bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
IR‐spektroskopische und weitere Untersuchungen an neuen Weichspüler‐Wirkstoffen
Authors: Hellmann H.
Published: February 2007

Nach der Substitution des früher marktbeherrschenden Distearyldimethylammoniumchlorids (DSDMAC) in Deutschland durch drei neue Wirkstoff‐Typen auf Esterbasis, den Imidazolin‐Ester, die Esterquats und die Diesterquats, stellen sich der Gewässeranalytik neue Aufgaben. Denn diese drei ähneln im IR‐Spektrum und in ihrem chromatographischen Verhalten mehr oder weniger den natürlicherweise vorkommenden Fettsäure‐estern. Es wird über den Einsatz der IR‐Spektroskopie, ihren Nutzen im Sinne des Fingerprinting‐Prinzips, der Stoffidentifizierung über funktionelle Gruppen und die Verfolgung von analytischen Umsetzungen berichtet. Bei letzterer geht es um die Bildung von Salzen mit analytisch gut detektierbaren Anionen, das Clean‐up und die spektroskopische Endbestimmung. Während das DSDMAC 1994 noch in Konzentrationen von 10…20 mg/kg in den Schwebstoffen des Mittelrheins nachweisbar war, lag die Konzentration der Substitute 1995 unter der Nachweisgrenze von 2 mg/kg sowie 1…2 μg/L.
Vergleich ausgewählter Elutionsverfahren zur Beurteilung der Mobilität von Metallen
Authors: Sommerfeld F. , Schwedt G.
Published: February 2007

Es werden verschiedene Elutionsverfahren zur Beurteilung der Umwelt‐ bzw. Ökotoxizität oder auch zur Deponierbarkeit in Hinblick auf die Schwermetallmobilität diskutiert. Zur Anwendung kommen DIN 38414‐S7, DIN 38414‐S4, pHstat‐Verfahren, Schweizer Verfahren, sowie einige Variationen des DIN‐S4‐Verfahrens. Als Proben wurden ein rudimentäres Sediment und ein kommunaler Klärschlamm untersucht. Die Metallgehalte wurden mit der Methode der ICP‐OES bestimmt.

Es konnte gerade bei der Durchführung des DIN‐S4‐Verfahrens eine deutliche Abhängigkeit der Mobilität der Metalle von der Bewegungsart der Probe festgestellt werden. Eine Beurteilung eines Stoffes lediglich mit dem Königswasserauszug wird als nicht ausreichend erachtet. Die Beurteilung eines Feststoffes sollte nur im Verbund und Vergleich mehrerer Verfahren zusätzlich vorgenommen werden. Eine Bewertung von Feststoffen ist nach den beiden DIN‐Verfahren und zusätzlich dem pHstat‐Verfahren vorzunehmen.
Efficacy of Selected Compounds on Thermocyclops oblongatus, one of the Main Intermediate Hosts of Guinea Worm in Africa
Authors: Chippaux J.‐P. , Yovo K. P. , Soakoudé Y. , Akogbéto M.
Published: February 2007

Ten selected compounds were tested on Thermocyclops oblongatus to determine their ability to be used for treatment of drinking water sources. None were shown to be interesting for individual application in household water tanks. Tested compounds, such as potassium permanganate or chlorine‐releasing products, were ineffective or affected dramatically the taste or colour of the water. For collective application in water sources, temephos appeared to be the most valuable pesticide because it was effective against cyclops and harmless for environment. Other pesticides should be proposed as substitutes in case of cyclops resistance to temephos.
Toxicity‐directed Fractionation of Tannery Wastewater Using Solid‐phase Extraction and Luminescence Inhibition in Microtiter Plates
Authors: Fiehn O. , Vigelahn L. , Kalnowski G. , Reemtsma T. , Jekel M.
Published: February 2007

A four‐step solid‐phase extraction (SPE) method is presented for toxicity‐directed fractionation of industrial wastewater. This fractionation procedure serves as a key step for identifying unknown organic toxicants in complex samples. Toxicity was determined as luminescence inhibition of Vibrio fischeri using microtiter plates. This method was compared to standard tests in glass cuvettes using both 37 standard chemicals and 24 wastewater fractions with EC50 values covering five orders of magnitude. Results of both methods correlated well.

22 tannery wastewater samples were sequentially extracted using C18e and polystyrene‐divinylbenzene phases in combination with pH‐changes. Final solid‐phase filtrates showed low inhibition, so toxicity of inorganics could be neglected. Using 1/EC50 values, the SPE eluates showed clearly different toxicity patterns. Even in eluates of the fourth extraction step, high toxic effects could be observed. In several cases, luminescence inhibition was increasing at the anaerobic treatment step compared to the corresponding untreated samples. After aerobic treatment, toxicity of most wastewater fractions was greatly diminished.

HPLC/DAD analyses of the wastewater fractions showed a fair separation concerning compound polarity. However, the samples were still too complex to identify single compounds responsible for the detected toxicity. Therefore, a further clean‐up step accompanied with toxicity testing is needed.
Das Entwässerungsverhalten von Klärschlamm in Gegenwart von Polyelektrolyten
Authors: Schuster Ch. , Kötz J. , Kulicke W.‐M. , Parker S. , Böhm N. , Jaeger W.
Published: February 2007

Untersuchungen zur Wechselwirkung von Klärschlamm mit wohldefinierten synthetischen Polyelektrolyten unterschiedlicher Ladung, Molmasse und Molekülgeometrie wurden mittels Zeta‐ und Strömungspotentialmessungen und Polyelektrolyttitrationen vorgenommen. Dabei konnten verschiedene Mechanismen der Klärschlammflockung aufgezeigt und deren Auswirkung auf das Entwässerungsverhalten des Schlamms überprüft werden. Je nach Flockungsverfahren (kationische Monoflockung, anionisch‐kationische und kationisch‐anionische Dualflokkung) sowie Kettenlänge und Verzweigungsgrad der eingesetzten Polyelektrolyte werden unterschiedliche Mechanismen der Schlammentwässerung (Verbrückung, Mosaikhaftungsmechanismen, Einschlußflockung infolge von Poly‐elektrolytkomplexbildung) diskutiert. Für ein gegebenes Flockungsmittel lassen sich somit bei Kenntnis des Mechanismus der Wechselwirkung optimale Verfahrensweisen zur Klärschlammentwässerung vorhersagen.
Nährstoff‐ und Sauerstoffbilanz eines hochbelasteten Klärwerksableiters unter besonderer Berücksichtigung der submersen Makrophyten
Authors: Körner S.
Published: February 2007

In der vorliegenden Untersuchung wurden die Veränderungen der Konzentrationen der anorganischen Stickstoffverbindungen, des Orthophosphats sowie des Sauerstoffs entlang der Fließstrecke des Berliner Klärwerksableiters Wuhle innerhalb der fließenden Welle über einen Zeitraum von 2 Jahren erfaßt (1993/94), und ihre Ursachen werden diskutiert. Es wurde insbesondere der Einfluß der submersen Makrophyten berücksichtigt sowie für Stickstoff und Sauerstoff Umsatzraten und Gesamt‐Bilanzen berechnet.

Während sich die Orthophosphatkonzentrationen nicht wesentlich reduzieren, verringern sich die Stickstoffkonzentrationen um durchschnittlich 10…20% (260…530 kg/d). Hauptursache dafür sind hohe Nitrifikations‐ (0.5 bis 20 g/(m2d)) und Denitrifikationsraten (0.5 bis 23 g/(m2d)). Insgesamt können diese jedoch die nachfolgenden Gewässer nicht spürbar entlasten, da die Selbstreinigungskapazität durch die hohen Frachten deutlich überlastet ist. Die Nitrifikation hat durch die hohen Ammoniumkonzentrationen mit 60…80% den Hauptanteil an der starken Sauerstoffzehrung. Die hohe Biomasse der submersen Makrophyten trägt zwar über die nächtliche Atmung teilweise zu einem fast völligen Sauerstoffschwund bei, hat jedoch insgesamt nur einen geringen Anteil an der Sauerstoffzehrung. Die photosynthetische Belüftung hat dagegen in den Sommermonaten mit 40% den größten Anteil am Sauerstoffeintrag. Auf flachen, schnellfließenden Abschnitten können die submersen Makrophyten auch bei Biomassen über 250 g/m2 einen positiven Einfluß auf den Sauerstoffhaushalt haben. Mit Respirationsraten der Gemeinschaft (R) zwischen 15 und 75 g/(m2d) sowie Raten des photosynthetischen Sauerstoffeintrags (P) zwischen 0 und 33 (g/(m2d) gehört der Klärwerksableiter Wuhle zu den hochproduktiven Gewässern.
Qualitätsanforderungen an Oberflächengewässer: Zielvorgaben, Qualitätsziele und chemische Gewässergüteklassifizierung
Authors: Irmer U. , Rocker W. , Blondzik K.
Published: February 2007

Qualitätsanforderungen für oberirdische Binnengewässer zum Schutz vor gefährlichen Stoffen werden in der Bundesrepublik Deutschland auf der Grundlage einer von Bund und Ländern aufgestellten Konzeption erarbeitet. Die Qualitätsanforderungen werden als Zielvorgaben bezeichnet, um deutlich zu machen, daß es sich hierbei um Orientierungswerte und nicht um rechtlich verbindliche Grenzwerte handelt. Im internationalen Vergleich von Qualitätsanforderungen für Oberflächengewässer wird deutlich, daß die Zielvorgaben insgesamt ein hohes Schutzniveau gewährleisten: Bei Einhaltung der Zielwerte kann nach dem heutigen Stand wissenschaftlicher Erkenntnisse davon ausgegangen werden, daß eine Einschränkung von Nutzungen wie die Nutzung der Trinkwasserversorgung oder eine Gefährdung der aquatischen Lebensgemeinschaften nicht erfolgt. Ein Vergleich von Gewässerzustandsdaten mit den Zielvorgaben zeigt einerseits, für welche gefährlichen Stoffe ein Bedarf zur weiteren Reduzierung von Stoffeinträgen besteht; andererseits wird aber auch deutlich, daß für eine Reihe von Schadstoffen derzeit keine schädlichen Auswirkungen auf die Gewässerqualität zu befürchten sind.

Eine weitergehende Differenzierung des aquatischen Gefährdungspotentials vor Schadstoffen erlaubt ein auf dem Zielvorgabenansatz aufbauendes Gewässergüteklassifizierungssystem, das in seinen Grundzügen vorgestellt und mit Anwendungsbeispielen erläutert wird.
Determination of Organic Phosphonates in Aqueous Samples Using Liquid Chromatography/Particle‐beam Mass Spectrometry
Authors: Klinger J. , Sacher F. , Brauch H.‐J. , Maier D.
Published: February 2007

Organic phosphonates are widely used, and in general, they are not easily biodegradable. Therefore, our interest was focussed on the development of an analytical method for the trace‐level determination of organic phosphonates in water. Our method combines preconcentration of the analytes by evaporating the water sample with the methylation of the phosphonates using diazomethane. Analysis of the totally methylated phosphonates is done by liquid chromatography coupled with mass Spectrometry by the particle‐beam interface. The derivatives could be clearly identified by their electron impact mass spectra as well as their chemical ionisation mass spectra. The totally methylated phosphonates can be separated by liquid chromatography using a 125 mm × 4 mm LiChrospher 100 Diol column and a gradient mobile phase containing n‐hexane and isopropyl alcohol. After optimizing preconcentration and derivatization procedures as well as all particle‐beam and mass spectra conditions, detection limits in the low ppb range were attained.
Water Quality and Phosphorus Budget of Mogan Lake, Turkey
Authors: Pulatsü S. , Aydin F.
Published: February 2007

Mogan Lake is the largest recreational area near Ankara, which is the capital city of Turkey. Increased macrophyte growth in the water body and the present levels of urban development within the catchment are reflected in declining water quality and aesthetic deterioation. A study of the water quality of the lake was undertaken to quantify the variation of phosphorus, nitrogen, and chlorophyll‐a concentrations during ice‐free seasons from 1992 to 1994. Its total phosphorus and chlorophyll‐a concentrations indicate a meso‐eutrophic status. The total phosphorus budget of Mogan Lake was measured for a period of 22 months. The estimation of nutrient loading using Dillon‐Rigler nutrient budget shows that an artificial load caused too high phosphorus inputs. The management implications of phosphorus loading and budget are discussed.
Some Advantages of the Duckweed Test to Assess the Toxicity of Environmental Samples
Authors: Sallenave R. , Fomin A.
Published: February 2007

In Germany, wastewater legislation requires all municipal and industrial leachate to be subjected to toxicity tests. However, no phytotoxicity tests using higher plants are currently included among the standard tests. Freshwater microalgae have been used in most phytotoxicity tests and have often been considered as surrogates for higher plants. However, microalgae often do not show the same sensitivity as higher plants and have major disadvantages for the testing of unmodified environmental samples. In the following study, we evaluated the suitability of the giant duckweed Spirodela polyrhiza for assessing the toxicity of a municipal landfill leachate and two leachates of copper mining residue. Duckweed static toxicity tests were performed, and frond number was the endpoint used to calculate EC50 values. Symptoms of stress (chlorosis, necrosis, root destruction, and colony breakup) were also recorded. The landfill leachate was toxic with EC50;96h values ranging from 1.3 to 2.7% leachate (v/v). Toxicity of the copper slag leachate was largely determined by the elution method used. Leachate obtained using conventional German leaching methods (S4‐eluate) was not toxic to duckweed, whereas EC50 values for the pHstat4‐eluate ranged from 3.2 to 4.2% leachate (v/v). The results demonstrate the suitability of S. polyrhiza for the testing of unmodified wastewater samples and provide further evidence for the addition of a duckweed toxicity test to the standard tests conducted in Germany.
Biodegradability of the Anti‐tumour Agents 5‐Fluorouracil, Cytarabine, and Gemcitabine: Impact of the Chemical Structure and Synergistic Toxicity with Hospital Effluent
Authors: Kümmerer K. , Al‐Ahmad A.
Published: February 2007

Most anti‐tumour agents are known to be carcinogenic, mutagenic, teratogenic, embryotoxic or fetotoxic. Only little is known about the environmental impact of pharmaceuticals. Unmetabolized active substances are excreted and will show up in municipal wastewater. Therefore, we examined the biodegradability of the widely used anti‐tumour agent 5‐fluorouracil (5‐FU), also as an example for assessing the impact of hospital effluent on the biodegradation of a test compound. The biodegradability of the structurally similar anti‐tumour agents cytarabine and gemcitabine was also examined. Test systems used were the closed bottle test (OECD 301 D) and the modified Zahn‐Wellens test (OECD 302 B). 5‐FU was not biodegradable in the closed bottle test (CBT) nor in the Zahn‐Wellens test (ZWT). At the highest concentration of 5‐FU, with hospital effluent an inhibition of the degradation of substances present in hospital effluent was observed, probably as a result of a synergistic effect by 5‐FU with antibiotics present in hospital sewage. Gemcitabine was biodegraded 42% in the CBT. The prolongation of the test period to 40 days only improved the result to 45%. In the ZWT, the biodegradation of gemcitabine was 50%. Cytarabine was partially biodegraded in the CBT (50%), but only after an adaptation period of 20 days. After a test prolongation to 40 days, the degree of biodegradation was 80%. In the ZWT, the biodegradability was > 95% after only a few days.
Einfluß der Temperatur auf die Bildung von Magnetit als Zusatzstoff für die Magnetseparation
Authors: Kampeis P. , Franzreb M. , Nesovic M. , Eberle S. H.
Published: February 2007

Zur Untersuchung des Einflusses der Temperatur bei der Bildung von Magnetit in wäßriger Lösung wurden Versuche durchgeführt, bei denen aus einer sauerstofffreien Eisen(II)‐sulfatlösung (c0(Fe) = 5 mmol·dm−3) Eisen(II)‐hydroxid ausgefällt und dann mit synthetischer Luft oxidiert wurde. Der dabei erhaltene Feststoff stellt ein Festkörpergemisch dar, dessen Zusammensetzung von der Temperatur und dem Luftvolumenstrom abhängt. Es bildeten sich vornehmlich Magnetit, Goethit und δ‐FeOOH. Dabei tritt Magnetit bei Temperaturen oberhalb von ca. 15 °C, Goethit bei über 35 °C und δ‐FeOOH unterhalb ca. 10 °C auf. Das Reaktionsprodukt enthält darüber hinaus auch Sulfat. Dies kann aus den Thermogravimetrie‐Kurven und der Abhängigkeit des am Ende der Reaktion vorliegenden pH‐Werts von der Bildungstemperatur geschlossen werden.

Der für die Magnetseparation entscheidende Wert des magnetischen Moments der Reaktionsprodukte zeigte die aufgrund der festkörperanalytischen Untersuchungen erwartete Abhängigkeit von der Bildungstemperatur und bestätigte das Vorliegen von δ‐FeOOH bei tieferen Temperaturen. Bei den gewählten Luftvolumenströmen war es möglich, oberhalb ca. 15°C Festkörper mit einem für die Magnetseparation ausreichenden magnetischen Moment zu erhalten.
Gaschromatographische Bestimmung von polychlorierten Biphenylen in Wasser nach Headspace‐Festphasenmikroextraktion
Authors: Koch J. , Völker P.
Published: February 2007

Headspace‐analytische Techniken dienen gewöhnlich zur Bestimmung leichtflüchtiger organischer Verbindungen in Wasser. Zur Isolierung schwerflüchtiger Substanzen werden dagegen meist Verfahren der Flüssigextraktion oder Festphasenadsorption eingesetzt. In der vorliegenden Arbeit wird am Beispiel der polychlorierten Biphenyle (PCB) gezeigt, daß trotz des geringen Dampfdrucks dieser Verbindungen bei erhöhter Temperatur eine Anreicherung aus dem Dampfraum mittels Headspace‐Festphasenmikroextraktion (SPME) problemlos gelingt und, in Kombination mit der GC, eine äußerst empfindliche und einfache Bestimmung der PCB möglich ist. Unter den verwendeten Standard‐Versuchsbedingungen liegen die Bestimmungsgrenzen für die einzelnen PCB‐Kongeneren in Trink‐und Brunnenwasser bei ECD‐Detektion im Bereich um 1 bis 5 ng/L, so daß die Überprüfung der Grenzwerte der Trinkwasserverordnung möglich ist. Bei Bedarf läßt sich eine deutliche Steigerung der Empfindlichkeit durch Vergrößerung des Probenvolumens, Verlängerung der Adsorptionsdauer sowie Optimierung weiterer Einflußparameter erreichen. Bei Einsatz von 100 mL Probenwasser ist die Erfassung von Konzentrationen im Pikogramm‐pro‐Liter‐Bereich möglich. In organisch belastetem Grund‐ und Oberflächenwasser werden Matrixeffekte beobachtet, die jedoch durch geeignete interne Standardisierung weitgehend kompensiert werden können.
Pestizide in Österreichs Fließgewässern – ein bundesweiter Überblick
Authors: Chovanec A.
Published: February 2007

Im Rahmen des in Österreich seit 1991 flächendeckend durchgeführten Wassergüte‐Erhebungsprogrammes werden auch die Pestizidgehalte in Fließgewässern analysiert. Der vorliegende Beitrag faßt die im Zeitraum December 1991 bis Juni 1995 erhobenen Daten für 29 Wirkstoffe zusammen. Dabei ist die regional hohe Anzahl von Atrazin‐ und Desethylatrazin‐Funden auffällig; andere Pestizide spielen eine untergeordnete Rolle. Diese Ergebnisse korrespondieren gut mit den für den Bereich Porengrundwasser erhobenen Werten.
Mobilisierbarkeit von hydrophoben organischen Schadstoffen in belasteten Böden und Abfällen. Teil II: Mobilisierbarkeit von PAK, PCB und Phenolen durch reale Wässer
Authors: Busche U. , Hirner A. V.
Published: February 2007

Zur Einordnung einer realitätsnahen Mobilisierung organischer Schadstoffe aus einem Boden wurden die Mobilisierungspotentiale unterschiedlicher realer Wässer auf polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), polychlorierte Biphenyle (PCB) und Phenolderivate mittels Elutionsversuchen ermittelt und mit angewandten Elutionstests verglichen. Des weiteren wurde der Einfluß des gelösten organisch gebundenen Kohlenstoffs (DOC: Dissolved Organic Carbon) aus verschiedenen Quellen auf die Mobilisierung der Schadstoffe untersucht. Die Mobilisierung der hydrophoben PAK und PCB wird insbesondere durch Sorption am DOC der realen Wässer bestimmt. Hingegen hat der DOC auf die Mobilität der Phenole im Vergleich zum pH‐Wert nur einen geringen Einfluß. Während eine realitätsnahe „worst case”︁‐Abschätzung der PAK und PCB durch eine tensidische SDS‐Lösung erfolgen kann, eignet sich bei den Phenolen eine Elution bei pH = 10.
Biologische Behandlung von synthetischen Abwässern mit Azofarbstoffen
Authors: Sosath F. , Libra J. A.
Published: February 2007

In einem kontinuierlich betriebenen anaeroben Rotationsscheibenreaktor konnte der untersuchte Azofarbstoff C.I. Reactive Violet 5 bei Zugabe eines Auxiliarsubstrates (Hefeextrakt und Essigsäure) entfärbt werden. Auch zum Teil erhebliche Betriebsstörungen hatten keine wesentlichen Folgen auf die Entfärbung. In einem der anaeroben Stufe folgenden aeroben Rotationsscheibenreaktor wurden die entstehenden aromatischen Amine transformiert und nur zu einem geringem Teil abgebaut. Es zeigte sich, daß durch eine Kombination einer anaeroben und einer aeroben Stufe der untersuchte Azofarbstoff nicht vollständig mineralisiert werden kann. Erschwerend kommt hinzu, daß die in der anaeroben Entfärbung gebildeten aromatischen Amine im Leuchtbakterientest toxischer sind als der ursprüngliche Farbstoff. In weiteren Untersuchungen soll der Einsatz einer Ozonisierungsstufe untersucht werden, um so die biologische Abbaubarkeit zu erhöhen. Ein biologischer Abbau soll dann in einem nachgeschalteten aeroben Rotationsscheibenreaktor erreicht werden.
Auswirkung von Schwermetallgemischen auf die biologische Behandlung naphthalinsulfonsäurehaltiger Abwässer
Authors: Pack H. , Hempel D. C.
Published: February 2007

Schwermetallverbindungen können bei der biologischen Abwasserreinigung schwerwiegende Störungen hervorrufen. In dieser Arbeit wird über die Auswirkung binärer Kombinationen der Metalle Cadmium, Nickel und Zink auf den biologischen Abbau von Naphthalin‐2‐sulfonsäure (2NS) berichtet. Die immobilisierten 2NS‐verwertenden Bakterien wurden in kontinuierlich betriebenen Airlift‐Schlaufenreaktoren eingesetzt.

Bei stoßweiser Belastung mit Cadmium/Nickel‐ und Cadmium/Zink‐Gemischen zeigt sich in der Kombination eine Verstärkung der inhibierenden Effekte der entsprechenden Einzelmetalle. Bei Stoßbelastungen mit dem Gemisch Nickel/Zink tritt demgegenüber eine abgeschwächte Wirkung der beiden Metalle auf. Die immobilisierten Mikroorganismen können sich an stoßweise Belastungen mit 100 mg L−1 Nickel und 1000 mg L−1 Zink adaptieren.

In kontinuierlichen Belastungstests wurden durch schrittweise Steigerung der Metallkonzentrationen im Zulauf die Belastbarkeitsgrenzen der biologischen Klärstufe ermittelt. So wird der Abbau der Naphthalin‐2‐sulfonsäure auch bei permanenter Dosierung von jeweils 10 mg L−1 Cadmium und Nickel bzw. 50 mg L−1 Nickel und 210 mg L−1 Zink im Gemisch nicht beeinträchtigt. Die kontinuierliche Belastung mit binären Metallgemischen bewirkt eine deutliche Zunahme des auf die Biotrockenmasse bezogenen spezifischen Proteingehaltes der Zellen von 0.2 auf 0.5 g g−1.

Belastungen mit Cadmium/Nickel‐Kombinationen führen sowohl bei kurzzeitiger als auch bei kontinuierlicher Einleitung zu einer Reduzierung des auf die Biotrockenmasse bezogenen spezifischen Polysaccharidgehaltes auf weniger als 0.2 g g−1 und zu einem Ablösen der Biofilme von dem Träger.
Auswertung langzeitlicher Meßreihen zur aeroben Abbauleistung der Uferpassage einer Wassergewinnungsanlage am Niederrhein
Authors: Denecke E.
Published: February 2007

An einer Trinkwassergewinnungsanlage am Niederrhein wurden beispielhaft Größenordnungen für die auf die organische Substanz zurückgehende biochemische Abbauleistung der Uferpassage erarbeitet. Die Anlage liegt an einem Prallufer, und der Rhein weist hier eine stetige Strömung auf. Der betrachtete Abschnitt des quartären Grundwasserleiters war eisen‐ und manganfrei und wies auch unter anaeroben Bedingungen keine heterotrophe Nitratreduktion auf. Dies erleichterte die Zuordnung und Bilanzierung des Sauerstoffverbrauchs und die Bestimmung des durch die Stoffwechselaktivität heterotropher Organismen gebildeten anorganisch gebundenen Kohlenstoffs. Insbesondere erwies sich die Ganglinie der Basekapazität bis pH = 8.2 im Uferfiltrat als ein guter Indikator für die biologische Aktivität in der Flußsohle.

In den Sommermonaten bis in den Herbst hinein war eine erhöhte biologische Aktivität zu verzeichnen. Die beobachtete Sauerstoffzehrung konnte nur zu 35 bis 45% auf den biologischen Abbau der gelösten organischen Substanz zurückgeführt werden. Offensichtlich spielt die partikuläre organische Substanz nach dem Anstieg der Wassertemperaturen im Sommer eine große, bisher wenig beachtete Rolle.

Der Rhein gilt heute als ein im Hinblick auf sauerstoffzehrende Substanzen weitgehend sanierter Fluß. Die Untersuchungen zeigen, daß die partikuläre organische Substanz, die zu einem großen Teil von abgestorbenen Organismen stammen sollte, in solchen Fließgewässern in den Sommermonaten einen dominierenden Einfluß auf den Sauerstoffgehalt des Uferfiltrats haben kann.
Optimal grade transition in industrial polymerization processes via NCO tracking
Authors: Kadam J. V. , Marquardt W. , Srinivasan B. , Bonvin D.
Published: February 2007

In industrial polymerization processes, several grades of polymer are frequently produced in the same plant by changing the operating conditions. Transitions between the different grades are rather slow and result in the production of a considerable amount of off‐specification polymer. Grade transition improvement is viewed here as a dynamic optimization problem, for which numerous approaches exist. Open‐loop implementation of the input profiles obtained from numerical optimization of a nominal process model is often insufficient, due to the presence of uncertainty in the form of model mismatch and process disturbances. A novel measurement‐based approach that consists of tracking the necessary conditions of optimality (NCO tracking) using a solution model and measurements is considered. The solution model consists of state‐event‐triggered controllers sequenced according to the structure of the nominal optimal solution computed offline. The solution model is generated by expressing the input profiles in terms of arcs and switching times, which are then related to the various parts of the NCO, that is, to the active constraints and sensitivities. These arcs and switching times are then adapted online using appropriate measurements. The application of NCO tracking to an industrial polymerization process for implementing optimal grade transitions is investigated in simulation. The grade transition problem is fairly complex due to a large‐scale process model, many degrees of freedom, as well as path and endpoint constraints. A solution model is generated from the nominal optimal solution, and a control superstructure is considered to handle the possible activation of nominally‐inactive constraints. Simple PI‐type controllers are used to implement the solution model. For different uncertainty scenarios, simulation of the NCO‐tracking approach shows that considerable reduction in transition time is possible, while still guaranteeing feasible operation. © 2007 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2007
Classification schemes of Information Science: Twenty‐eight scholars map the field
Authors: Zins Chaim
Published: February 2007

The field of Information Science is constantly changing. Therefore, information scientists are required to regularly review—and if necessary—redefine its fundamental building blocks. This article is one of a group of four articles, which resulted from a Critical Delphi study conducted in 2003–2005 (Zins, 2007a, 2007b, 2007c). The study, “Knowledge Map of Information Science,” was aimed at exploring the foundations of information science. The international panel was composed of 57 leading scholars from 16 countries who represent nearly all the major subfields and important aspects of the field. This particular article documents 28 classification schemes of Information Science that were compiled by leading scholars in the academic community. This unique collection of 28 classification schemes portrays and documents the profile of contemporary Information Science at the beginning of the 21st century.
Die erdstatische Berechnung geotechnischer Flächentragwerke
Authors: Klobe Berthold
Published: February 2007

Eine Tragschicht, mittels derer flächig aufgebrachte Lasten in ein tragfähiges Auflager eingeleitet werden, wird als geotechnisches Flächentragwerk bezeichnet. Die Lastabtragung basiert zum einen auf der Gewölbewirkung, die sich innerhalb der Tragschicht einstellt, und gegebenenfalls auf der Tragfähigkeit einer zusätzlich eingebauten elastischen Membran. Es werden zunächst Formeln für die statische Berechnung von Gewölben und von Membranen abgeleitet. Mit Hilfe dieser Formeln werden neue Lösungen für die geotechnischen Flächentragwerke entwickelt. Diese berücksichtigen die komplexe Interaktion zwischen dem Unterstützungsdruck, dem Bodeneigengewicht und der Grenztragfähigkeit des Erdstoffgewölbes. Die Lastaufteilung zwischen Membrantragwirkung und Untergrundbettung ergibt sich steifigkeitsabhängig.
Der Bogen im Dach – Zur Entwicklung des weitgespannten Daches 1770–1840 unter dem Einfluß des frühen Bauingenieurwesens
Authors: Holzer Stefan M.
Published: February 2007

Die Suche nach immer weiter gespannten Tragwerken um 1800 – nicht nur im Brückenbau, sondern auch im Hochbau – war einer derjenigen Umstände, die die Etablierung der Wissenschaft “Bauingenieurwesen” im ersten Drittel des 19. Jahrhunderts begünstigten. Die Standard‐Lösungen, die das traditionelle Zimmererhandwerk für weitgespannte Dachkonstruktionen anzubieten hatte, reichten bald nicht mehr aus. Für eine gewisse Zeit experimentierte man – meist allerdings ohne wissenschaftliche Grundlage – mit unterschiedlichsten Systemen, bis sich schließlich das moderne Fachwerk als siegreiche Lösung durchsetzen konnte.

Der Weg hin zum Fachwerk war aber alles andere als geradlinig. Viel beliebter als das Fachwerk war zunächst der Bogen. Dieser Beitrag untersucht erstmals materialübergreifend das Eindringen des neuen Elementes “Bogen” in die Konstruktion des Dachwerks, stellt einige bekannte und weniger bekannte Dachwerke mit massiven Bogentragwerken in Holz und Eisen vor und verfolgt sodann die beginnende wissenschaftliche Untersuchung des Bogens, bis hin zur Abhandlung des französischen Ingenieurs Ardant, der als erster mit wissenschaftlichen Methoden die Vorzüge des Fachwerks gegenüber den massiven Bogenkonstruktionen herausstellte.
Estimation of the membrane permeability of liposomes via use of eosin Y chemiluminescence catalysed by peroxidase encapsulated in liposomes
Authors: Kamidate Tamio , Komatsu Kanako , Tani Hirofumi , Ishida Akihiko
Published: February 2007

The initial rate of horseradish peroxidase (HRP)‐catalysed chemiluminescence (CL) reaction in an aqueous compartment of liposomes was applied to the estimation of membrane permeability of liposomes. HRP‐encapsulated liposomes were prepared by an extrusion method, and a CL reagent and H2O2 were added into the liposomes suspensions. Fluorescein, eosin Y and phloxin B, which are xanthene dyes with different chemical structures, were used as CL reagents. Xanthene dye and H2O2 permeate into the inner phase of liposomes, resulting in initiation of the HRP‐catalysed xanthene dye CL reaction with H2O2. The initial rate of the CL reaction was independent of the xanthene dye used. The reproducibility of the initial rate with eosin Y was better than that with fluorescein and phloxin B. When the membrane permeability of the liposomes was changed by altering the concentration of cholesterol in them, the initial rate of the eosin Y CL reaction was dependent on the membrane permeability of the liposomes. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.
Bioluminescent assay of total bacterial contamination of drinking water
Authors: Frundzhyan Valery , Ugarova Natalia
Published: February 2007

A bioluminescent assay of total bacterial contamination (TBC) of drinking water (DW) with a detection limit of ∼1 CFU/mL and duration of less than 7 h has been developed. The protocol of the TBC assay comprises: incubation of water sample in nutrition broth supplemented with salts mixture, up to 6 h; filtration of bacterial suspension obtained through membrane filter (pore size 0.45 µm); release of bacterial ATP by dimethyl sulphoxide; determination of bacterial ATP concentration using highly sensitive ATP reagent based on recombinant Luciola mingrelica luciferase. To simplify the assay, special luminometer microcuvette Filtravette™ (New Horizons Diagnostics Corp., USA) are used. A good correlation (R = 0.98) between ATP concentration measured after 6 h incubation and initial bacterial titre in DW was observed. Semi‐quantitative TBC assay of DW is also available. The TBC value in DW is assessed by the fixation of incubation time required to detect a measurable bioluminescent signal: 3, 4 and 6 h corresponds to 100–1000, 10–100 and 1–10 CFU/mL, respectively. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.
Directed DNA Polymerase Evolution: Effects of Mutations in Motif C on the Mismatch‐Extension Selectivity of Thermus aquaticus DNA Polymerase
Authors: Strerath Michael , Gloeckner Christian , Liu Dan , Schnur Andreas , Marx Andreas
Published: February 2007

The selectivity of DNA polymerases for processing the canonical nucleotide and DNA substrate in favor of the noncanonical ones is the key to the integrity of the genome of every living species and to many biotechnological applications. The inborn ability of most DNA polymerases to abort efficient extension of mismatched DNA substrates adds to the overall DNA polymerase selectivity. DNA polymerases have been grouped into families according to their sequence. Within family A DNA polymerases, six motifs that come into contact with the substrates and form the active site have been discovered to be evolutionary highly conserved. Here we present results obtained from amino acid randomization within one motif, motif C, of thermostable Thermus aquaticus DNA polymerase. We have identified several distinct mutation patterns that increase the selectivity of mismatch extension. These results might lead to direct applications such as allele‐specific PCR, as demonstrated by real‐time PCR experiments and add to our understanding of DNA polymerase selectivity.
Exploiting the Substrate Tolerance of Farnesyltransferase for Site‐Selective Protein Derivatization
Authors: Nguyen Uyen T. T. , Cramer Janina , Gomis Joaquin , Reents Reinhard , Gutierrez‐Rodriguez Marta , Goody Roger S. , Alexandrov Kirill , Waldmann Herbert
Published: February 2007

The site‐selective modification of proteins with a functional group is an important biochemical technique, but covalent attachment of a desired group to a chosen site is complicated by the reactivity of other amino acid side chains, often resulting in undesired side reactions. One potential solution to this problem involves exploiting the activity of protein‐modifying enzymes that recognize a defined protein sequence. Protein farnesyltransferase (FTase) covalently attaches an isoprenoid moiety to a cysteine unit in the context of a short C‐terminal sequence that can be easily grafted onto recombinant proteins. Here we describe the synthesis of four phosphoisoprenoids functionalized with biotin, azide, or diene groups. These phosphoisoprenoids bound to FTase with affinities comparable to that of the native substrate. With the exception of the biotin‐functionalized analogue, all the phosphoisoprenoids generated could be transferred to peptide and protein substrates by FTase. Unlike proteins modified with farnesyl moieties, Ypt7 prenylated with (2E,6E)‐8‐(azidoacetamido)‐3,7‐dimethylocta‐2,6‐dienyl groups did not oligomerize and showed no detectable increase in hydrophobicity. To assess the suitability of the functionalized isoprenoids for protein modifications they were further derivatized, both by Diels–Alder cycloaddition with 6‐maleimidohexanoic acid and by Staudinger ligation with a phosphine. We demonstrate that the Staudinger ligation proceeds more rapidly and is more efficient than the Diels–Alder cycloaddition. Our data validate the use of FTase as a protein‐modification tool for biochemical and biotechnological applications.
Sicherer Umgang mit gefährlichen Stoffen
Authors: Brock Thomas H. , Timm Kurt , Lewin‐Kretzschmar Uta
Published: February 2007

Bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen müssen die möglichen Gefährdungen sorgsam beurteilt werden. Dabei ist nicht nur die eher im Bewusstsein befindliche Brennbarkeit oder Toxizität von Stoffen relevant, sondern auch Gefahren, die von einer Anzahl weiterer Effekte, wie die Verwechslung von Stoffen oder Alterungsprozessen von Chemikalien, ausgehen können. Eine Reihe von Experimenten zeigt modellhaft solche Effekte. Mit Gefahrstoffen kann man sicher umgehen, jedoch muss man wissen, was man tut und die richtigen Maßnahmen konsequent ergreifen.
Opale: Photonische Kristalle
Authors: Fleischhaker Friederike , Zentel Rudolf
Published: February 2007

Opale sind selbstorganisierte, kubisch dichtest gepackte Kolloidkristalle mit Kolloid‐Durchmessern im Nanometer‐ und Submikrometerbereich. Aufgrund der periodisch modulierten Dielektrizitätskonstante bilden sich photonische Bandlücken aus, so dass die Ausbreitung von Licht mit Wellenlängen in der Größenordnung der Gitterkonstanten unterdrückt wird. Dies erklärt u.a. den brillianten Farbeindruck. Opale können synthetisch aus Polymer‐ oder Metalloxidkolloiden in einem Bottom‐up‐Prozess hergestellt und auf vielfältige Weise chemisch funktionalisiert, strukturiert oder als Template für ihre invertierten Strukturen verwendet werden. Anwendungsgebiete reichen von optischen Chips, Farbdisplays und Effektpigmenten bis hin zu Biosensoren.
Ductular reaction is helpful in defining early stromal invasion, small hepatocellular carcinomas, and dysplastic nodules
Authors: Park Young Nyun , Kojiro Masamichi , Di Tommaso Luca , Dhillon Amar P. , Kondo Fukuo , Nakano Masayuki , Sakamoto Michiie , Theise Neil D. , Roncalli Massimo
Published: February 2007

BACKGROUND.

Stromal invasion is 1 of the main features used to distinguish high‐grade dysplastic nodules (DNs) from well‐differentiated hepatocellular carcinomas (HCCs). The authors hypothesized that ductular reaction (DR) takes place around noninvasive hepatocellular nodules but not within the stroma contiguous to invasive HCC.

METHODS.

DR/cytokeratin 7 (CK7)‐positive patterns were evaluated in 105 resected small hepatic nodules according to the level of invasion. The nodules were classified histologically prior to immunostaining as noninvasive (large regenerative nodules, low‐grade DNs, and high‐grade DNs), minimally invasive (early HCCs with a vaguely nodular type), and overtly invasive (typical HCCs with a distinctly nodular type) in a review by expert pathologists, the current gold standard. Intranodular DR (inner DR) and DR around the nodule periphery (outer DR) were assessed separately on a semiquantitative scale from 0 to 4+.

RESULTS.

DR was 3 or 4+ in the majority of noninvasive nodules (inner DR, 81%; outer DR, 91%), whereas DR was 0 or 1+ in overtly invasive HCCs (inner DR, 96%; outer DR, 81%). Minimally invasive HCCs showed an intermediate DR pattern (2 or 3+ inner DR, 75%; 2+ outer DR, 67%). DR characteristically was absent at the stromal‐invasive, leading edge of tumor cells in both minimally invasive HCCs (focal loss of DR/CK7) and overtly invasive HCCs (diffuse loss of DR/CK7). The DR patterns in 41 needle‐biopsy samples were similar to the patterns observed in resected nodules.

CONCLUSIONS.

DR/CK7 immunostaining may help to identify small foci of invasion and to distinguish noninvasive, high‐grade DNs from both minimally invasive and overtly invasive HCCs. Cancer 2007 © 2007 American Cancer Society.
Recent improvement in the survival of patients with advanced nonsmall cell lung cancer enrolled in phase III trials of first‐line, systemic chemotherapy
Authors: Hotta Katsuyuki , Fujiwara Yoshiro , Matsuo Keitaro , Suzuki Takeshi , Kiura Katsuyuki , Tabata Masahiro , Takigawa Nagio , Ueoka Hiroshi , Tanimoto Mitsune
Published: February 2007

BACKGROUND.

Few studies have assessed formally whether treatment outcomes have improved substantially over the years for patients with advanced nonsmall cell lung cancer (NSCLC) enrolled in Phase III trials. The objective of the current investigation was to determine the time trends in outcomes for the patients in those trials.

METHODS.

The literature was searched to identify trials that addressed the role of chemotherapy regimens in the first‐line setting for the treatment of advanced NSCLC. Trends were tested by using multiple regression analysis.

RESULTS.

In total, 121 Phase III trials were identified that involved 42,768 patients with 263 chemotherapy arms and 11 best supportive care (BSC) arms, all of which were initiated between 1982 and 2002. Although the number of randomized patients and the proportion of patients with metastatic disease had increased over the years, the number of patients with a poor performance status who were accrued into the trials had decreased. Cisplatin‐based chemotherapy was been investigated most frequently during the period. The multiple regression analysis revealed a significant improvement in median survival and in the median time to disease progression over the years, with annual prolongations of 0.1203 months (3.609 days) and 0.0617 months (1.851 days), respectively (P< .0001 and P < .0130, respectively). In addition, the use of cisplatin and carboplatin was associated significantly with survival prolongation. The median survival for patients who received BSC also increased progressively over the years (P = .0487).

CONCLUSIONS.

The survival of patients with NSCLC in Phase III trials improved slowly but steadily over time, although the main factors responsible for this improvement remain unknown. Nonetheless, the current results also suggested that novel targets and new agents will be required in the future fight against advanced NSCLC. Cancer 2007 © 2007 American Cancer Society.
Expression levels and activation of a PXR variant are directly related to drug resistance in osteosarcoma cell lines
Authors: Mensah‐Osman Edith J. , Thomas Dafydd G. , Tabb Michelle M. , Larios Jose M. , Hughes Dennis P. , Giordano Thomas J. , Lizyness Michelle L. , Rae James M. , Blumberg Bruce , Hollenberg Paul F. , Baker Laurence H.
Published: February 2007

BACKGROUND.

Approximately 30% to 40% of all patients with osteosarcomas ultimately experience recurrence. The study investigated the hypothesis that the resistance of osteosarcoma to chemotherapy may be related to the expression of a pregnane xenobiotic receptor (PXR) variant protein and its role as the major inducer of P450 3A4 in these tumors.

METHODS.

Polymerase chain reaction (PCR) and Western blot analysis were used to determine PXR mRNA and protein expression, respectively. Real‐time PCR and CYP3A catalytic activity using 7‐benzyl‐trifluoromethyl coumarin (BFC) as the probe substrate were used to measure the induction of P450 3A4 or MDR1. siRNA transfections were performed for PXR and cytotoxicity determined by a colorimetric based assay or Annexin v‐Fitc staining.

RESULTS.

Differences were observed in the molecular size of the PXR protein expressed in sarcoma cell lines when compared with the wildtype PXR expressed in normal liver, kidney, or small intestine. A polyclonal PXR antibody raised against the N‐terminus of the wildtype PXR did not detect PXR expressed in these sarcoma cell lines. In the osteosarcoma cell lines, etoposide and doxorubicin were better inducers of P450 3A4 and MDR1 than rifampin. siRNA against PXR down‐regulated P450 3A4 expression only in the osteosarcoma cell line. Cytotoxicity assays showed that the resistance of the osteosarcoma cell lines to etoposide correlated with PXR protein expression levels and activation of P450 3A4 and could be prevented by ketoconazole.

CONCLUSION.

The results suggest that PXR plays a critical role in the regulation of P450 3A4 expression in osteosarcoma and that its expression and activation in these tumors may influence the effect of chemotherapeutic agents on the induction of target genes implicated in drug resistance. Cancer 2007. © 2007 American Cancer Society.
Therapy for elderly patients with acute myeloid leukemia
Authors: Kantarjian Hagop M.
Published: February 2007

Elderly patients with acute myeloid leukemia (AML) have poor outcomes with standard intensive chemotherapy and are managed with supportive care, low‐dose chemotherapy, or hospice care. In this Editorial, the topic is reviewed, and the author discusses the article in this issue of Cancer by Burnett et al concerning the use of low‐dose cytarabine versus hydroxyurea in patients with AML who are considered unfit to receive intensive chemotherapy.
Hydrograph peakedness and basin area
Authors: Klein Micha
Published: February 2007

The peakedness of a basin and its variation with drainage area were analyzed for three areas. Peakedness of a basin is calculated as mean flow as a percentage of highest flow. A fitted power curve relating ‘Peakedness index’ (PI) to drainage area for each of the three areas indicates a break point in a basin of about 300 km2. This break point divides the basins into small basins which are more peaky and large basins which are less peaky. The break point is an outcome of a difference in order of magnitude between channel flow velocity from the headwater sources and hillside flow velocity. When the basin responds to hillslope flow the runoff from the head water sources has already flown about 30 km downstream.
The erosion of limestones under soil and the long term stability of soil vegetation systems on limestone
Authors: Trudgill Stephen T.
Published: February 2007

Data are presented on daily fluctuations of soil pH in organic soils overlying Carboniferous Limestone in Co. Clare, Eire. High rainfall leads to a drop in pH, as acid waters percolate through the soil, but after rainfall the solution of carbonates in the soil or the solution of the bedrock leads to a return of soil pH to alkalinity. Carbonates tend to remain in the soil on poorly drained sites but solutional removal of calcium occurs on freely drained sites and in the latter case the return to alkalinity is not so rapid. The presence of Calluna vulgaris is thought to be important as it appears to increase the acidity of percolating soil waters. On freely draining sites bedrock erosion may progress to such an extent that deep runnels form, down which soil may be lost.
A scree slope rockfall model
Authors: Statham Ian
Published: February 2007

Certain observed characteristics of scree slopes; namely concavity of profile, straight slope angle less than the angle of repose, and good size sorting of particles, are not consistent with an angle of repose model for accumulation. An alternative model is proposed based upon rockfall and surface stone movement and is tested against experimental data of particle movement in the field. It is found that the mechanical model of stone movement generated adequately explains the motion of particles on scree slopes and that it is in keeping with the characteristics of many screes. The static features of some Isle of Skye screes were also measured and the straight‐concave slope form with good downslope sorting of material, characteristic of the rockfall process, was found to be present.
The morphology of riffle‐pool sequences
Authors: Richards K. S.
Published: February 2007

The riffle‐pool sequence has not been subjected to the same level of intensive research as the meandering planform, although riffles and pools may be a fundamental prerequisite for meandering. The pseudo‐cyclic oscillation of the bed in a riffle‐pool stream suggests the application of a variety of techniques of spatial series analysis, which provide objective measures of riffle wavelength, and suggest processes capable of explaining riffles and pools and their relationship with meanders.

The second‐order autoregressive process is suggested as a stochastic process which models the bed‐profile oscillation. Velocity pulsations associated with large scale turbulent eddies are probably responsible for accretions and erosions which interact with the flow to maintain these perturbations, so that sections lagged by distances of 2πw are positively correlated.

The effect of the riffle‐pool sequence on flow geometry is far more significant than the effects of plan geometry or of downstream variations, which supports the view that this feature is a fundamental aspect of channel morphometry. There is a tendency, however, for curved reaches to exhibit reduced variance of roughness, velocity, and water surface slope, which reinforces the minimization hypothesis. The extreme temporal variation between riffle and pool flow characteristics demands that any classificatory scheme uses scale‐free and stable measures, and a discriminant analysis using hydraulic exponents represents a convenient summary of the field data.