikrobielle CH4-Bildung nur im anoxischen Milieu stattfindet. Im oligotrophen Stechlinsee haben wir eine wiederkehrende Methanübersättigung im Epilimnion gefunden. Unsere Studien zeigen, dass das CH4 aktiv in der oxischen Wassersäule produziert wird. Die Produktion scheint dabei an die autotrophe Produktion von Grünalgen und Cyanobakterien gekoppelt zu sein. Zur gleichen Zeit sind keine methanotrophen Bakterien im Epilimnion vorhanden, so dass das CH4 nicht oxidiert wird. Unsere Haupthypothese ist, dass pelagische Methanogene hydrogenotroph sind, wobei sie den Wasserstoff aus der Photosynthese und/oder Nitrogenaseaktivität nutzen. Unsere Untersuchungshypothesen sind:1) Die CH4-Produktion ist mit der Photosynthese und/oder N-Fixierung gekoppelt, wobei hydrogenotrophe methanogene Archaeen mit den Primärproduzenten assoziiert sind. Die Methanogenen können angereichert und kultiviert werden, um Mechanismen der epilimnischen CH4-Produktion detailliert zu untersuchen.2) Die CH4-Oxidation ist durch die Abwesenheit der Methanotrophen und/oder der Photoinhibition in den oberen Wasserschichten reduziert.3) Die CH4-Produktion innerhalb mikro-anoxischer Zonen, z. B. Zooplankton und lake snow, ist nicht ausreichend für die epilimnische CH4-Produktion.Die saisonale Entwicklung des epilimnischen CH4-Peaks soll in Verbindung mit den Photoautotrophen und der Seenschichtung im Stechlinsee untersucht werden. Dabei soll eine neu-installierte Mesokosmosanlage (www.seelabor.de) genutzt werden, um CH4-Profile bei unterschiedlichen autotrophen Gemeinschaften und Seenschichtungen zu studieren. Die Verknüpfung zwischen methanogenen Archaeen und den Photoautotrophen soll in Inkubationsexperimenten mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung und qPCR für funktionelle Gene untersucht werden. Methanotrophe werden quantifiziert und die Photoinhibition der CH4-Oxidation durch Inkubationsexperimente gemessen. In Laborexperimenten sollen die methanogenen Archaeen angereichert und kultiviert werden mittels dilution-to-extinction und axenischen Cyanobakterien und Grünalgen. Physiologische Studien an Anreicherungs- oder Reinkulturen sollen die zu Grunde liegenden molekularen Mechanismen ermitteln. Feld- und Laborexperimente sollen helfen, das Methan Paradoxon zu entschlüsseln, um die bisherige und potentiell wichtige CH4-Quelle zu charakterisieren und zu quantifizieren. Die Studien sollen helfen, unser Verständnis des globalen CH4-Kreislaufes zu verbessern, damit zukünftige Prognosen realistischer werden.

Forschungscampus InfectoGnostics 2. Förderphase: Früherkennung von Pathogenen im Abwasser

Das Projekt "Forschungscampus InfectoGnostics 2. Förderphase: Früherkennung von Pathogenen im Abwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von fzmb GmbH, Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie durchgeführt. In 'FastAlert' sollen Lösungen zur kontinuierlichen Gefahrenanalyse für Abwasseranlagen entstehen, durch die sich Infektionserreger, Resistenzen und Viren effektiv und prozessnah nachweisen und überwachen lassen. Für die Identifizierung werden dabei vier komplementäre Nachweisverfahren in einer offenen Plattform kombiniert: die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS), die Raman-Spektroskopie, die quantitative PCR (qPCR) sowie die hyperspektrale mikroskopische Bildgebung im sichtbaren und nahinfraroten Licht (HMI). Das Nachweissystem soll damit hochgradig adaptierbar sein und im Sinne eine 'One Health'-Ansatzes einen flexiblen Einsatz sowohl in der Human- und Veterinärgesundheit, als auch im Bereich der Lebensmittelsicherheit ermöglichen. Kontaminiertes Abwasser ist nicht nur in Entwicklungsländern ein immer mehr zunehmendes Problem. Zum einen werden vorhandene Gewässer durch klinische und kommunale Abwässer mit pathogenen und oftmals antibiotikaresistenten Mikroorganismen oder Mikroplastik belastet. Im Abwasser können auch Viren vorhanden sein, deren Nachweis wichtige epidemiologische Hinweise liefern könnte. Für die Koordination von Gegenmaßnahmen ist eine schnelle und prozessnahe Überwachung und Identifikation aller Kontaminationen notwendig. Im Rahmen von FastAlert sollen Lösungen erforscht werden, die eine prozessnahe Probenvorbereitung mit einer Kombination von verschiedenen Nachweistechnologien kombinieren. Am Anfang des Projekts werden in Interaktion mit der Stabsstelle Umweltschutz vom UKJ die relevanten Proben gewonnen und aufgearbeitet. Partikuläre Kontaminationen (Mikroorganismen, Nanopartikel etc.) werden mittels Filterstufen eingeengt um die interessanten Partikelgrößen aus dem Abwasser zu isolieren und der Analyse zuzuführen. Ziel ist die Bereitstellungen von Lösungen, die es erlauben eine Vielzahl partikulärer und nicht-partikulärer Kontaminationen im Wasser prozessnah innerhalb einer Stunde zu identifizieren.

Mikrobiologie und Chemie bei der Grundwasseranreicherung speziell bei der Uferfiltration

Das Projekt "Mikrobiologie und Chemie bei der Grundwasseranreicherung speziell bei der Uferfiltration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung Medizinische Mikrobiologie und Hygiene durchgeführt. Seit 1964 werden im Auftrag von Wasserwerken mikrobiologische und chemische Untersuchungen zur Uferfiltration im Rahmen von Trinkwasserversorgungsanlagen durchgefuehrt. Wird ein Uferfiltrat infolge zu grosser Belastung mit organischer Substanz anaerob, so entstehen mikrobiologische und chemische Produkte, die ihrerseits nach Mischung dieses Wassers mit sauerstoffhaltigen Hangwasser wiederum oxydiert werden und zur Massenvermehrung von Mikroorganismen fuehren.

Untersuchungen zum Stoffhaushalt, zur Planktondynamik sowie Biofilmen in Bundeswasserstraßen

Das Projekt "Untersuchungen zum Stoffhaushalt, zur Planktondynamik sowie Biofilmen in Bundeswasserstraßen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Untersuchungen zu Aspekten der mikrobiellen Ökologie einschließlich des Phyto- und Zooplanktons. Umsetzungen des organischen Kohlenstoffs und von Nährstoffen in der Wassersäule und den Sedimenten.

Sauerstoffdynamik in großen Talsperren: Ein mechanistisches Verständnis zur Entstehung metalimnischer Sauerstoffminima?

Das Projekt "Sauerstoffdynamik in großen Talsperren: Ein mechanistisches Verständnis zur Entstehung metalimnischer Sauerstoffminima?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Geographie und Geowissenschaften, Geozentrum Nordbayern, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Der gesunde und nachhaltige Umgang mit unseren Binnengewässern stellt eine Angelegenheit von höchstem öffentlichem Interesse dar. Gelöster Sauerstoff (DO) stellt eine Schlüsselgröße beim Wasserqualitätsmanagement in Seen und Stauhaltungen dar. Zu niedrige Konzentrationen begrenzen die Eignung für Trinkwasser und andere Nutzungen. Wir schlagen ein Forschungsprogramm von Wissenschaftlern aus führenden chinesischen und deutschen Institutionen in der Gewässerforschung vor, um die Dynamik des Sauerstoffs in Standgewässern in Raum und Zeit besser zu verstehen. Sowohl numerische Simulationsprogramme wie auch Feldmessprogramme und-experimente werden auf dem neuesten Stand eingesetzt. Von dieser Zusammenarbeit versprechen wir uns ein verbessertes Prozessverständnis, einen intensiven fachlichen Austausch zu modernen Methoden in Monitoring und Modellierung und schließlich detaillierte Einblicke, wie man neue Erkenntnisse in Wasser- und Talsperrenmanagement im jeweils anderen Land umsetzt. Sauerstoff reagiert sehr empfindlich auf Umweltstressoren, wie organische Verschmutzung, Eutrophierung oder Klimaänderung. Die Voraussage von Konzentrationsveränderungen stellt eine Herausforderung dar wegen der komplexen Verflechtung von ökologischen, biogeochemischen und physikalischen Vorgängen. Während man die Entwicklung von DO im Hypolimnion (Tiefenwasser) schon eingehender untersucht hat und viele Prozesse mit einiger Genauigkeit vorhersagen kann, versteht man bis heute die Entwicklung von DO im Metalimnion (d.h. in der Schicht zwischen dem warmen, oberflächennahen Epilimnion und dem kalten darunterliegenden Hypolimnion) weit weniger gut. Metalimnische Sauerstoffminima (MOM) sind sowohl aus Binnengewässern wie marinen Systemen bekannt. Sie entstehen aus einer Kombination von erhöhtem Sauerstoffbedarf und eingeschränktem vertikalem Austausch. Über die Ursachen für den erhöhten Sauerstoffbedarf im Metalimnion ist man sich nicht völlig im Klaren und Prozesse wie eingetragenes allochthones Material, Sauerstoffzehrung an trüben Einträgen und schließlich die Zersetzung von sedimentierendem organischem Material werden diskutiert. Ziel dieses Projektes ist es, ein hochauflösendes DO-Monitoring in einer deutschen und einer chinesischen Talsperre (Rappbodetalsperrre und Panjiakou Reservoir) zu betreiben, wobei parallel verschiedene Feld- und Labormessungen zum Test der verschiedenen Hypothesen zu den Ursachen der Sauerstoffzehrung durchgeführt werden. Die Resultate aus den Feld- und Laborexperimenten sowie hochauflösenden Monitoringansätzen werden in mathematische Prozessbeschreibungen übergeführt und in 1D und 3D Seenmodelle eingefügt, um die Dynamik des DO in Abhängigkeit der hydrodynamischen und biogeochemischen Prozessen zu simulieren Seenmodelle verbinden. Die entwickelten Modelltools werden in Form von Open-Source-Codes frei zur Verfügung gestellt.

Sub project: Infrastructure, Support and Central Management

Das Projekt "Sub project: Infrastructure, Support and Central Management" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. The research centre 'Ocean Margins' at the University of Bremen was established in July 2001 to geoscientifically investigate the transitional zones between the oceans and the continents. The work of the research centre is a cooperative effort, with expertise provided by the geosciences department and other departments of the university, as well as by MARUM (Center for Marine Environmental Sciences), the Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, the Max Planck Institute for Marine Microbiology, the Center for Marine Tropical Ecology, and the Senckenberg Research Institute in Wilhelmshaven. Funded by the DFG, the studies focus on four main research fields: Paleoenvironment, Biogeochemical processes, Sedimentation Processes, and Environmental Impact Research. The term 'Ocean Margin' encompasses the region from the coast, across the shelf and continental slope, to the foot of the slope. Over 60 percent of the world's population live in coastal regions. These people have a long history of exploitation of coastal waters, including the recovery of raw materials and food. Human activity has recently been expanding ever farther out into the ocean, where the ocean margins have become more attractive as centers for hydrocarbon exploration, industrial fishing, and other purposes. The research themes of the centre range from environmental changes in the Tertiary to the impact of recent coastal construction, and from microbial degradation in the sediment to large-scale sediment mass wasting along continental margins. New full professorships and junior professorships have been established within the framework of this research centre. In addition to the primary research activities, a research infrastructure will be made available to outside researchers. Graduate education and the public understanding of science also play an important role. In the course of the first two rounds of the Excellence Initiative, the Research Centre was promoted to that status of a cluster of excellence, which has increased the amount of funding it receives up to the average amount of 6.5 million per annum received by clusters of excellence.

Erfassung von Biomasse, Aktivitaet und Zusammensetzung bakterieller Populationen im Bodensee und experimentelle Untersuchung der diese Groessen beeinflussenden Umweltfaktoren

Das Projekt "Erfassung von Biomasse, Aktivitaet und Zusammensetzung bakterieller Populationen im Bodensee und experimentelle Untersuchung der diese Groessen beeinflussenden Umweltfaktoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, Institut für Seenforschung durchgeführt. Das Forschungsvorhaben soll zum besseren Verstaendnis der Rolle der Bakterien im Bodensee beitragen, wobei insbesondere der Kohlenstoffkreislauf beruecksichtigt werden soll. Hierzu sollen einerseits Freilanddaten ueber Biomasse, Aktivitaet und Populationszusammensetzung aus in regelmaessigen Abstaenden entnommenen Vertikalprobeserien Hinweise geben. Zum andern soll in Mischkultursystemen die relative Bedeutung einzelner biotischer und abiotischer Umweltfaktoren experimentell untersucht werden.

Teilvorhaben: Raman-spektroskopische Identifizierung von Bakterien in Klinikabwässern

Das Projekt "Teilvorhaben: Raman-spektroskopische Identifizierung von Bakterien in Klinikabwässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. Kontaminiertes Abwasser ist nicht nur in Entwicklungsländern ein immer mehr zunehmendes Problem und eine Ursache für Infektionskrankheiten. So werden vorhandene Gewässer durch kommunale Abwässer mit Kontaminationen, wie Mikroplastik oder (antibiotikaresistente) Mikroorganismen, belastet. Für die Koordination von Gegenmaßnahmen sind eine schnelle und prozessnahe Überwachung und Identifikation von partikulären Kontaminationen im Klinikabwasser notwendig. Für die Umsetzung des Raman-spektroskopischen Teilprojekts sollen dafür zerstörungsfreie Isolierungsstrategien für die Raman-Spektroskopie, die das Potential besitzen (teil-)automatisierbar zu sein, erforscht werden. Mittels dieser Isolierungsstrategien sollen Raman-Datensätzen erarbeitet werden, um problematische Pathogene in Klinikabwasserproben ohne einen zeitaufwändigen Kultivierungsschritt identifizieren zu können. Dabei werden die erzielten Isolierungsmethoden und die Raman-Datensätze am Ende des Projekts mittels standardisierter Proben überprüft. Mit den in den anderen Teilprojekten erarbeiteten Ergebnissen aus der ICP-MS bzw. der Hyperspektral-Mikroskopie soll so ein möglicher synergistischer Effekt erzielt werden, der es erlaubt eine zeitnahe Meldung über mögliche kritische Kontaminationen in Klinikabwasserproben zu generieren.

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