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Development of a modelling system for prediction and regulation of livestock waste pollution in the humid tropics

Introduction: In Malaysia, excessive nutrients from livestock waste management systems are currently released to the environment. Particularly, large amounts of manure from intensive pig production areas are being excreted daily and are not being fully utilised. Alternatively, the excess manure can be applied as an organic fertiliser source in neighbouring cropping systems on the small landholdings of the pig farms to improve soil fertility so that its nutrients will be available for crop uptake instead of being discharged into water streams. Thus, there is a need for better tools to analyse the present situation, to evaluate and monitor alternative livestock production systems and manure management scenarios, and to support farmers in the proper management of manure and fertiliser application. Such tools are essential to quantify, and assess nutrient fluxes, manure quality and content, manure storage and application rate to the land as well as its environmental effects. Several computer models of animal waste management systems to assist producers and authorities are now available. However, it is felt that more development is needed to adopt such models to the humid tropics and conditions of Malaysia and other developing countries in the region. Objectives: The aim is to develop a novel model to evaluate nutrient emission scenarios and the impact of livestock waste at the landscape or regional level in humid tropics. The study will link and improve existing models to evaluate emission of N to the atmosphere, and leaching of nutrients to groundwater and surface water. The simulation outputs of the models will be integrated with a GIS spatial analysis to model the distribution of nutrient emission, leaching and appropriate manure application on neighbouring crop lands and as an information and decision support tool for the relevant users.

Sukzession und Alternativen in der forstlichen Rekultivierung in Kiesgruben

Nach heutigem Stand des Wissens und der Technik ist die forstliche Rekultivierung von Kiesgruben und Steinbrüchen sehr kosten- und energieaufwendig und dennoch vielfach nicht zufriedenstellend. Die vorliegende, auf mehrere Jahre angelegte Untersuchung befasst sich mit der Vegetationsentwicklung (ungelenkte Sukzession) in für forstliche Pflanzungen vorbereiteten Rekultivierungsflächen, und zwar auf 'rohem und mit Waldoberbodenauflage (mit entsprechendem Diasporenreservoir) behandeltem Rekultivierungssubstrat. Von besonderem Interesse sind hierbei die Gehölze. In zwei Versuchsanlagen (Kiesgrube, Versuchsgelände des Institutes) mit 32 Versuchsparzellen à 2,1 x 2,1 m bzw. 1,5 x 1,5 m werden vier Varianten werden untersucht: Rohboden (Bodengemisch), Auflage von Altwaldoberboden auf Rohboden, beide Varianten jeweils ohne und mit Strohabdeckung. Von April bis Oktober 1999 wurden acht mal Anzahl und Deckung der Arten höherer Pflanzen der Versuchsparzellen aufgenommen sowie der Diasporenregen auf die Versuchsanlage erfaßt. Um die Herkunft der keimenden Pflanzen zu erfassen, wurde neben der Erfassung des Diasporenregens mittels Keimversuchen das Diasporenreservoir der Ausgangssubstrate (Rohboden, Waldoberboden) ermittelt sowie die Flora der unmittelbaren Umgebung erfaßt. Des weiteren werden klimatische Daten einbezogen sowie auf dem Versuchsgelände standörtliche Parameter (Bodenfeuchte in unterschiedlichen Tiefen) gemessen. Es zeigen sich signifikante Unterschiede in der Besiedlungsentwicklung und der Artenzusammensetzung der verschiedenen Varianten. Die Besiedlung erfolgte am raschesten und mit höchsten Deckungsgraden auf Versuchsparzellen mit einer Auflage von Altwaldoberboden. Hier entwickelten sich erst Schlagfluren, im zweiten Jahr breitete sich verstärkt die Brombeere aus. Gehölze treten nur vereinzelt auf. Auf den Rohbodenparzellen siedelten sich erwartungsgemäß Pionier- und Ruderalarten an, die Besiedlung erfolgte gegenüber der Waldbodenvariante jedoch verzögert und nicht so üppig. Die Dynamik auf Parzellen mit Strohauflage wurde im ersten Jahr vor allem von Weizenpflanzen, im zweiten von Ruderalarten bestimmt; Arten der obigen Varianten traten stark verzögert und nur in Einzelexemplaren auf. Für gesicherte erste Prognosen reicht der kurze Untersuchungszeitraum (April bis November 1999) noch nicht aus. Bezüglich der Gehölzentwicklung lassen sich auf einzelnen Rohbodenparzellen Anzeichen für die Entwicklung von Weidengebüschen oder Brombeergestrüppen erkennen. Auf den Parzellen mit Waldbodenauflage wird sich in den nächsten Jahren möglicherweise die Brombeere durchsetzen und andere Pflanzen unterdrücken.

Einfluss vibroseismischer Schallwellen auf das Verhalten von Großwalen

Zur Erkundung des Meeresbodens werden weltweit - auch in empfindlichen Habitaten wie der Arktis und Antarktis - regelmäßig Airguns mit tieffrequenten Schallimpulsen und hoher Schallenergie eingesetzt, die sich über große räumliche Distanzen ausbreiten können. Die impulshaften Schallsignale seismischer Airguns gehören zu den lautesten durch den Menschen verursachten Schallsignalen in den Weltmeeren, für die ein signifikantes Schadpotential angenommen wird. Für die Anwendung von seismischen Airguns in soll mit Hilfe dieses Vorhabens der Einsatz umweltfreundlicher Alternativen zum derzeitigen Stand der Technik (Airguns) gefördert werden. Bislang gibt es keine einsatzfähige Alternativen zu Airguns. Der Einsatz sogenannter 'Mariner Vibratoren (MV)' zur Erzeugung vibroseismischer Schallsignale im Meer wird derzeit als aussichtsträchtige Alternative für Airguns diskutiert: MVs generieren kontinuierliche Signale bei deutlich verringerten Spitzenschallpegeln in einem schmaleren Frequenzband, aber mit einer längeren Signaldauer (Sweep). Im Rahmen dieser Pilotstudie soll eine erste Einschätzung möglicher Umweltauswirkungen durch den Einsatz mariner Vibroseismik erfolgen indem Aussagen zum Störungspotential Mariner Vibratoren gemacht werden. Hierzu sollen die Auswirkungen von Marinen Vibratoren auf freilebende, auch in der Antarktis heimischen, Bartenwale untersucht werden. Dazu sollen diese Arten in ihrem Verhalten über und unter Wasser auf Verhaltensänderungen nach Beschallung mit Playback-Aufzeichnungen von Marinen Vibratoren beobachtet werden. Im Ergebnis soll das Vorhaben erste Ergebnisse dazu liefern ab welcher Größenordnung sich vibroseismische Sweep-Signalen auf das Verhalten von Bartenwalen auswirken und welche Schallcharakteristika hierbei von besonderer Relevanz sind. Die Analysen dieser Pilotstudie sollen zu einer zukünftigen Bewertung des Einflusses von Unterwasserschall durch die getesteten Geräte auf das Verhalten mariner Säugetiere und ihr akustisches Habitat beitragen. Zudem sollen die Ergebnisse dieser Studie in die Entwicklung eines umfassenderen Forschungsvorhabens zu dem Potential mariner Vibratoren als Alternative zu Airguns einfließen, bei dem beide Schallquellen im direkten Vergleich betrachtet werden sollen.

UBA-Portal gibt Tipps zu biozidfreier Schädlingsbekämpfung

<p>Schädlingsbekämpfungsmittel können gefährlich für Mensch und Umwelt sein. Das Biozid-Portal des UBA bietet Verbraucherinnen und Verbrauchern Informationen über vorbeugende Maßnahmen und biozidfreie Alternativen zur Schädlingsbekämpfung – zum Beispiel gegen Nagetiere oder Insekten. Das Portal wurde umfassend überarbeitet und ist ab sofort direkt unter dem Dach der UBA-Homepage online.</p><p>In Deutschland sind ca. 35.000 Biozidprodukte und eine Vielzahl von biozidbehandelten Waren auf dem Markt – von der antibakteriellen Seife über Holzschutzmittel bis hin zum Insektenspray.&nbsp;</p><p>Biozidprodukte sollen:</p><p>Viele Produkte sind Chemikaliengemische, die nicht nur für die Schadorganismen tödlich sind, sondern auch Mensch, Tier und Umwelt belasten können. Daher sollten sie nicht bedenkenlos eingesetzt werden.</p><p>Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/biozid-portal">Biozid-Portal des Umweltbundesamtes</a> informiert Verbraucherinnen und Verbraucher über Möglichkeiten, wie sie auch ohne chemische Mittel auskommen können und worauf beim eventuell erforderlichen Einsatz von Biozidprodukten geachtet werden muss.</p><p>Das Biozid-Portal wurde jetzt in die Webseite des Umweltbundesamtes integriert. Es bleibt auch weiterhin unter der bekannten Adresse <a href="http://www.biozid.info/">www.biozid.info</a> erreichbar.</p>

Reduzierung der Verwendung von Bioziden - Prüfung von Alternativen zum Biozideinsatz

Das Umweltbundesamt betreibt seit 2010 ein Portal (www.biozid.info), auf dem es über Biozid-Produkte und deren Minimierungsmöglichkeiten beim Einsatz in Privathaushalten informiert und Informationen über physikalische, biologische und chemische Alternativen zu einem Biozid-Einsatz bereitstellt. Das Portal ist Teil eines Informationssystems zu Bioziden, das im Rahmen der Zulassung von Biozid-Produkten von den zuständigen Bundesbehörden aufgebaut und weiterentwickelt wird. Damit sind Informationen zu Bioziden, Alternativen und Vorbeugemaßnahmen öffentlich verfügbar. Das Portal bedarf kontinuierlicher Pflege und Weiterentwicklung, um die Inhalte aktuell zu halten. Im Rahmen des Vorhabens sollen daher in einem ersten Schwerpunkt neue Inhalte erarbeitet, Texte aktualisiert und Funktionen des Portals ausgebaut werden. Hierzu sind Expertisen einzuholen. Zudem sollen künftig neben themenbezogenen Broschüren verstärkt weitere digitale Anwendungen wie Soziale Medien (Facebook), Apps, eine mobile Variante des Portals, Podcasts und Videoclips genutzt werden. Im Hinblick auf die Substitution von risikobehafteten Bioziden sind nach der EU-Biozid-Verordnung ab dem 01.09.2013 im Rahmen der vergleichenden Bewertung geeignete biozidfreie Alternativen einzubeziehen. In einem zweiten Schwerpunkt sollen daher - aufbauend auf Ergebnissen des vorangegangenen Vorhabens - Konzepte zur Entwicklung von Kriterien für eine transparente Prüfung von Alternativen zu Biozid-Produkten in Bezug auf ihre Praxistauglichkeit weiterentwickelt werden. Ziel der Schwerpunkte ist es, der Öffentlichkeit umfassend für verschiedene Anwendungsbereiche Informationen bereitzustellen, wie der Einsatz von Bioziden reduziert oder vermieden werden kann und welche geeigneten Alternativen es gibt, die behördlicherseits empfohlen werden können. Für die nachhaltige Verwendung von Bioziden und für national zu etablierende Aktionspläne sind die Information und Aufklärung der Öffentlichkeit dabei wichtige Bausteine.

Environmentally Compatible Air Transport Systems (ECATS- Network of Excellence)

The Network of Excellence, ECATS, will be a durable and long lasting means of cooperation and communication within Europe, made up of a number of leading Research Establishments and Universities who have expertise in the field of aeronautics and the environment. ECATS's vision is to contribute to the environmental goals of the Vision 2020 for Aeronautics and the Strategic Research Agenda. The overall goals of ECATS are to create a European Virtual Institute for research of environmental compatible air transport; to develop and maintain durable means for cooperation and communication within Europe and to strengthen Europe's excellence and its role of the influence in the international community. The Joint Research Programme will take into account engine technology, alternative fuels, aviations impact on air quality, operational aspects of aviation, and the development of scenarios. Lasting integration will be achieved by joint management and working structures, joint-decision making processes and will be supported through specific integration activities as a common web-based information and communication system, common education, training and exchange programmes, coordinated use of facilities and equipment, dissemination and joint management of innovation. The excellence and commitment of the ECATS partners, many of whom are already linked through their participation in AERONET, will guarantee an effective and durable integration. Support by community funding will be applied for a period of 5 years. FZK is concentrating on activities in the area of airport air quality.

Determinants and effects of alternative institutions for natural resource management in developing countries

With this research project we want to contribute to an understanding of the comparative outcomes of alternative property rights institutions for the management of natural resources in developing countries. The key factors and policies affecting the efficiency, environmental sustainability, and equity outcomes and the long-run dynamics of property rights regimes shall be explored. For this purpose an innovative methodology shall be developed which allows to address these issues empirically and to predict the impacts of particular policy measures and changes in external conditions.

Profiling the toxicity of new drugs: a non animal-based approach integrating toxicodynamics and biokinetics (PREDICT-IV)

The overall aim of Predict-IV is to develop strategies to improve the assessment of drug safety in the early stage of development and late discovery phase, by an intelligent combination of non animal-based test systems, cell biology, mechanistic toxicology and in-silico modelling, in a rapid and cost effective manner. A better prediction of the safety of an investigational compound in early development will be delivered. Margins-of-safety will be deduced and the data generated by the proposed approach may also identify early biomarkers of human toxicity for pharmaceuticals. The results obtained in Predict-IV will enable pharmaceutical companies to create a tailored testing strategy for early drug safety. The project will integrate new developments to improve and optimize cell culture models for toxicity testing and to characterize the dynamics and kinetics of cellular responses to toxic effects in vitro. The target organs most frequently affected by drug toxicity will be taken into account, namely liver and kidney. Moreover, predictive models for neurotoxicty are scarce and will be developed. For each target organ the most appropriate cell model will be used. The approach will be evaluated using a panel of drugs with well described toxicities and kinetics in animals and partly also in humans.

Realiability von CIS-Dünnschichtsolarzellen, Reliability von CIS-Dünnschichtsolarzellen (RECIS)

Aufgrund des Kostendruckes werden Produktentwicklungszyklen immer kürzer, sodass eine Verifikation der geforderten Lebensdauer von über 20 Jahren nur mittels zuverlässiger, beschleunigter Tests gelingen kann. Die Entwicklung von speziell auf die CIS-Dünnschichttechnik zugeschnittener Schnelltests, die aus der Halbleiterindustrie adaptiert werden, ist das zentrale Thema des RECIS-II-Projektes. Es soll die guten Einzelergebnisse für Temperatur- und Lichtbelastungen, die im Vorgängerprojekt erzielt wurden, mit einer erweiterten Statistik untermauern und die Belastungsszenarien erweitern. Projektpartner sind das Institut für angewandte Forschung (Hochschule Ulm), die Manz CIGS Technology GmbH und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW).

Life cycle assessment of environment-compatible flame retardants ( Prototypical case study) (ENFIRO)

Objective: Brominated flame retardants (BFRs) will be phased out because of their environmental hazards. Less toxic alternatives appear to be available already but comprehensive information on their possible toxicological effects are lacking. ENFIRO offers a prototypical case study on substitution options for BFRs resulting in a comprehensive dataset on viability of production and application, environmental safety, and a complete life cycle assessment. Dissemination will ensure the project results to arrive at policymakers' desks. The ENFIRO consortium is a unique collaboration between industries, SME's and universities with a wide variety of scientific disciplines. ENFIRO will contribute to the phasing out of BFRs as proposed in the European Water Framework Directive. The approach and the results of ENFIRO will be useful for similar substitution studies, e.g. in REACH. Following a study on literature and industrial information, and prioritizing , three flame retardant (FR)/product combinations will be selected (e.g. metal-based FRs, phosphorous-based and nanoclay-based FRs in printed circuit boards, paints and foam). These will be studied for environmental and toxicological risks, and for viability of industrial implementation, i.e. production of the FR, fire safety and application of the FR into products (electronics, furniture, paints, foams, etc.). All information from these tests will be used for a risk assessment. The outcome of that assessment will, together with socio-economic information be used in a complete life cycle assessment. The project will follow a pragmatic approach, avoiding final recommendations on environment-compatible substitution options that would not be viable for implementation by industry. A Substitution Information Exchange Forum with members representing FR users (large industries) has been invited to guide this project.

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