Zentrum für Umweltforschung (ZfU) - Johannes Gutenberg ...

Zentrum
für Umweltforschung
der
Johannes Gutenberg-Universität
Mainz
Jahresbericht 1999

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 1
1 Inhalt
1 INHALT ....................................................................................................................................... 0
2 EINLEITUNG ............................................................................................................................. 3
3 ORGANISATIONSREGELUNG DES ZENTRUMS .............................................................. 7
4 SCHWERPUNKTSETZUNG .................................................................................................. 11
4.1 ARBEITSTHEMA „MITTELRHEINTAL“ .................................................................................. 13
4.2 ARBEITSTHEMA „AUSWIRKUNGEN VON EXTREMEREIGNISSEN“.......................................... 14
5 AM ZENTRUM FÜR UMWELTFORSCHUNG................................................................... 16
6 KOORDINATIONSAUSSCHUß............................................................................................. 19
7 PROGRAMM DER WISSENSCHAFTLICHEN VERANSTALTUNG.............................. 21
8 GRADUIERTENKOLLEG...................................................................................................... 23
9 PROJEKTKURZDARSTELLUNGEN................................................................................... 27
9.1 ÖKOLOGIE ........................................................................................................................... 28
9.2 ANALYTIK ........................................................................................................................... 44
9.3 UMWELTÖKONOMIE - UMWELTRECHT ................................................................................ 57
9.4 SONSTIGE PROJEKTE............................................................................................................ 63
10 PUBLIKATIONSLISTEN ................................................................................................... 84
10.1 GRUPPE PROF. DR. H. BARTLING ................................................................................... 85
10.2 GRUPPE PROF. DR. H. BARTMANN ................................................................................. 85
10.3 GRUPPE PROF. DR. H.-W. LAUBINGER ........................................................................... 87
10.4 GRUPPE PROF. DR. W. ZOHLNHÖFER ............................................................................. 87
10.5 GRUPPE DR. A. MUTTRAY.............................................................................................. 89
10.6 GRUPPE PROF. DR. W.E.G. MÜLLER, PROF. DR. H.C. SCHRÖDER................................. 91
10.7 GRUPPE AMMUG, DR. G. REIFFERSCHEID.................................................................... 96
10.8 GRUPPE PROF. DR. S. GRÄTZEL...................................................................................... 97
10.9 GRUPPE PROF. DR. G. HUBER/DR. G. PASSLER.............................................................. 98
10.10 GRUPPE PROF. DR. R. JAENICKE..................................................................................... 99
10.11 GRUPPE PD DR. K. WENDT.......................................................................................... 102
10.12 GRUPPE PROF. DR. W. BAUMANN ................................................................................ 104
10.13 GRUPPE PROF. DR. K.L. KRATZ ................................................................................... 106
10.14 GRUPPE DR. N. TRAUTMANN........................................................................................ 107
10.15 GRUPPE PROF. DR. A. DORN ........................................................................................ 111
10.16 GRUPPE PROF. DR. G. EISENBEIS.................................................................................. 112
10.17 GRUPPE PROF. DR. J. W. KADEREIT ............................................................................. 113
10.18 GRUPPE DR. A. KAISER ................................................................................................ 115
10.19 GRUPPE PROF. DR. H. KÖNIG ....................................................................................... 116
10.20 GRUPPE DR. R. KUHN................................................................................................... 117
10.21 GRUPPE DR. W. LICHT.................................................................................................. 117
10.22 GRUPPE PD DR. M. RICHTER ....................................................................................... 118
10.23 GRUPPE PROF. DR. G. ROTHE....................................................................................... 118

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 2
10.24 GRUPPE PROF. DR. E.R. SCHMIDT................................................................................ 120
10.25 GRUPPE ÖKOLOGIE (PROF. DR. A. SEITZ, PD DR. M VEITH)....................................... 121
10.26 GRUPPE PROF. DR. A. WILD......................................................................................... 124
10.27 GRUPPE PROF. DR. A. ESCHER ..................................................................................... 126
10.28 GRUPPE PROF. DR. J. GRUNERT / PD DR. D. KÖNIG .................................................... 127
10.29 GRUPPE PROF. DR. M. KERSTEN .................................................................................. 127
10.30 GRUPPE PROF. DR. J. PREUß ......................................................................................... 129
10.31 GRUPPE PROF. DR. D. SCHENK.................................................................................... 130
10.32 GRUPPE PROF. DR. R.-D. WILKEN................................................................................ 131
10.33 MPI FÜR CHEMIE, ABT. LUFT- UND BIOGEOCHEMIE.................................................... 132

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 3
2 Einleitung
Anfang 1990 wurde das Zentrum für Umweltforschung der Johannes Gutenberg-
Universität in Mainz durch den Senat der Universität eingerichtet. Die Organisationsregelung
ist in Abschnitt 2 dieses Berichts enthalten, in Abschnitt 3 listet die Mitglieder
(ohne Diplomanden und Doktoranden), Abschnitt 4 nennt die Mitglieder des Koordinationsausschusses,
der das Zentrum leitet und in Abschnitt 5 wird das gegen
Ende des Berichtszeitraum beschlossene Schwerpunktsthema und die dazu formulierten
zwei Arbeitsthemen sowie der Weg dahin diskutiert.
Am 5. März 1999 versammelten sich die Mitglieder des Koordinationsausschusses
mit den Projektleitern, die Anträge auf Projektförderung beim Zentrum gestellt hatten,
beim alljährlichen Treffen in der Umweltakademie in Obermoschel, wo die Ergebnisse
bisheriger Arbeiten diskutiert und neue Vorhaben vorgestellt wurden. Auch
in diesem Jahr wurde diese wissenschaftliche Veranstaltung allgemein als sehr anregend
beurteilt; insbesondere war hier ein Forum zur Projektplanung auch über die
Fachgrenzen des Einzelnen hinweg gegeben. Das Programm der Veranstaltung ist
in Abschnitt 6 wiedergegeben.
Abschnitt 7 ist dem Graduiertenkolleg "Kreisläufe, Austauschprozesse und Wirkungen
von Stoffen in der Umwelt" gewidmet, Abschnitt 8 enthält eine Kurzdarstellung
der laufenden Projekte und Abschnitt 9 die Publikationslisten der am Zentrum aktiv
beteiligten Gruppen für die Jahre 1997 bis 1999, nach Wissenschaftlern bzw. deren
Gruppen geordnet.
Nach einer Reihe von Jahren, in denen die Findung fächerübergreifender Forschungsziele
des Zentrums nur bedingt möglich war, da eine ganze Reihe von Kollegen
wegberufen worden waren, bzw. einige auch in den Ruhestand getreten sind,
hat sich die Lage nun wieder etwas stabilisiert.
Herr Seitz hatte den Ruf auf eine neue, in gemeinsamer Anstrengung des Zentrums
mit der Universitätsleitung 1994 geschaffene C4-Professur Ökologie im Fachbereich
Biologie im Frühjahr 1996 angenommen. Damit war zwar ein erster Schritt hin zu
einem Institut für Ökologie oder doch mindestens zu einer schlagkräftigen Gruppe
„Ökologie“ gemacht, wie dies vom Zentrum stark favorisiert wird. Die dazu zu besetzende
C3-Stelle Ökologie mußte leider ein zweites Mal ausgeschrieben werden,
nachdem die Liste erschöpft war. Das ist umso bedauerlicher, als dadurch auch der
vom Zentrum mittelfristig geplante fächerübergreifende Ausbildungsblock Ökologie
zunächst nicht realisiert werden kann.
Anfang 1998 war das Zentrum von externen Gutachtern vor Ort evaluiert worden.
Das sehr positive Ergebnis ist eine Bestätigung der bisherigen Arbeit, wenn auch
einige konstruktive Vorschläge zu weiteren inhaltlichen wie vor allem technischen
Verbesserungen gemacht wurden. So wurde u.a. die finanzielle Unterausstattung im
Hinblick auf die Breite der Umweltforschung sowohl im Sachmittel- wie vor allem im
Personalmittelbereich des Zentrums festgestellt, die zudem seit Jahren eine negative
Tendenz zeigt, wie auch die (daraus folgende) zu wenig schlagkräftige Organisa-

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 4
tions- bzw. Leitungsstruktur. Hier bittet das Zentrum sowohl die Landesregierung
wie die Universitätsleitung, durch zusätzliche Sach- und insbesondere Personalmittel
Verbesserungen zu ermöglichen. Sehr positiv wurden drei Schwerpunktsbereiche
des Zentrums für Umweltforschung durch die Gutachter herausgestellt: 1. Ökologie,
2. Analytik und 3. Ökonomie/Ökologie (Umweltökonomie). Durch mehr Kooperation
zwischen diesen Bereichen soll die Interdisziplinarität im Einklang mit dem
Gutachtervotum weiter verbessert werden. Der Koordinationsausschuß hat die Anregungen,
sehr ernst diskutiert und hat bereits entsprechende Konsequenzen gezogen,
soweit die Anregungen sein Handlungsfeld betrafen. So wurde ein einziger
neuer Schwerpunkt mit zwei Arbeitsthemen definiert und es wurde die Gründung
eines Interdisziplinären Arbeitskreises „Spurenanalytik“ vorbereitet. Bestrebungen,
einen Sonderforschungsbereich unter einem der beiden definierten Arbeitsthemen
vorzubereiten, sind im Gange.
Das beim Zentrum für Umweltforschung angesiedelte Graduiertenkolleg "Kreisläufe,
Austauschprozesse und Wirkungen von Stoffen in der Umwelt" läuft noch bis September
1999 und mit einer Auslaufförderung bis in 2000 hinein. Es hat sich besonders
in seinen Seminaren zu einem wichtigen Diskussionsforum über die Fachgrenzen
hinweg entwickelt.
Die dem Zentrum vom Land zugewiesenen Mittel wurden im üblichen Verfahren
nach Vorlage von Projektanträgen insbesondere zur Förderung von Forschungsvorhaben
von Nachwuchswissenschaftlern und zur Initiierung von Projekten im Hinblick
auf die für eine spätere Antragstellung etwa bei der DFG notwendige Dokumentation
von eigenen Vorarbeiten vorgenommen. Die folgende Graphik zeigt die Entwicklung
der dem Zentrum jährlich aus Kapitel 1512 zugewiesenen Landesmittel einschließlich
der Strukturhilfemittel.
Zuweisung/TDM
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1989 1991 1993 1995 1997 1999
Stand Juli 2000
Abb. 1 Vom Land Rheinland-Pfalz dem Zentrum aus dem Kapitel „Neue Technologien
und Umwelt“ zugewiesene Sachmittel

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 5
Den in Abb.1 gezeigten Landesmitteln wird in der folgenden Graphik nach Unterlagen
der Universitätsverwaltung die Gesamtsumme der durch Mitglieder des Zentrums
eingeworbenen Drittmittel über die letzten 10 Jahre gegenübergestellt.
Drittmittel/TDM
20000
15000
10000
5000
0
1990 1992 1994 1996 1998 2000
Abb. 1 Die von Zentrumsmitgliedern eingeworbenen Drittmittel
im Vergleich zu den dem Zentrum aus dem Kapitel des Landes
„Neue Technologien und Umwelt“ zugewiesene Sachmittel
Die eingeworbenen Drittmittel stehen auf dem hohen Niveau von etwa 12 - 14 Mio
DM mit gewissen Schwankungen seit Jahren und stellen inzwischen das ca.
25fache der vom Land über das Zentrum aus Kapitel 1512 den einwerbenden
Gruppen zugeflossenen Mittel dar. Zieht man von der genannten Summe von ca. 12
- 14 Mio DM all die Mittel ab, die Mitglieder des Zentrums zwar eingeworben haben,
die aber nicht im engeren Sinne Umweltprojekten dieser Arbeitsgruppen zugute
kommen, dann stehen in 1999 400 TDM Landesmittel aus Kapitel 1512 (ca. 90%
der Gesamtzuweisung an das Zentrum) einem Drittmittelzufluß für Umweltprojekte
dieser Gruppen von ca. 5,7 Mio DM gegenüber. Das Verhältnis von etwa 1 : 14 ist
steht seit Jahren auf diesem Niveau und macht deutlich, wie effektiv die Mittel aus
dem Landeskapitel 1512 „Neue Technologien und Umwelt“ im Sinne der Umweltforschung
von den Mitgliedern des Zentrums eingesetzt werden. Versucht man, die
den Gruppen aus dem Haushalt der Universität zufließenden regulären Mittel mit
einzubeziehen, so stellt sich das als quantitativ sehr schwierig heraus, da die meisten
am Zentrum beteiligten Gruppen nicht nur Umweltforschung betreiben. Auch gibt
es gerade unter den Nachwuchswissenschaftlern solche, denen nur sehr geringe
Haushaltsmittel zur Verfügung stehen. Insgesamt ändert sich auch unter Hinzuziehen
von Abschätzungen des umweltrelevanten Anteils der den Zentrumsmitgliedern
zufließenden regulären Haushaltsmittel an der hohen Effektivität der Verwendung
der Mittel aus Kapitel 1512 im Sinne der Einwerbung von Drittmitteln nichts.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 6
Die am Zentrum beteiligten Wissenschaftler sind der Leitung der Universität und der
Landesregierung für die besondere Förderung ihrer umweltbezogenen Forschungsarbeiten
sehr dankbar. Trotzdem ist nach wie vor ein empfindlicher Mangel an Personalstellen
sowohl im wissenschaftlichen wie im technischen Bereich zu beklagen,
ohne die z.B. ein übergreifendes zentrales Labor, wie im Zentrum für Umweltforschung
der Universität Frankfurt realisiert, nicht machbar ist. Auch ist das Zentrum
sehr besorgt über die kontinuierlich zurückgehenden Mittel gemäß Abb.1, ohne die
die erwähnten Vorarbeiten zur Einwerbung von Drittmitteln nicht oder doch mindestens
sehr viel schwieriger durchführbar sind, zumindest nicht in der bisherigen interdisziplinären
Breite. Auch wird die Bereitstellung von Grundausstattungsmitteln aus
den Zentrumsmitteln, wie sie als Ergänzung der Grundausstattung bei Berufungen
in relevanten Fächern praktiziert wurde (in 1999 fast 30% der dem Zentrum aus
Kapitel 1512 zugewiesenen Mittel), immer schwieriger, was dann die Berufung herausragender
Kollegen erschwert.
Mainz, im Juli 2000

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 7
3 Organisationsregelung des Zentrums

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 8
1. Das Zentrum für Umweltforschung fördert interdisziplinär und fachbereichsübergreifend
die Forschung mit den Schwerpunktsbereichen:
I. 1. "Ökosystemforschung im Rhein-Main-Nahe-Gebiet"
2. "Entwicklung eines ökologisch-ökonomischen
Gesamtkonzepts der Raum- und Gesellschaftsordnung"
3. "Umweltanalytik"
4. "Ökotoxikologie"
5. "Umweltplanung"
6. "Umweltrecht"
7. "Umweltökonomie"
Weitere Aufgaben sind:
II. Aufbau eines umweltanalytischen und umweltplanerischen
inneruniversitären Dienstleistungssystems
III. Erarbeitung von Vorschlägen für den weiteren Ausbau der
Umweltforschung im Dialog mit den Fachbereichen (z.B. durch
neue Lehrstühle oder u.U. ein Institut für Umweltforschung)
IV. Einrichtung eines Graduiertenkollegs für Umweltforschung
V. Vorbereitende Mitwirkung bei der Einrichtung eines der
Universität assoziierten Instituts für Umweltanalytik.
Dies beinhaltet sowohl die Koordination und die Unterstützung
bestehender Arbeitsgruppen als auch die Initiierung neuer
Forschungseinrichtungen.
2. Dem Zentrum für Umweltforschung gehören an:
a) Sonderforschungsbereiche
b) interdisziplinär kooperierende Forschungsgruppen der
Universität
c) sonstige Arbeitsgruppen der Universität,
soweit sie sich mit den unter Nr.1 umschriebenen
Forschungsbereichen befassen.
3. Das Zentrum für Umweltforschung wird von einem Koordinationsausschuß
vertreten. Ihm gehören an:
a) Die Sprecher oder jeweils ein Vertreter der beteiligten
Sonderforschungsbereiche der Universität Mainz einschließlich
der in Gründung befindlichen, sowie jeweils ein Mainzer
Vertreter der Sonderforschungsbereiche, an denen die Universität
beteiligt ist,
b) jeweils ein Beauftragter aus den Fachbereichen
Geowissenschaften, Biologie, Chemie und Physik, sowie aus den
Fachbereichen Rechts- und Wirtschaftswissenschaften, Medizin
und Sozialwissenschaften, die von den Fachbereichsräten auf die
Dauer von zwei Jahren gewählt werden, sowie ein gemeinsamer
Vertreter der Fachbereiche Katholische Theologie, Evangelische
Theologie und Philosophie/Pädagogik, der durch den
Senatsausschuß für Forschungsförderung benannt wird,

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 9
c) einem Vertreter der restlichen Fachbereiche, der vom
Senatsausschuß für Forschungsförderung benannt wird,
d) je einem Vertreter der beiden Abteilungen des Max-Planck-
Instituts für Chemie mit beratender Stimme,
e) auf Antrag je ein Vertreter relevanter Forschungseinrichtungen
der Region, sofern sie sich mit den unter Nr. 1 umschriebenen
Forschungsbereichen befassen, mit beratender Stimme. Über den
Antrag entscheidet der Koordinationsausschuß,
f) der Vizepräsident für Forschung mit beratender Stimme.
Für die unter Punkt 3 b) und c) genannten Fachbereichsbeauftragten kann
jeweils ein ständiger Vertreter gewählt werden. Dieser nimmt die Abwesenheitsvertretung
der Beauftragten mit Stimmrecht wahr und hat das Recht,
ohne Stimmrecht an allen Sitzungen teilzunehmen.
4. Der Koordinationsausschuß wählt aus seiner Mitte einen Vorsitzenden,
dem die Führung der laufenden Geschäfte obliegt. Die Bestimmungen des §
82 Abs. 2 und 3 HochschG gelten entsprechend.
5. Der Koordinationsausschuß hat insbesondere folgende Aufgaben.
a) Organisation einer jährlichen Zusammenkunft der Mitglieder des
Forschungszentrums, bei der die beteiligten Arbeitsgruppen aus
ihrer Forschung berichten,
b) Beratung des Senats bzw. des Präsidenten bei Erstellung einer
wissenschaftlichen Planung für die Weiterentwicklung des
Forschungszentrums mit jährlicher Fortschreibung,
c) Beratung des Senats bzw. Präsidenten für Mittelanforderungen
und bei Empfehlung eines Verteilungskonzeptes für das
Forschungszentrum
d) Beratung des Senats bzw. des Präsidenten bei
Stellenzuweisungen und Berufungen in relevanten Fächern,
e) Verwaltung von dem Forschungszentrum zugewiesenen
zentralen Personal- und Sachmittel für übergeordnete und
koordinative Aufgaben,
f) Herausgabe eines jährlichen Rechenschaftsberichts über die
Arbeit des Zentrums.
Der Koordinationsausschuß bedient sich bei der Erfüllung seiner Aufgaben
auch auswärtiger Gutachter. Dies gilt insbesondere für die Wahrnehmung
der Aufgaben gemäß Buchstabe b, c und f.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 10
6. Der Koordinationsausschuß nimmt die Erfüllung seiner Aufgaben
in enger Kooperation mit den Fachbereichen wahr. Die unter
Punkt 3 b) aufgeführten Beauftragten der Fachbereiche berichten
den Fachbereichsräten bzw. den Dekanen regelmäßig über die
Arbeit des Koordinationsausschusses.
7. Mit Einrichtung des Zentrums für Umweltforschung wird der "Interdisziplinäre
Arbeitskreis für Umweltforschung" aufgelöst.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 11
4 Schwerpunktsetzung

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 12
Der Koordinationsausschuß des Zentrums für Umweltforschung der Universität
Mainz hatte in seiner Sitzung vom 6. 11. 1996 nach mehreren vorbereitenden Sitzungen
die folgenden Schwerpunkte seiner Arbeit definiert:
I. Veränderte Ressourcennutzung und regionale
Wirkungen auf die Umwelt
II. Globale Umweltveränderungen
Ursachen, Wirkungen, Folgenabschätzungen
III. Konzepte und Methoden zu Umweltfragen
Dabei war besonders die Expertise der an der Universität und dem Max-Planck-
Institut für Chemie damals arbeitenden Wissenschaftler berücksichtigt worden, aber
auch die in Mainz vorhandenen großen Instrumente, wie der TRIGA-Reaktor oder
die Anlagen zur Ultraspurenanalytik mit Lasern.
Die Erhebung neuer Daten oder die Entwicklung von Methoden zur Erhebung von
Daten sollte nur noch dort vom Zentrum gefördert werden, wo diese Daten zum
Verständnis oder zur Lösung eines Umweltproblems unabdingbar notwendig sind
und dann auch angewandt werden.
Nach etwa drei Jahren, sollte Koordinationsausschuß erneut über Schwerpunkte
diskutieren und sie gegebenenfalls an die Gegebenheiten anpassen.
Das tat der Koordinationsausschuß nun in dieser Berichtsperiode am 8. 11. 1999. Er
tat das insbesondere vor dem Hintergrund des seit Jahren sinkenden Etats des
Zentrums. Um überhaupt eine sinnvolle Forschungsförderung betreiben zu können,
hat der Koordinationsausschuss für die kommenden fünf Jahre einen Schwerpunkt
mit zwei Arbeitsthemen festgelegt. Diese orientieren sich einerseits an regionalen
Umweltfragen, sind aber andererseits auch von allgemeinem Interesse, so dass die
erzielten Ergebnisse auch international publiziert werden können. Die Forschungsschwerpunkte
erlauben grundsätzlich einer großen Zahl von Mitgliedern des Umweltzentrums
koordiniert an gemeinsamen Rahmenthemen zu arbeiten.
Schwerpunkt:
Natur- und gesellschaftswissenschaftliche Analyse zur
nachhaltigen Entwicklung ökologischer Systeme
Arbeitsthemen:
1. Auswirkung von Extremereignissen
2. Ökosystem Mittelrhein.
Dieser Schwerpunkt mit den beiden Arbeitsthemen wurde insbesondere auch im
Hinblick auf das Gutachten anläßlich der Evaluierung des Zentrums im Februar
1998 gewählt, da es die dort genannten Schwerpunkte des Zentrums (Ökologie,
Analytik und Ökonomie/Ökologie) berücksichtigt und gleichzeitig die Empfehlung,
die Verbindung Ökologie und Analytik zu stärken, wie auch die Wirtschafts-, Sozial-
und Geisteswissenschaften einzubeziehen, berücksichtigt. Auch liegt das Thema
auf der Linie der Forderung des Gutachtens, „die Analytik stärker auf Umweltforschung
abzustellen und eindeutige Bezüge hierzu zu haben“.
Der Ausschuß diskutiert ausführlich die Thematik, teilweise durchaus kontrovers
aber in erfreulich sachlichem Ton, wobei insbesondere diskutiert wurde, daß man
den Ausschluß, bzw. den freiwilligen Rückzug von hervorragenden Gruppen, nur
weil sie in ihrer Ausrichtung nicht gut zum Schwerpunktthema paßten, doch nicht
wollen kann – es wäre eine starke inhaltliche Schwächung des Zentrums die Folge.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 13
Die nun beschlossenen Arbeitstitel erlauben einer großen Zahl von Mitgliedern des
Zentrums für Umweltforschung koordiniert an gemeinsamen Rahmenthemen zu
arbeiten.
Der Ausschuß wird das Ergebnis dieser Schwerpunktsetzung in 2000 beobachten
und falls notwendig Korrekturen vornehmen.
Die Arbeitsthemen seien im folgenden näher erläutert.
4.1 Arbeitsthema „Mittelrheintal“
Motivation
Das Mittelrheintal zwischen Mainz und Koblenz stellt als eine Kombination von Kultur-
und Naturlandschaft eine in Europa, vielleicht sogar weltweit einzigartige Landschaft
dar, die über 2000 Jahre vom Menschen geprägt worden ist. Der kulturell
herausragende Charakter dieser Region wird schon alleine dadurch unterstrichen,
dass sich die Gemeinden zwischen Bingen und Koblenz um die Anerkennung als
UNESCO Welt-Kulturerbe bewerben. Die Naturlandschaft wird neben den xerothermen
Steillagen entlang des Rheintales durch den „Inselrhein“ zwischen Nackenheim
und Kaub geprägt, der mit seinen 18 Inseln nahezu alle Reste von einstmals
2000 Rheininseln umfasst.
Die Region des Mittelrheins ist seit mehreren Jahrzehnten einer tiefgreifenden Veränderung
unterworfen, die auf veränderte wirtschaftliche Rahmenbedingungen zurückzuführen
ist. Ein entscheidender Punkt ist der Verlust an Arbeitsplätzen und die
weitgehende Aufgabe des Steillagen-Weinbaus.
Während sich diese Umstellungen zunächst nur wirtschaftlich ausgewirkt haben,
beginnt in den letzten Jahren aufgrund der veränderten Landnutzung eine zunehmende
Umstrukturierung der Landschaft. Sie war ursprünglich geprägt durch einen
extremen Grad an Heterogenität, die sowohl durch die natürliche Gliederung durch
Gebirgszüge und Flüsse, aber auch durch anthropogene Nutzung (Landwirtschaft
und Verkehrswege) hervorgerufen wurde. Dieser Charakter macht einerseits den
ästhetischen Reiz der Landschaft des Mittelrheintales aus und ist andererseits für
eine große Diversität der Tier- und Pflanzenwelt verantwortlich.
Da sich die Landwirtschaft aus xerothermen Steillagen zurückgezogen hat, beginnt
hier eine Verbuschung, die das Landschaftsbild verändert und den Bestand an teilweise
endemischen, an die offenen Xerothermstandorte gebundenen Tier- und
Pflanzenarten gefährdet. Da die Trockenmauern der ehemaligen Weinberge nicht
mehr instand gehalten werden, kommt es zu einer zunehmenden Destabilisierung
der Hänge und eine Gefährdung durch Hangrutschungen bei starken Niederschlagsereignissen.
Inwieweit eine Veränderung der Kleinklimas aufgrund der anderen
Oberflächendeckung erfolgen wird, ist zunächst nicht abzuschätzen.
Forschungsbedarf
Die Problematik der Aufgabe von Xerothermstandorten betrifft auch andere Regionen
in Deutschland. Im Mittelrheintal sind aber die Probleme des Landschafts- und
Artenschutzes gekoppelt mit wirtschaftlichen und gesellschaftspolitischen Aspekten.
Die Erkenntnisse einer Forschung im Mittelrheintal haben deshalb Modellcharakter
und sind zumindest teilweise auch auf andere Regionen übertragbar.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 14
Ein Forschungsbedarf und Forschungsmöglichkeiten ergeben sich für verschiedene
natur-, sozial- und wirtschaftswissenschaftliche Disziplinen, die hier nur kurz skizziert
werden sollen:
• Auswirkungen der veränderten Bodendeckung auf das Kleinklima (Luftströmungen,
Temperatur und Niederschläge)
• Stabilisierung der Steilhänge durch Bewuchs und Destabilisierung durch Aufgabe
der Pflege und Nutzung
• Auswirkung von veränderter Erosion und Stoffaustrag
• Beeinträchtigung von Tier- und Pflanzenpopulationen durch Verlust an Lebensräumen,
verkleinerten Populationen und verringerter Vernetzung der Landschaft
• Möglichkeiten einer alternativen Bewirtschaftung und Offenhaltung der Landschaft
• Auswirkung der Landschaftsveränderung auf den Tourismus
• Auswirkungen von landschaftpflegerischen und wirtschaftslenkenden Maßnahmen
auf die Bevölkerungsstruktur
4.2 Arbeitsthema „Auswirkungen von Extremereignissen“
Motivation
Die Struktur und Funktion von gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und natürlichen
Systemen sind das Ergebnis von Interaktionen innerhalb und zwischen diesen Systemen.
Der aktuell beobachtbare Zustand ist dabei fast immer ein dynamischer Anpassungsprozess
an sich ändernde Umweltbedingungen. Mehr oder weniger häufige
und intensive Störungen führen in der Regel dazu, dass kein stabiler Endzustand,
sondern ein dynamisches Gleichgewicht erreicht wird.
Derartige dynamische Systeme müssen zwangsweise auf Veränderungen der Häufigkeit
und Stärke von Störung mit einer Verschiebung des Gleichgewichtspunktes
reagieren. Insbesondere starke Störungen (Extremereignisse, ökologische Katastrophen)
müssen zu beobachtbaren, reversiblen oder irreversiblen Veränderungen
gesellschaftlicher, wirtschaftlicher und/oder natürlicher Gleichgewichte führen. Die
globalen Veränderungen führen dazu, dass Extremereignisse häufiger und/oder
stärker werden. So häufen sich in den letzten Jahren beispielsweise Stürme und
Hochwasser, aber auch andere extreme Witterungsbedingungen wie ungewöhnliche
Wärme oder Kälteeinbrüche, extreme Niederschläge oder Trockenheiten.
Forschungsbedarf
Extremereignisse sind in der Regel selten und treten unerwartet auf. Sie können
nicht verhindert werden, jedoch können unerwünschte Auswirkungen bei richtiger
Einschätzung verringert werden. In natürlichen Systemen können ökologische Katastrophen
auch positive Wirkungen haben. Stürme können zur Ausbreitung von
Pflanzen und Tieren beitragen und das Überwinden von Migrationsbarrieren ermöglichen
oder es kann ein Sukzessionszustand erhalten werden, der durch eine besonders
hohe genetische und Artenvielfalt gekennzeichnet ist.
Forschungsbedarf und Forschungsmöglichkeiten ergeben sich für alle Bereiche der
Geistes-, Sozial- und Naturwissenschaften. Fragestellungen, an denen gearbeitet
werden kann sind z.B.
• Frequenz und Stärke von Extremereignissen
• Prognose von Extremereignissen
• Vergleich der gegenwärtigen Häufigkeit mit früheren Ereignissen
• Auswirkung auf Stoffflüsse (Transport durch die Atmosphäre oder Hochwasser)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 15
• Aussterbe- und Besiedelungsprozesse, die durch Extremereignisse induziert
werden
• Kosten/Nutzenanalyse von Schutzmaßnahmen
• Reaktion der Gesellschaft (Bewertung, Rolle der Stärke und Häufigkeit von Extremereignissen)
Forschungen zu Extremereignissen können und sollen sich an lokalen Gegebenheiten
orientieren. Geeignete Objekte sind z.B. Auswirkungen von Hochwässern des
Rheins und seiner Nebenflüsse oder Hangrutschungen. Es können sich dabei sinnvolle
Interaktionen und Ergänzungen zum Forschungsschwerpunkt Mittelrheintal
ergeben.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 16
5 Am Zentrum für Umweltforschung
beteiligte Wissenschaftler
Stand: Ende 1999

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 17
Dr. R. Ambos FB 22 Tel. 22494
Prof. Dr. H. Bartling FB 03 22564
Prof. Dr. H. Bartmann FB 03 22114
Prof. Dr. W. Baumann FB 19 22727
Prof. Dr. D. E. Berg FB 22 22851/52
Dr. J. Beyer FB 21 23125
Prof. Dr. W. Bühler FB 17 22829
Prof. Dr. R. Buhl FB 04 17/ 7270
Prof. Dr. A. Cesana Studium Generale 22660/23275
Prof. Dr. H.-O. Denschlag FB 19 25881
Dr. J. Dietz FB 19 22196
Prof. Dr. M. Domrös FB 22 22296
Prof. Dr. A. Dorn FB 21 24267
Prof. Dr. H. Drescher FB 23 07274 / 508-41
Dr. W. Dünges FB 19 25363
Dr. J. Eichhorn FB 18 22866
PD Dr. G. Eisenbeis FB 21 22574
Prof. Dr. A. Escher FB 22 25654
Prof. Dr. S. Grätzel FB 11 225668
Prof. Dr. J. Grunert FB 22 2694
Prof. Dr. V. Heidt FB 22 22431
Prof. Dr. K. Heumann FB 19 25882
Prof. Dr. W. Hofmeister FB 22 22431
Prof. Dr. G. Huber FB 18 25969
Prof. Dr. W. Jacoby FB 22 23223
Prof. Dr. R. Jaenicke FB 18 22283
Prof. Dr. Dr. B. Jansen FB 04 17/ 3126
Prof. Dr. J. W. Kadereit FB 21 23755/ 22533
Prof. Dr. O. Kandler FB 22 22771
Prof. Dr. J. Keesmann FB 22 22721
Prof. Dr. M. Kersten FB 22 24366
PD Dr. D. König FB 22 24492
Prof. Dr. H. König FB 21 24634
Prof. Dr. J. Konietzko FB 04 17/ 3235
Prof. Dr. K.-L. Kratz FB 19 25892
Dr. R. Kreth FB 22 24494
Dr. K. Kritsotakis FB 22 22844
Prof. Dr. I. Kubin FB 03 24191
Prof. Dr. H.-W. Laubinger FB 03 25942
Dr. W. Licht FB 21 22626
Dr. H. Lücke FB 22 22137
Prof. Dr. J. Markl FB 21 22314
Prof. Dr. J. Martens FB 21 22675
Dr. O. Mayer-Popken FB 04 17 / 3119
Dr. D. Mertz FB 22 22857
Prof. Dr. J. Michaelis FB 04 17 / 3252
Prof. Dr. M. Mols FB 12 22728
Prof. Dr. W. E. G. Müller FB 04 25910
Prof. Dr. F. Oesch FB 04 17 / 7283
Prof. Dr. E. W. Otten FB 18 22518
Prof. Dr. H. Paulsen FB 21 24633
Dr. G. Passler FB 18 23711
Prof. Dr. R. Peffekoven FB 03 22617
Dr. P. Pfeifer FB 21 23542
Dr. U. Pfeifer-Fukumura FB 19 25365

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 18
Prof. Dr. J. Preuß FB 22 22466
Dr. J. Rauscher FB 11 22791
Dr. G. Reifferscheid FB 04 17/ 3314
Dr. T. Reischmann FB 22 22859
Dr. M. Richter FB 21 23166
Prof. Dr. W. Riedel FB 14 23296
Prof. Dr. Ch. Rittner FB 04 22118
Prof. Dr. G. Rothe FB 21 22535
Prof. Dr. R. Rupprecht FB 21 22659
Prof. Dr. D. Schenk FB 22 22858
Prof. Dr. E.R. Schmidt FB 21 25224
Prof. Dr. H.-C. Schröder FB 04 25791
Dr. L. Schütz FB 18 22865
J. Schwaab FB 03 24425
Prof. Dr. A. Seitz FB 21 24411
Prof. Dr. H. Singer FB 19 25716
Prof. Dr. F. Sirocko FB 22 22417
M. Stewen FB 03 22553
Dr. N. Dr.Trautmann FB 19 25847
Prof. Dr. R. Trettin FB 22 22370
Prof. Dr. Unden FB 21 23552
Prof. Dr. K. Unger FB 21 25745
Dr. M. Veith FB 21 22984
Dr. P. Waldmann FB 04 17/ 3311
Prof. Dr. G. Wegener FB 21 22315
Prof. Dr. L. S. Weilemann FB 04 17/ 7167
Prof. Dr. A. Wild FB 21 22688
PD Dr. K. Wendt FB 18 22882
Prof. Dr. R.-D. Wilken FB 22 24146
Prof. Dr. W. G. Zdunkowski FB 18 22868
PD Dr. R. Zecher FB 11 22544
Prof. Dr. W. Zohlnhöfer FB 03 22554

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 19
6 Koordinationsausschuß
des Zentrums für Umweltforschung
Stand: Ende 1999

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 20
FB 18 Prof. Dr. G. Huber
Prof. Dr. R. Jaenicke
FB 19 Prof. Dr. W. Baumann
Dr. N. Trautmann
FB 21 Prof. Dr. A. Seitz
Prof. Dr. H. König
FB 22 Prof. Dr. J. Preuß
Prof. Dr. D. Schenk
FB 03 Prof. Dr. H. Bartmann
Prof. Dr. W. Zohlnhöfer
FB 04 Prof. Dr. Dr. B. Jansen
Prof. Dr. R. Buhl
FB 12 Prof. Dr. Bierschenk
N.N.
FB 01/02/11 Prof. Dr. S. Grätzel
Dr. J. Rauscher
FB 13-17/23-26 Prof. W. J. Bühler, Ph.D.
Prof. Dr. W. Riedel
Studium generale Prof. Dr. A. Cesana
Vizepräsident Prof. Dr. M. Loos
Kanzler G. Scholz
MPI für Chemie Dr. D. Perner
Prof. Dr. J. Kesselmeier
Ministerium für
Umwelt und Forsten Dr. W. Thüne
AKUT Prof. Dr. L. S. Weilemann
ESWE-Institut Prof. Dr. R.-D. Wilken
WFM GmbH Dr. Ursula Obst
Geolog. Landesamt Prof. Dr. C. Jahnel
Abt. 11 Dr. K.P.C. Spath

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 21
7 Programm der wissenschaftlichen Veranstaltung
am 5. März 1999
in der Umweltakademie Rheinland-Pfalz in Obermoschel

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 22
09.00 - 09.15 Begrüßung
09.15 - 09.30 Dr. Sabine Matthias-Maser
Der Anteil des biologischen am atmosphärischen Aerosol
09.45 - 10.00 Prof. Dr. J. Preuß
Kosmische Partikel im Löß
10.15 - 10.30 HD Dr. A. Bott
Belastete Wolken und photochemischer Smog
10.45 - 11.15 Kaffeepause
11.15 - 11.30 PD Dr. T. Hankeln
Molekulargenetische Grundlagen der Schwermetall-
Toleranz in aquatischen Insektenlarven
11.45 - 12.00 Dr. R. Kuhn
Mosquito News
12.15 - 14.15 Mittagessen im Gasthof Schlundt
14.15 - 14.30 Dr. N. Trautmann
Einfluß von Huminsäuren auf die Migration von
radioaktiven und nicht-radioaktiven Stoffen
14.45 - 15.00 Prof. Dr. F. Siroco
Paläoökologie: Bohrungen in Trockenmaaren der Eifel
15.15 - 15.45 Kaffeepause
15.45 - 16.00 Dr. T. Halfmann
Eine kompakte Apparatur zur laserspektrometrischen
Ultraspuren-Analyse von Transuranen in der Umwelt
16.15 - 16.30 Prof. Dr. W. Zohlnhöfer
Die Rolle der Wirtschaftswissenschaften im Umweltschutz
16.45 - 18.45 Allgemeine Abschlußdiskussion und Imbiß

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 23
8 Graduiertenkolleg
„Kreisläufe, Austauschprozesse und Wirkungen
von Stoffen in der Umwelt“

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 24
Um Auswirkungen menschlichen Handelns und menschlicher Eingriffe in die Natur
richtig beurteilen zu können, sind gründliche Kenntnisse von Austauschprozessen
und Kreisläufen in der Natur aber auch der Methoden zu ihrer Erforschung notwendig.
Die bisherigen Studiengänge und die enorme Ausweitung des Wissens eines jeden
einzelnen Faches gestattet es dem Studenten (und auch dem graduierten Studenten)
heute kaum mehr, fächerübergreifende Zusammenhänge in ausreichender Tiefe
zu studieren.
Dieser Gedanke führte zum Antrag des Zentrums auf Einrichtung eines Graduiertenkollegs
"Kreisläufe, Austauschprozesse und Wirkungen von Stoffen in der
Umwelt", das zum WS 1990/91 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft bewilligt
wurde und seine Arbeit im WS 1990/91 aufnahm. Ende 1993 stimmte die
Deutsche Forschungsgemeinschaft der Verlängerung dieses Graduiertenkollegs für
drei weitere Jahre zu und Ende 1996 letztmalig für noch einmal drei Jahre. An ihm
waren in 1999 die folgenden Hochschullehrer (zum Teil nicht während des ganzen
Jahres)beteiligt:
Fachbereich 18, Physik: Prof. Dr. G. Huber
Prof. Dr. R. Jaenicke
Prof. Dr. E. W. Otten
Prof. Dr. W. G. Zdunkowski
Prof. Dr. G. Zimmermann
Fachbereich 19, Chemie und Pharmazie:
Prof. Dr. W. Baumann
Dr. N. Trautmann
Fachbereich 21, Biologie:
Prof. Dr. A. Seitz
Prof. Dr. A. Wild
Fachbereich 22, Geowissenschaften:
Prof. Dr. D. Domrös
PD Dr. V. Heidt
Prof. Dr. W. Hofmeister
Prof. Dr. J. Preuß
Prof. Dr. D. Schenk
MPI für Chemie:
Prof. Dr. M.O. Andreae
Prof. Dr. Dr. P. Crutzen
Dr. G. Helas
PD Dr. J. Kesselmeier
Dr. F.X. Meixner
Dr. D. Perner
Sie decken die folgenden Fachgebiete ab:
Experimentalphysik Zoologie
Meteorologie Geochemie
Analytische Chemie Geographie
Radiochemie Geologie
Physikalische Chemie Mineralogie
Botanik Biogeochemie

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 25
Ziel des Graduiertenkollegs ist es, sehr gut qualifizierten Doktoranden in gemeinsamen
Lehrveranstaltungen von Hochschullehrern der Fachbereiche
18 Physik,
19 Chemie und Pharmazie,
21 Biologie und
22 Geowissenschaften
und des MPI für Chemie eine fundierte wissenschaftliche Ausbildung im Bereich der
Umweltforschung zu geben. Dabei tragen die Fachbereiche 18 und 19 und auch das
MPI für Chemie besonders zum Verständnis der angewandten analytischen Methoden,
ihrer Qualitäten und Grenzen bei, die Fachbereiche 21 und 22 zusammen mit
dem MPI für Chemie vermitteln vor allem die Kenntnis der Austauschprozesse und
Kreisläufe in der Natur.
Die folgenden Doktoranden/innen wurden im Jahre 1999 aus Mitteln des Graduiertenkollegs
ganzjährig (sofern nicht anders angegeben) gefördert:
Blaum, Klaus FB 18
Blaum, Peter FB 22
Enzmann, Frieder FB 22
Grüning, Carsten FB 19 bis 30. 9. 1999
Heidenreich, Andreas FB 21
Kirkman, Grant MPI-C
Kurz, Claudia FB 21
Mense, Anne FB 22
Müller, Peter FB 18
Schmidt, Wieland FB 21
Schmitt, Harald FB 22
Schmitt, Thomas FB 22 bis 31. 10. 1999
Seligmann, Christoph FB 18 bis 30. 4. 1999
Simon, Simone FB 22 bis 31. 5. 1999
Sun, Wanxiao FB 22
Vössing, Hermann-Josef FB 18
Wojtyna, Siegfried FB 21
Drei Postdoktoranden konnten in 1999 aus Mitteln des Graduiertenkollegs gefördert
werden:
Griebeler, Maria FB 21 bis 30. 6. 1999
Holthues, Heike FB 19 bis 31. 8. 1999
Simon, Andreas FB 21 bis 30. 6. 1999

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 26
Dem Graduiertenkolleg gehörten ohne finanzielle Förderung an:
Kuhn, Uwe MPI für Chemie
Röckmann, Thomas MPI für Chemie
Waibel, Andreas MPI für Chemie
Promoviert wurden in 1999
Kaus-Thiel, Andrea
Simon, Andreas
Stumpf, Marcus
Die folgenden Wissenschaftler waren im Jahr 1998 Gäste des Graduiertenkollegs:
Prof. Dr. Silvana Viana Rodrigues, Universität Niterói, Brasilien
Dr. Leticia Pibida, NIST, Gaithersburg, USA
Drei reguläre Lehrveranstaltungen sind Teil des Ausbildungsprogramms des Graduiertenkollegs:
1. Ringvorlesung "Kreisläufe und Wirkungen in der Natur"
2 Semesterwochenstunden
2. Ringvorlesung „Umweltanalytik“
2 Semesterwochenstunden
3. Seminar mit Vorträgen der Doktoranden über ihre Arbeitsgebiete
4. Praktikum Analytik

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 27
9 Projektkurzdarstellungen
Die im Rahmen des Zentrums in den Jahren 1997-99 bearbeiteten, aber nicht notwendigerweise
von diesem finanziell geförderten Projekte werden im folgenden auszugsweise und
kurz in Fortschreibung der Übersicht aus dem Vorjahr dargestellt.
Die Gliederung basiert wieder auf einer Zuordnung der Projekte zu den drei von den Gutachtern
anläßlich der Evaluierung definierten Schwerpunkten des Zentrums, sowie zu einem
Block „Sonstige“, in dem umweltrelevante Projekte aufgeführt sind, die sich nicht einem der
drei Schwerpunktbereiche zuordnen lassen, insbesondere auch die, die sich dem Problemkreis
Klima - Atmosphäre zuordnen lassen. Die vorgenommene Zuordnung ist sicher nicht in
allen Fällen optimal; sie kann aber auch in sehr vielen Fällen nicht eindeutig vorgenommen
werden. Auch gibt es viele Projekte, deren Förderung weniger unter dem Gesichtspunkt der
Schwerpunktsförderung, als etwa dem der Förderung von Nachwuchswissenschaftlern vorgenommen
wurde, und schließlich sind auch Projekte aufgeführt, die nicht finanziell vom
Zentrum gefördert werden, aber evtl. zu einem früheren Zeitpunkt im Sinne einer Anschubfinanzierung
gefördert worden waren. Projekte des MPI für Chemie, Abt. Luftchemie und Biogeochemie,
sind wegen der starken Verflechtung mit einigen Arbeitsgruppen der Universität
und der Verbindungen zur Universität im Graduiertenkolleg ebenfalls mit aufgenommen worden.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 28
9.1 Ökologie

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 29
Untersuchungen über Nahrungspräferenzen und biologische Bekämpfungsmöglichkeiten
von Schadinsekten an Eiche
A. Dorn, A. Wild, A. Simon (Institut f. Allg. Botanik, Universität Mainz)
Prof. Dr. A. Röder (Abt. Waldschutz, Forstl. Versuchsanstalt Rheinland-Pfalz, Trippstadt)
Dr. J. Block (Abt. Waldschutz, Forstl. Versuchsanstalt Rheinland-Pfalz, Trippstadt)
Die Bekämpfung der Schadinsekten, die seit Anfang der neunziger Jahre zu erheblichen
Fraßschäden in den Eichenbeständen von Rheinland- Pfalz geführt haben,
erfolgt bisher überwiegend mit Insektiziden. Ziel des Projektes ist es zu prüfen, ob
es möglich ist, mit Hilfe von Blattinhaltsstoffen von fraßresistenten Baumarten,
Fraßschäden zu verhindern oder abzumildern, ohne zu stark direkt in die Insektenpopulation
und das Ökosystem Wald einzugreifen. In der AG Prof. Dr. A. Wild (Institut
f. Allgemeine Botanik) werden dazu verschiedene Baumarten mit fraßwidrigen
Eigenschaften auf ihre Eignung in diesem Zusammenhang untersucht. In der AG
Prof. Dr. Dorn (Institut f. Zoologie) werden dann die Auswirkungen dieser Stoffe sowie
die Einflüsse von Klima und Ernährung auf die Entwicklung der Insektenlarven
und Fortpflanzung der Falter untersucht.
Untersuchung zur Bedeutung der Fruchtfolge für die Bodenqualität und die
Verteilung der Bodenmesofauna auf einer ökologisch bewirtschafteten Agrarfläche
Gerhard Eisenbeis (Institut für Zoologie, Universität Mainz)
Thomas Heiber (Institut für Zoologie, Universität Mainz)
Die Untersuchung beschäftigt sich mit den Auswirkungen einer fünfgliedrigen
Fruchtfolge auf die biologische Aktivität landwirtschaftlicher Böden. Als Versuchsflächen
dienten die für das ‘Projekt ökologische Bodenbewirtschaftung‘ (PÖB) der Stiftung
Ökologie & Landbau angelegten Parzellen in Wörrstadt-Rommersheim. In den
Ergebnissen zeigt sich eine Steigerung der organischen Bodensubstanz (OBS)
durch den Einsatz der Grünbrache als Fruchtfolgeglied. Die so verbesserte Nährstoffversorgung
der Bodenorganismen konnte anhand von signifikant positiven Korrelationen
für OBS und Basisrespiration wie auch den mikrobiellen Kohlenstoffgehalt
nachgewiesen werden. Auf der Grünbrache wurde die höchste Diversität für die
Gruppe der Collembola festgestellt.
Finanzierung: Landesanstalt für Pflanzenschutz u. Pflanzenernährung

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 30
Der Einfluß differenzierter Bodenbearbeitung auf die Aktivität von Bodenfauna
und Bodenmikroflora und auf die Populationsstruktur bodenlebender Nematoden
Gerhard Eisenbeis (Inst. f. Zoologie, Universität Mainz)
Ralf Lenz (Inst. f. Zoologie, Universität Mainz)
In der Studie wurden die Auswirkungen unterschiedlicher Bodenbearbeitungsmaßnahmen
(unbearbeitet, Schichtengrubber, Pflug, Zweischichtenpflug) auf die biologische
Aktivität von Ackerböden mit Hilfe von Bodenproben und Streuproben untersucht.
Die Bodenmikroflora reagierte auf die Bearbeitung und auf die Zufuhr organischer
Substanz zunächst mit einer Steigerung der Aktivität und danach mit einer
Zunahme der Biomasse. Am deutlichsten waren die Unterschiede zwischen den
wendend bearbeiteten Varianten Pflug und Zweischichtenpflug einerseits und der
nicht wendend bearbeiteten Schichtengrubbervariante und der unbearbeiteten Kontrolle
andererseits. Die Zusammensetzung der Nematodenfauna änderte sich sowohl
auf struktureller (taxonomischer), als auch auf funktioneller (trophische Gruppen,
Lebens-strategien) Ebene. Der Streuabbau war auf der unbearbeiteten Kontrolle
gegenüber den bearbeiteten Böden verzögert.
Finanzierung: Feldbauschstiftung
Labor- und Feldexperimente zur Life history und Ökologie der Reblaus
Viteus vitifolii (Fitch): Mikrokompartimentuntersuchungen in der Rhizosphäre
G. Eisenbeis und L. Huber (Inst. f. Zoologie, Universität Mainz)
Die Reblaus Viteus vitifolii ist ein gefährlicher Rebenschädling mit zunehmender
Ausbreitungstendenz auch im Mittelrheingebiet. Als Folge ihrer Saugtätigkeit werden
ganze Wurzelabschnitte infektiös und sterben ab. Aus der Analyse des Schadbildes
läßt sich ableiten, dass der Bodenpflege eine Schlüsselrolle für die Erhaltung
vitaler Rebbestände zukommt. Unsere 1998 begonnenen bodenbiologischen Untersuchungen
wurden 1999 auf den reblauskontaminierten Versuchsflächen Geisenheim
und Kiedrich fortgeführt. Alle Ergebnisse deuten darauf hin, dass die
humusgeförderten Flächen die höchste biologische Aktivität aufweisen. Parallel
hierzu verliefen erste Isolierungsversuche von Mikroorganismen positiv als
Voraussetzung für die weitere Analyse der Schadmechanismen. Die Arbeiten
werden ab 2000 von der DFG unterstützt.
Finanzierung: DFG (ab 2000) Az. Ei 87/6-1

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 31
Mosquito Survey FRA
R. Kuhn (Inst. f. Zoologie / Abt. Ökologie, Uni Mainz)
Die zunehmende Anzahl von Malariafällen in Mitteleuropa, die, in Unkenntnis der
exakten Infektionswege, als Airport- und / oder Baggage- deklariert wurden, geben
dringende Veranlassung, sich nicht nur um die Patienten und die Bestimmung der
Erreger sondern auch um die Herkunft bzw. den Verbleib der Vektoren zu kümmern.
Wenn aber mit Plasmodien infizierte Anopheles-?? durch Flugverkehr zu uns gebracht
werden, ist dies zweifellos auch für andere gefährliche Stechmücken anzunehmen.
Da sich in den letzten 15 Jahren Aedes albopictus (Vektor für DENGUE-
HF und GELB-FIEBER-VIREN) nahezu weltweit ausgebreitet hat (insbesondere
durch den Transport von Auto- bzw. Flugzeugreifen), soll auf und rund um den
Flughafen Frankfurt auch nach dieser Species gezielt gesucht werden. Nur so wird
die erfolgreiche Bekämpfung einer “founder colony” möglich sein.
Finanzierung: FAG (Flughafen Aktiengesellschaft Frankfurt)
Physiologische Aktivitäten von sulfatreduzierenden Bakterien und Identifizierung
von Methan-bildenden Bakterien im Verdauungssystem von
Insekten und ihre Bedeutung für globale Stoffkreisläufe
H. König, R. Rupprecht, G. Eisenbeis, A. Dorn
(Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Mainz)
Hr. Deckert (Zoologischer Garten, Frankfurt)
Es wurde untersucht, ob die Schwefelwasserstoffproduktion der Sulfatreduzierer im
Termitendarm eine globale Rolle spielen kann. Im Darm der australischen Termite
Mastotermes darwiniensis wurde eine Produktionsrate zwischen 4.9 - 13.4 nmol pro
ml Darminhalt und Stunde gemessen. Daraus ergibt sich eine weltweite jährliche
Schwefelwasserstoffproduktion zwischen 0.5 - 2.9 x 10 12 g. Damit beträgt die jährliche
Schwefelwasserstoffproduktion etwa ein hundertstel der geschätzten Methanproduktion
(1.5 x 10 14 g). Im Darm des Rosenkäfers Pachnoda marginata betrug die
Produktionsrate 104 nmol pro ml Darminhalt und Stunde. Die ekto- und endosymbiontischen
Methanbakterien im Darm der Termite Mastotermes darwiniensis und
Neotermes sp. wurden mit Hilfe von 16 S rDNA-Sequenzanalysien verschiedenen
Species der Gattung Methanobrevibacter zugeordnet.
Fianzierung: Zentrum für Umweltforschung der Universität Mainz
DFG Ko 785/8-(1-3)
Pflanzengesellschaften und Standortsfaktoren
W. Licht, Institut für Spezielle Botanik und Botanischer Garten
Unsere Untersuchungen befassen sich mit der Artenzusammensetzung und Struktur
von Pflanzengesellschaften sowie deren Zusammenhang mit jeweils kennzeichnenden
edaphischen und/oder standortsklimatischen Faktoren. Im Vordergrund stehen
dabei regional typische Pflanzengesellschaften, die zumeist auch aus Sicht des

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 32
Naturschutzes bedeutsam sind; auf die Verwertbarkeit der gewonnenen Daten für
die praktische Landespflege wird deshalb geachtet.
Untersuchungsgebiet ist der Raum Rheinhessen/ Nahe/ Hunsrück/ Mosel, aber
auch Süditalien und die westgriechischen Inseln.
Die Meß- und Nachweisgeräte für die ökologischen Untersuchungen wurden weitestgehend
vom Zentrum für Umweltforschung finanziert.
Reduktion der NH3-Emissionen und Stickstoffverluste im Rapsanbau durch
Modulation des Expressionsverhaltens unterschiedlicher Glutaminsynthetase-
Isoformen
G. Ochs (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
C. Möllers (Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Uni Göttingen)
Durch eine unzureichend ausgeprägte Stickstoffverwertungseffizienz kommt es im
Rapsanbau zu beträchtlichen Stickstoffverlusten, die in Form von NH3-Emissionen
zu einer Belastung des atmosphärischen Gleichgewichtes beitragen können. Erhebliche
Stickstoffmengen gelangen auch während des vorzeitigen Blattfalles beim
Raps in den Boden und stellen deshalb ein ökologisches Gefährdungspotential dar.
Die Stickstoffassimilation der höheren Pflanzen wird in erster Linie durch die enzymatische
Aktivität der Glutaminsynthetase (GS) geprägt. Eine Steigerung der Enzymaktivität
oder eine Veränderung der gewebe- bzw. entwicklungsspezifischen
GS-Expression könnte zu einer verbesserten Stickstoffverwertung führen. Die hierbei
gewonnenen Erkenntnisse sollen in pflanzenzüchterische Programme einfließen
und langfristig neue Rapslinien bereitstellen, die bei gleichem Ertrag ein geringeres
Gefährdungspotential für das ökologische Gleichgewicht besitzen.
Untersuchungen zu einer Erkrankung von Douglasien (Pseudotsuga menziesii
var. viridis) in Rheinland-Pfalz
Prof. Dr. H. Paulsen (Institut für Allgemeine Botanik)
Prof. Dr. A. Wild (Institut für Allgemeine Botanik)
Dipl. Biol. A Klaus-Thiel (Institut für Allgemeine Botanik)
Prof. Dr. A. Roeder (Abt. Waldschutz, Forstl. Versuchsanstalt Rh.-Pfalz, Trippstadt)
Dr. J. Block (Abt. Waldschutz, Forstl. Versuchsanstalt Rh.-Pfalz, Trippstadt)
Seit 15-20 Jahren wird an der Douglasie Douglasien (Pseudotsuga menziesii var.
virididis eine Erkrankung beobachtet, deren Ursachen noch unklar sind. Als Ursachenhypothese
wird ein durch Manganüberschuß induzierter Nährstoffmangel
diskutiert, wobei vor dem Eisen eine besondere Bedeutung zukommt
(physiologischer Eisenmangel). Das vorliegende Projekt soll mittels diverser
mikrotechnischer und chemischer Verfahren Aufschluß über
Kausalzusammenhänge zwischen Ursache und Wirkung der Erkrankung liefern, um
Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Die Douglasie ist ein extrem
schnellwüchsiger Baum und übertrifft die Fichte in Wert und Masse um 50-100%,
daher ist diese wichtigste ausländische Baumart von erheblicher forstwirtschaftlicher
B
edeutung.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 33
Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentrationen auf carboxylierende Enzyme
von Pflanzen und den Austausch von Carbonylsulfid (COS, OCS) zwischen
Vegetation und Atmosphäre.
H. Paulsen, A. Wild und V. Schmitt (Inst. für Allgemeine Botanik, Universität Mainz)
J. Kesselmeier (Max Planck-Institut für Chemie, Mainz)
Carbonylsulfid (COS) ist ein klimatisch bedeutendes Spurengas, für das die Stärken
der bekannten Quellen und Senken derzeit noch nicht völlig bekannt sind. Als wichtigste
Senke für COS wird die terrestrische Vegetation betrachtet. Die Aufnahme
von COS in Pflanzen erfolgt in Analogie zur CO2-Aufnahme mit Hilfe verschiedener
carboxylierender Enzyme, wie der Carboanhydrase, der Ribulose-1,5-bisphosphat-
Carboxylase und der Phosphoenolpyruvat-Carboxylase. Die Aktivität dieser Enzyme
wird vermutlich bei einer längerfristigen Exposition gegenüber verdoppelten CO2-
Konzentrationen herabgeregelt werden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens
soll im Verlauf von drei Jahren an krautigen Pflanzen (Raps, Sonnenblume) sowie
jungen Laubbäumen (Buche, Eiche) die längerfristigen Akklimationsreak-tionen der
genannten Enzyme an verdoppelte CO2-Konzentrationen (ca. 800 ppm) untersucht
und deren Einfluß auf den COS-Austausch ermittelt werden. Die Untersuchungen
sollen in den neu entwickelten Klimakammern des Instituts für Allgemeine Botanik
durchgeführt werden.
Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentrationen auf den Ploidiegrad und den
anatomischen Bau von Laubblättern verschiedener Pflanzen.
H. Paulsen, A. Wild und V. Schmitt (Inst. für Allgemeine Botanik, Universität Mainz)
M.-B. Schröder (Forschungsanstalt Geisenheim)
Unter dem Einfluß erhöhter CO2-Konzentrationen kommt es bei den meisten Pflanzen
zu einer Steigerung der Biomassenproduktion. Diese kann sich sowohl in einer
Vermehrung, als auch einer Vergrößerung verschiedener Organe, wie z.B. der
Laubblätter, äußern. Die Vergrößerung individueller Blätter scheint in den meisten
Fällen mit einer Vergrößerung der Zellen der einzelnen Blattgewebe, in den selteneren
Fällen mit einer Verkleinerung und Vermehrung der Zellen einherzugehen. Im
ersteren Falle liegt die Vermutung nahe, daß die Zellvergrößerung mit einer (verstärkten)
Polyploidisierung der Blattgewebe durch Endomitosen einhergeht. Ziel
dieses Vorhabens ist es, den möglichen Zusammenhang zwischen Polyploidisierung
und CO2-bedingter Zellvergrößerung zu überprüfen. Weiterhin soll das Auftreten
der beiden alternativen Strategien zur Vergrößerung individueller Organe - Zellvergrößerung
und Zellvermehrung - an einer größeren Anzahl verschiedener Pflanzenarten
überprüft werden. Soweit uns bekannt ist, wurde diese Fragestellung bislang
nicht bearbeitet.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 34
Kieselalgen unter dem Einfluß erhöhter UV-B-Strahlung
HD Dr. Michael Richter (Inst. Allg. Botanik, Uni Mainz)
Die möglichen Auswirkungen zukünftig ansteigender UV-B-Einstrahlungen auf das
marine Phytoplankton sollen am Objekt Phaeodactylum tricornutum studiert werden.
Phaeodactylum tricornutum ist ein Vertreter der Kieselalgen, die mit ca. 60 % den
Hauptanteil des marinen Phytoplanktons stellen. Das marine Phytoplankton besitzt
eine große Bedeutung als Ausgangspunkt mariner Nahrungsketten und als eine
Hauptsenke für das Kohlendioxid der Atmosphäre. Im vorliegenden Projekt werden
die Formen und das Potential der Anpassung an erhöhte UV-B-Strahlung untersucht.
Am Beispiel der Kieselalgen sollen mögliche Folgen für die Biomasseproduktion
des Phytoplanktons abgeschätzt werden. Die 1998 bewilligten Sachmittel dienten
der Einrichtung einer kombinierten Starklicht- und UV-B-Bestrahlungseinheit für
Algen, sowie der Anschaffung einer Meßapparatur zur gleichzeitigen Erfassung von
Photosynthese und Chlorophyllfluoreszenz.
Nachweis von Gentransfer bei Freisetzungsexperimenten transgener Nutzpflanzen
in Rheinland-Pfalz
E. R. Schmidt, R. C. Feldmann, T. Hankeln (Inst. Molek. Genetik & Gentechn. Sicherheitsforschung,
Uni. Mainz)
Transgene Nutzpflanzen werden in zunehmenden Maße freigesetzt oder bereits
kommerziell angebaut. Ein viel diskutiertes Risiko ist der unbeabsichtigte "Gentransfer"
entweder durch Kreuzung mit nicht-transgenen Pflanzen (Pollentransfer) oder
"horizontal" d.h. durch Transfer transgener DNA zwischen genetisch nicht verwandten
Organismen. Ob Gefahren mit einem solchen Gentransfer verbunden sind, ist
bisher noch unklar. Mit Hilfe der Polymerasekettenreaktion, einer extrem empfindlichen
Nachweismethode für DNA, wird untersucht, wie groß die Häufigkeit eines
Gentransfers in der Nähe eines Versuchsfeldes mit transgenem Raps ist. Darüberhinaus
wird der Verbleib transgener DNA im Ackerboden über einen längeren
Zeitraum hinweg verfolgt.
Finanzierung: Landesamt für Umweltschutz und Gewerbeaufsicht, Rh.-Pf.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 35
Untersuchung der Biodiversität von Ektomykorrhizen in Wald-
Ökosystemen des Rhein-Main-Nahe-Raumes
G.M. Rothe (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
G. Kahl, G. Winter (Biozentrum, Uni Frankfurt/M.)
E. Schmidt (Institut für Molekulargenetik, Uni Mainz)
Forstliche Versuchsanstalt Rheinland-Pfalz (Trippstadt)
Hessische Landesanstalt für Forsteinrichtung, Waldforschung und Waldökologie,
Hann. Münden
Die meisten Waldbäume bilden mit Bodenpilzen eine Wurzelsymbiose, die Ektomykorrhiza.
Die genetische Variabilität von Populationen des Ektomykorrhizapilzes
Xerocomus chrysenteron wurde von uns in drei Buchenpopulationen beprobt. Isoenzymatische
Untersuchungen ergaben, daß die genetische Variabilität innerhalb
der Populationen größer ist als die zwischen ihnen. RFLP-Analysen der IGS1-
Region im Bereich des rDNA-Clusters von X. chrysenteron zeigen eine Aufspaltung
der Populationen in jeweils drei Gruppen, die sich anhand ihres Amplifikations- und
Restriktionsmusters unterscheiden. Die drei Gruppen könnten Subpopulationen darstellen.
Im Rahmen des Folgeantrags soll der Einfluß verschiedener Wirte auf die
Populationsstruktur des Mykorrhizapilzes untersucht werden.
Finanzierung: Zentrum für Umweltforschung,
DFG Ro 420/10-(1+2)
Faktoren auf die Überlebensrate von Vögeln auf Rheininseln
A. Seitz und A. Kaiser (Institut für Zoologie, Universität Mainz)
Die letzten echten 33 Flußinseln des Rheins stellen wegen ihrer isolierten und geschützten
Lage potentielle Rückzugsgebiete für eine Vielzahl von Tierarten dar. Exemplarisch
wird bei Kleinvögeln untersucht, wie die auf Inseln lebenden Populationen
im Vergleich zu denen in den flußbegleitenden Auwaldresten strukturiert sind
und von welchen biotischen und abiotischen Faktoren sie besonders beeinflußt
werden. Dazu werden sie gefangen, individuell markiert und wieder freigelassen.
Eine statistische Auswertung der Wiederfänge liefert Daten über die Populationsentwicklung
und die Mobilität. Populationen auf Inseln stellen Modelle für fragmentierte
Populationen und solche mit mehr oder weniger regelmäßigen Störungen dar.
Sie liefern deshalb über die lokalen Habitate hinaus grundlegende Erkenntnisse
über die Einflüsse lokaler anthropogener Störungen und globaler Veränderungen
auf Lebensgemeinschaften.
Finanzierung: Zentrum für Umweltforschung

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 36
Bedeutung von Isolation, Flächengröße und Biotopqualität für das Überleben
von Tier- und Pflanzenpopulationen in der Kulturlandschaft am Beispiel von
Trockenbiotopen.
Teilprojekt IX: Modellbildung und Simulation von Austauschprozessen,
Mikroevolution und Extinktionsrisiko.
A. Seitz, H.J. Poethke u. E.M. Griebeler (Institut für Zoologie, Uni Mainz)
sowie Arbeitsgruppen aus: Frankfurt, Göttingen, Halle, Jena, Leipzig und Stuttgart
Das vorliegende Projekt beschäftigt sich mit den Ursachen des Artensterbens in der
Kulturlandschaft, d.h. in einer Landschaft, die durch die Aktivitäten des Menschen
wesentlich geprägt ist. Die relativ kleinräumige Struktur dieses Landschaftstyps führt
dazu, daß für einzelne Tiere nutzbare Habitate üblicherweise klein und von anderen
Flächen ähnlicher Qualität isoliert sind. Der Zusammenhang zwischen Flächengröße
und -qualität, der Isolation einzelner Flächen und der erwarteten demographischen
und genetischen Entwicklung von Populationen steht deshalb im Zentrum
dieses Projekts. Dazu werden in enger Zusammenarbeit mit neun anderen
Arbeitsgruppen, die die Untersuchungen im Freiland sowie die genetischen Analysen
durchführen, analytische Modelle und Computersimulationen zur Populationsdynamik
und -genetik von Metapopulationen ausgewählter Arten entwickelt.
Finanzierung: BMFT (0339520 A)
Genetische Populationsstruktur von potamalen Neozoen und Wiederbesiedlern
im Rhein-Main-Gebiet
J. Müller und A. Seitz (Zool. Inst., Uni Mainz)
Die Artenzusammensetzung im Potamal der großen Flüsse ist in den letzten Jahrzehnten
großen Schwankungen unterworfen. Ziel dieses Projektes ist es, die bestehende
genetische Struktur von Populationen ausgewählter aquatischer Neozoen mit
der durch Beobachtung bekannten Ausbreitungsgeschichte zu vergleichen. Je nach
Polymorphiegrad wird die genetische Variabilität der Populationen anhand von Allozymen,
DNA-Sequenzen und -Fragmenten ermittelt. Dabei werden die neukolonisierten
Populationen mit möglichen Quellpopulationen genetisch verglichen.
Mit den Ergebnissen sollte es möglich sein, genetische Modelle zu verfeinern, die
den Erfolg neuer Kolonisierungsereignisse vorhersagen und so entsprechende
Gremien beratend unterstützen können.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 37
Populationsbiologische Untersuchungen zu Koexistenz und Genfluß zwischen
nahverwandten Gammarus-Formen
- Verhaltens- und Hybridisierungsexperimente.
Alfred Seitz und Jakob Müller (Zool. Inst., Uni Mainz)
Durch Veränderungen der Umwelt (natürlicher Art und vom Menschen verursacht)
kommen in zunehmendem Maße vikariierende Arten in direkten Kontakt. Das Ergebnis
eines solchen Sekundärkontaktes kann dabei unterschiedlich ausfallen. Es
kann zu einer Vermischung (Hybridisierung) der beiden Arten kommen, falls die
Isolationsmechanismen noch nicht ausgereift sind. Wenn die beiden vikariierenden
Arten allerdings schon sexuell isoliert sind, dann stellt sich entweder eine Koexistenz
durch Habitatverschiebung oder eine Verdrängung der einen Art durch die andere
Art ein. Die historische und gegenwärtige Entwicklung solch einer Kontaktzone
zweier kryptischer Gammarus fossarum Arten (Formen) soll im beantragten Projekt
aufgedeckt werden. Dazu werden die geographischen Muster verschiedener Merkmalsebenen
(Morphologie, Genetik, Hybridisierungsfähigkeit, Habitatansprüche)
ermittelt und miteinander verglichen. Unabhängig dazu sollen die Koexistenzbedingungen
dieser nahverwandten Gammarus-Formen innerhalb einer gefundenen
schmalen Überlappungszone aufgeklärt werden. Diese Ergebnisse können Aussagen
über die weitere Entwicklung der Kontaktzone zulassen.
Finanzierung: DFG: SE 506/4-2
Raumbedarf, Dispersionspotential und Mikrohabitatnutzung einer räumlich
strukturierten Populationen der Westlichen Smaragdeidechse (Lacerta bilineata
Daudin, 1802) im Mittelrheintal
M. Veith, P. Sound, A.Seitz (Institut für Zoologie, Universität Mainz)
Die Smaragdeidechse bewohnt xerotherme Standorte mit hoher struktureller Vielfalt
(Saumbereiche, Offenflächen, Felspartien, Büsche). In stärkerem Maße als bei anderen
Reptilienarten führte in den letzten Jahrzehnten die Flurbereinigung sowie
zusätzlich die Aufgabe unrentabel gewordener Weinbergsstandorte in ihren traditionellen
Verbreitungsschwerpunkten (z. B. Mosel-, Nahe- und Mittelrheintal, Haardtrand)
und die dort stattfindende natürliche Sukzession zu einer starken Fragmentierung
und damit Gefährdung der Restpopulationen. Nachdem neueste biochemische
Untersuchungen gezeigt haben, daß die im Mittelrheintal vorkommenden
Smaragdeidechsenpopulationen einer eigenständigen Art, Lacerta bilineata, zuzuordnen
sind, entstand die Notwendigkeit, grundlegende und für den Schutz dieser in
Deutschland vom Aussterben bedrohten Art relevante Daten zu erheben.
Mittels Radiotelemetrie (Implantation von Minisendern und aktive Wiederfindung im
Gelände) untersuchen wir in diesem Projekt räumliche und zeitliche Aktivitätsmuster
der Smaragdeidechse in einer Population des Mittelrheintals. Hierbei erhalten wir
Daten über die (1) Größe und Struktur der von der Population und den Individuen
bevorzugten Landschaftselemente, die (2) Häufigkeit und Distanzen von Ortswechseln,
den (3) Einfluß der Witterung auf die Ortswechsel und den (4) Einfluß der Territorialität
der Männchen auf den Raumbedarf der Population. Abschließend werden
auf der Basis dieser Befunde Empfehlungen für den Schutz der Art formuliert.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 38
Sind die Wochenstubenkolonien des Grauen Langohrs (Plecotus austriacus
FISCHER, 1829) territorial? - Eine telemetrische Untersuchung im Nahegebiet -
M. Veith (Inst. für Zoologie, Abt. Ökologie, Uni Mainz)
A. Kiefer (Inst. für Zoologie, Abt. Ökologie, Uni Mainz)
Im Vordergrund der Untersuchung steht die Frage, ob zwei benachbarte Fledermauskolonien
(hier des Grauen Langohrs, Plecotus austriacus) ihre jeweiligen Jagdlebensräume
gegeneinander abgrenzen und somit als Ressource verteidigen. Dies
impliziert die Fähigkeit der Unterscheidung zwischen kolonieeigenen und koloniefremden
Individuen. Die Frage, ob eine solche Jagdrevierabgrenzung stattfindet, soll
durch die synchrone Telemetrie ausgewählter Mitglieder zweier Kolonien im Nahegebiet
geklärt werden. Für die Beurteilung der regionalen Raumnutzung durch Fledermäuse
ist die Kenntnis solcher Interaktionen von Kolonien essentiell, da sie die
Kapazität einer Landschaft für Kolonien einer Art einzuschätzen hilft und somit wichtige
Daten für den Artenschutz bereitstellt.
Analyse des Genflusses zwischen Langohr-Populationen (Mammalia:
Chiroptera: Plecotus) im Rheingebiet – Tragen nur die Männchen hierzu
bei?
M. Veith (Inst. Zoologie, Biologie, Uni Mainz)
A. Kiefer (AK Fledermausschutz Rheinland-Pfalz)
Durch die Entwicklung des Metapopulationskonzepts in den letzten Jahrzehnten
wurde im Artenschutz die Betrachtung interagierender Populationssysteme in den
Vordergrund gerückt. Hierzu ist eine Analyse und Bewertung der Interaktionen von
Populationen unerläßlich. Zu den am stärksten bedrohten Tierarten Mitteleuropas
gehören die Fledermäuse. Aufgrund ihrer nächtlichen Lebensweise liegen bislang
nur wenige Angaben über den Genfluß zwischen Populationen vor. Mit Hilfe zweier
molekularer Marker (mitochondriale DNA-Sequenzen, nukleäre Mikrosatelliten) soll
bei den einheimischen Langohrarten (Plecotus auritus und Plecotus austriacus) die
Verteilung genetischer Variabilität untersucht werden. Dabei wird die Hypothese, ob
ausschließlich die Männchen für den Genfluß verantwortlich sind, getestet.
Variation in Metapopulationen: zur räumlichen und zeitlichen Variabilität von
Allozympolymorphismen in räumlich strukturierten Salamanderpopulationen
des Mittelrheintals
M. Veith (Institut für Zoologie, Universität Mainz)
Das Metapopulationskonzept stellt heute das wohl meist diskutierte ökologische
Konzept dar. Insbesondere seine Bedeutung für den praktischen und konzeptionellen
Artenschutz steht hierbei im Vordergrund. Während es bereits einige wenige
natürliche Systeme gibt, an denen die ökologischen Eigenschaften von Metapopulationen
demonstriert werden konnten, so liegen für die Beschreibung der genetischen
Eigenschaften bislang kaum fundierte Untersuchungen vor. Dies liegt unter anderem
daran, daß populationsgenetische Langzeitstudien generell selten sind.
Das vorliegende Projekt leistet einen Beitrag zur Erforschung der zeitlichen und
räumlichen Variation genetischer Variabilität in räumlich strukturierten Populationen.
Unter Einschluß des Jahres 1997 werden für den Feuersalamander (Salamandra

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 39
salamandra L., 1758) Daten zur Variation an zwölf Allozymgenorten aus zwölf Jahren
zur Verfügung stehen. Untersucht werden Populationen des Feuersalamanders
im Raum Boppard (Mittelrheintal). Nach Abschluß der Untersuchungen liegen uns
Daten zur (1) zeitlichen Dynamik der genetischen Variabilität von 1986-1997, zum
(2) Grad der Kopplung der Dynamik der genetischen Variabilität der Teilpopulationen
(weitere Voraussetzung für das Vorliegen einer Metapopulationsstruktur) und
zur (3) Persistenz der genetischer Variabilität in den Einzelpopulationen und in der
gesamten Metapopulation vor.
Die Bedeutung regelmäßiger Umbruchszyklen und der Flurbereiningung
im Weinbau für xerothermophile Tierarten – Untersuchungen an
Heuschrecken und Spinnen im Mittelrheintal
M. Veith, E.M. Griebeler, P. Jäger (Inst. Zoologie, Uni Mainz)
Die Bedeutung der Umbruchs- und Sukzessionsdynamik von Weinbergen für die in
ihnen und ihrem Umfeld vorkommenden Tier- und Pflanzenarten wurde bisher noch
nie untersucht. Noch weniger fand die Auswirkung von für die Tier- und Pflanzenwelt
katastrophal wirkenden Ereignissen wie Flurbereinigung hinreichend Beachtung.
Die langfristigen Ziele des beantragten Projektes sind die Modellierung der
Populationsdynamik ausgewählter Arten (Heuschrecken, Spinnen) in einem System
zyklisch umgebrochener Weinberge; hieraus Ableitung der Bedeutung solcher Umbruchs-zyklen
und Formulierung von Szenarien, welche ein langfristiges Überleben
der Arten erlaubt sowie Prognose der Auswirkung katastrophaler Ereignisse wie z.B.
Flurbereinigungen mit dem Ziel der Erarbeitung naturschutzrelevanter Umsetzungsszenarien.
Das Potential postmodernen Freizeitverhaltens und die nachhaltige
Entwicklung des Ökosystems Mittelrheintal
A. Escher und V. Heidt (Geogr. Inst., Uni Mainz)
J. Stettler (Inst. für Tourismuswirtschaft, Hochschule für Wirtschaft Luzern)
Vor dem Hintergrund einer sich ausdifferenzierenden postmodernen Freizeitgesellschaft
stellt sich die Frage nach der ökologischen Bedeutung und Bewertung dieser
Entwicklung für die Umwelt. Das Forschungsvorhaben will das Potential postmodernen
Freizeitverhaltens für die nachhaltige Entwicklung des Ökosystems Mittelrheintal
ermitteln und aufzeigen. Die Studie ist nach dem Prinzip von Fallstudien angelegt.
Auf der Basis des vorhandenen Potentials soll eine punktuelle und flächenhafte
Nutzung des Mittelrheintales für postmoderne Freizeitaktivitäten vorgeschlagen
werden. Unter dem Gesichtspunkt einer nachhaltigen Entwicklung soll die These der
Integrationsfähigkeit von postmodernem Freizeitverhalten überprüft werden und
schließlich zu einem Entwurf für die gezielte Integration, Förderung und Lenkung im
Rahmen einer nachhaltige Kulturlandschaftsentwicklung führen.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 40
Messung und Modellierung von Stoffflüssen in Agrarökosystemen
- Boden-, Nähr- und Schadstofftransporte im rheinhessischen Weinbau
J. Grunert und D. König (Geographisches Institut, Universität Mainz)
In stark erosionsgefährdeten Weinberg-Steillagen am "Niersteiner Horst" (östliches
Rheinhessen) werden unterschiedliche Maßnahmen zur Verminderung von Oberflächenabfluß,
Nährstoffauswaschung und Bodenabtrag sowie deren Auswirkungen
auf Rebertrag und -qualität in Zusammenarbeit mit der Staatlichen Lehr- und Versuchsanstalt
für Weinbau in Oppenheim untersucht. Die Modellierung des Abflußgeschehens
dient der Übertragung der punktuell erzielten Ergebnisse in die Kulturlandschaft.
Die bisherigen Ergebnisse belegen, daß es mit Hilfe geeigneter Schutzmaßnahmen
möglich ist, den Oberflächenabfluß von einem Steilhang auf wenige
Prozent und den Bodenabtrag (mehr als 60 Tonnen Bodenabtrag pro Hektar und
Jahr auf Weinbergen ohne Bodenbedeckung) und die damit verbundenen Nährstoffverluste
(bis zu 100 kg Stickstoff pro Hektar und Jahr) auf weniger als ein Promille
der Ausgangswerte zu reduzieren.
Prozesse der Relief-, Sediment- und Bodenentwicklung einer stadtnahen
Rheininsel im Verdichtungsraum Rhein-Main
J. Preuß (Geographisches Institut, Uni Mainz)
Die Rheininsel vor Mainz-Gustavsburg ist mit einem vorgelagerten Leitwerk so verbunden,
daß sich zwischen beiden ein Stillwasserbereich gebildet hat, in dem seit
ungefähr sechzig Jahren Sedimentation voranschreitet.
Das geplante Projekt hat zum Ziel, Prozesse der Relief-, Sediment- und Bodenentwicklung
im Bereich der Insel zu analysieren.
Hierfür sollen geomorphologisch-bodenkundliche Kartierungen, sowie Pürckhauer-
Sondierungen entlang besonders geeigneter Profile durchgeführt werden. Die Proben
werden systematisch aus verschiedenen Tiefen gewonnen.
An den so erhaltenen Proben sollen Messungen der Schwermetallgehalte, sowie ein
Screening auf Mineralöle durchgeführt werden. Weiterhin sind die Standardparameter
wie Strömungsgeschwindigkeit, pH-Wert, Gehalt an organischer Substanz etc.
zu ermitteln.
Die „Versuchsanordnung der Natur“ bietet in diesem Falle Möglichkeiten
• unterschiedlich alte und unterschiedlich zusammengesetzte Sedimente zu vergleichen
• nach hydrogeographischen Prozessen unterscheidbare Reliefeinheiten zu vergleichen
• in folgenden Studien Vergleiche mit Einträgen unterhalb der Mainmündung zu
ziehen.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 41
Untersuchungen zum Geoökosystem Mittelrhein-
Entwicklung der Kompartimente Relief und Boden.
J. Preuß (Geographisches Institut, Uni Mainz)
Semmel (Hofheim)
M. Weidenfeller (Geologisches Landesamt, Mainz)
Das Vorhaben dient der räumlichen Gliederung und zeitlichen Entwicklung der
Kompartimente Relief und Boden der geomorphologischen Großform „Mittelrheintal“.
Dazu soll nach einer Literaturauswertung eine digitale Reliefanalyse von vier
Blättern der TK 25 folgen. Im Gelände werden die Terrassenniveaus von GÖRG
und KANDLER vergleichend untersucht und die geomorphologisch- bodenkundliche
Kartierung mit einem ersten Blatt im Maßstab 1:5000 begonnen.
Finanzierung: Zentrum für Umweltforschung
Geoökologische Standortuntersuchungen am Rüstungsaltstandort Hallschlag
J. Preuß (Geographisches Institut, Uni Mainz)
Die Sprengstoffanlage Hallschlag (Eifel) wurde vor dem Ersten Weltkrieg geplant,
gebaut und in Betrieb genommen. Nach dieser Nutzung kam es u.a. zur Ansiedlung
mehrerer Bauernhöfe.
Ziel der Untersuchungen ist zu prüfen, inwieweit in Hallschlag geoökologische Untersuchungen
mit dem Schwerpunkt „Bodenwasserhaushalt“ eine Verbesserung der
bisherigen Erkenntnisse hinsichtlich der Belastungssituation und einer zukünftigen
Sanierung ermöglichen.
Zu diesem Zweck sollen an zwei repräsentativen Standorten Lysimeterstationen
ausgebaut werden, die einerseits die Gewinnung von Bodenwasserproben zur Analyse
auf Sprengstoffrückstände und andere hydrologische Parameter erlauben und
andererseits eine Bilanzierung der Dynamik des Wassers im Boden ermöglichen.
Diese dynamischen Größen des Bodenwasserhaushaltes sollen zu den statischen
Standortfaktoren in Beziehung gesetzt werden.
Die beiden Stationen sind mit je zwei Lysimetern und sechs Saugkerzen ausgestattet
und seit Mitte Dezember in Betrieb.
Wir sehen in Hallschlag die Möglichkeit eine Methode zur Beurteilung großflächig
kontaminierter Standorte zu entwickeln. Ferner halten wir eine Vervollständigung
der Vorliegenden Gutachten und sonstigen Arbeiten zu den historisch- genetischen
Verhältnissen dringend für erforderlich.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 42
Sorption, Migration und Transportverhalten von Sprengstoffen (Dinitrobenzol
& Trinitrophenol) in der ungesättigten Bodenzone - Experimentelle Studien
und Modelle
D. Schenk (Inst. f. Geowissenschaften, LE Geologie, Uni Mainz)
J. Preuß (Inst. f. Geographie, Uni Mainz)
Aufgrund ihrer Kanzerogenität und Toxizität stellen Kontaminationen aus Rüstungsaltlasten
eine große Gefährdung für die immer knapper werdende Ressource
Grundwasser dar. Das Verhalten dieser Stoffe in Böden und im Grundwasser ist jedoch
weitgehend unbekannt. Die Mechanismen der Migration, Sorption sowie Retardation
sind kaum untersucht und wenig verstanden. Die Sorptionsmechanismen
und das Transportverhalten in der ungesättigten Bodenzone werden in Batchversuchen
und unter definierten Randbedingungen in Laborlysimeter an unterschiedlichen
Bodenmaterialien untersucht. Anschließend soll die erarbeitete chemische
Modellierung in Computermodelle umgesetzt und ihre Übertragbarkeit auf Feldzustände
an Altstandorten getestet werden.
Finanzierung: DFG/Graduiertenkolleg
Antrag Schenk/Preuß beim
Ministerium des Inneren und für Sport
Der Austausch von NO, NO2, O3, CO2 und H2O zwischen Atmosphäre und Ökosystemen
der südafrikanischen und südamerikanischen Savannne unter
besonderer Berücksichtigung der gegenwärtigen und künftigen landwirtschaftlichen
Praxis
F. X. Meixner, F. J. Nathaus, L. T. Marufu, Th. Fickinger, (Max-Planck-Institut für
Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
L. Mukurumbira, E. Makina (Grasslands Research Station, Marondera, Zimbabwe)
P. Kabat (SC-DLO, Wageningen, NL), J. Gash (Institute of Hydrology, Wallingford,
U.K.), J. Grace (University of Edinburgh, U.K.), J. Lelieveld (IMAU, Utrecht, NL)
Außerhalb lokaler Brandereignisse wird die biogene (mikrobiell bedingte) Emission
von Stickstoffmonoxid aus tropischen und subtropischen Ökosystemen als wichtigste
Quelle für oxidierten Stickstoff erachtet, welcher in diesen Regionen die Schlüsselkomponente
für die troposphärische Ozonbildung bzw. Ozonabbau darstellt. Die
NO-Bodenemission wird im wesentlichen durch die Verfügbarkeit von Wasser geregelt
und in Zukunft durch den enormen Bevölkerungsdruck ansteigen (zunehmende
Umwandlung natürlicher Savannen in Ackerland). Unsere Felduntersuchungen zur
NO -Emission aus Böden konzentrieren sich auf entsprechende Savannenökosysteme
(bewaldet, Grasland, landwirtschaftlich genutzt) in Zimbabwe und Südost-
Brasilien, wo wir durch Einsatz von Bodenkammern und mikrometeorologischen
Verfahren den Einfluß der saisonalen Verfügbarkeit von Wasser, sowie der Art und
Anwendungsweise von natürlichen und kommerziellen Düngern untersuchen.
Finanzierung: Europäische Gemeinschaft (EUSTACH-LBA),
Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 43
Der bi-direktionale Austausch von gasförmigem Ammoniak über europäischen,
landwirtschaftlich genutzten Ökosystemen
F.X. Meixner, C. Ammann, F.J. Nathaus, R. Arenz (Max-Planck-Institut für Chemie,
Abt. Biogeochemie, Mainz)
A. Neftel, A. Gut, A. Blatter, D. Högger (Institut für Umwelt und Landwirtschaft
(FAC), Bern-Liebefeld, Schweiz)
M. Schuhmann, W. Jaeschke, W. Haunold (Zentrum für Umweltforschung, J.W.
Goethe Universität, Frankfurt am Main)
Gasförmiges Ammoniak (NH3) hat daher große Auswirkungen auf luftchemische
Prozesse in Wolken, Nebel, Regen und Tau. Darüberhinaus trägt die trockene Deposition
von NH3 zur Eutrophierung von Gewässern und wegen entsprechender
mikrobakterieller Tätigkeit (Nitrifikation) zur Versauerung von Böden bei. Ein großer
Teil des in die bodennahe Atmosphäre gelangenden gasförmigen Ammoniaks
stammt aus tierischen Exkrementen und der Anwendung von Düngern. Unter Tageslichtbedingungen
wurde eine nicht unbeträchtliche NH3-Emission aus reifen Getreidepflanzen
beobachtet, wohingegen während der Nacht die gleichen Pflanzen
NH3 aus der bodennahen Atmosphäre aufnehmen. Es ist Ziel unserer Untersuchungen
den bi-direktionalen Austausch von NH3 mit mikrometeorologischen zu quantifizieren,
die vermuteten pflanzenphysiologischen Mechanismen unter Feldbedingungen
zu untersuchen und schließlich den NH3-Austausch durch ein entsprechendes
Widerstandsmodell zu beschreiben.
Finanzierung: Europäische Gemeinschaft (EXAMINE),
Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 44
9.2 Analytik

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 45
Etablierung neuer Biomarker bei Invertebraten zum Monitoring von Umweltstreß
Prof. Dr. W.E.G. Müller (Inst. Physiol. Chem. Pathobiochem., Abt. Angew. Mol.-Biol.,
Uni Mainz)
Prof. Dr.Dr. Heinz C. Schröder (Inst. Physiol. Chem. Pathobiochem., Abt. Angew.
Mol.-Biol., Uni Mainz)
Den Gruppen Müller und Schröder gelang es erstmals bei niederen aquatischen
Invertebraten zwei Biomarker zu finden, die nach Exposition gegenüber Polychlorierten
Biphenylen (PCBs) und Xenoöstrogenen exprimiert werden: (a) das 14-3-3-
Protein (ein Chaperon) und (b) ein 26S Proteasom-Multidrug-Resistenz (MDR)-
Protein. Hierzu wurden die Gene aus dem Schwamm Geodia cydonium cloniert. Im
vorliegenden Projekt werden, mit der Süßwassermuschel Corbicula fluminea als
Bioindikator, die Biomarker 14-3-3 und 26S Proteasom MDR-Protein für ein Effektmonitoring
von PCBs und von Xenoöstrogenen eingesetzt. Ziel ist die Etablierung
der beiden Proteine als Biomarker für PCBs und Xenoöstrogene bei Invertebraten
sowie die Entwicklung eines Biosensors für diese Proteine.
Entwicklung und Etablierung bakterieller Kurzzeittestverfahren zum Nachweis
DNA-verändernder (gentoxischer) Potentiale umweltrelevanter Proben
Dr. G. Reifferscheid (AMMUG)
Gentoxine und Mutagene stehen im Verdacht, nicht nur die Genese karzinogener
Prozesse einzuleiten und zu begünstigen, sondern durch fortwährende degenerative
Veränderung des genetischen Apparates auch ursächlich an der Entstehung weiterer
Erkrankungen beteiligt zu sein. Gentoxine kommen ubiquitär vor, werden jedoch
auch durch anthropogene Aktivitäten in die Umwelt entlassen, was in der Vergangenheit
vielfach Anlaß gegeben hat, Testsysteme zu entwickeln, die in der Lage
sind, gentoxische Potentiale in komplexen Mischpollutionen zu erkennen.
U.a. mit Unterstützung des Zentrums für Umweltforschung der Johannes Gutenberg-Universität
Mainz wurde ein bakterielles Gentoxizitätstestverfahren (umu-Test)
entwickelt und etabliert, mit dem es möglich ist, Gentoxine in Umweltproben, wie
z.B. kommunalen und industriellen Abwässern, Schwebstoffen und Sedimenten
oder auch Extrakten von Flußwasserproben zu detektieren. Die wissenschaftlich
gesicherte Erkenntnis, daß bakterielle Mutagenese weitgehend an die Anwesenheit
und Aktivität bestimmter Gene (umuDC bzw. mucAB) in der DNA gekoppelt ist, ist
Grundlage des umu-Tests. Bakterien ohne umuDC oder deren Analoga mucAB sind
so gut wie nicht in der Lage zu mutieren. Die Bestimmung der Gentoxizität einer
Probe erfolgt dabei, unter Berücksichtigung ihrer Zytotoxizität, durch die Quantifizierung
der Induktion der umu-Gene. Dies ist möglich, da an das umu-Operon ein Gen
für das Enzym -Galaktosidase gekoppelt ist. Die Aktivität der -Galaktosidase
wiederum läßt sich in einer kolorimetrischen Reaktion ermitteln.
Nach Fertigstellung der DIN-Vorschrift ist der umu-Test nunmehr der erste standardisierte
Gentoxizitätstest in Deutschland. Darüberhinaus befindet er sich (unter
maßgeblicher Beteiligung des AMMUG) als erster Gentoxizitätstest international
(ISO) im Prozeß der Normierung.
Das Testverfahren läßt sich nicht nur auf umweltrelevante Mischpollutionen anwenden,
sondern auch auf chemische Monosubstanzen, insbesondere solche, deren
Gentoxizität und Mutagenität durch überlagerte Zytotoxizität häufig nur schwer beurteilt
werden kann. Als Beispiel seien DNA-vernetzende Stoffe genannt, wie z.B. Aldehyde
und verschiedene in der Tumorbekämpfung eingesetzte Chemo-

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 46
therapeutika. Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet eröffnete sich mit der Biokompatibilitätsprüfung
dentaler Werkstoffe. Diese wurde notwendig, da in der Zahnheilkunde
seit einigen Jahren zunehmend zwar vielseitigere, aber chemisch reaktivere Füllungsmaterialien
solchen relativ inerter Natur vorgezogen werden. Um vorhandene
und erkannte Detektionslücken des Tests zu schließen und das Verfahren zu komplementieren
werden gegenwärtig, mit Unterstützung des Zentrums für Umweltforschung,
spezielle Bakterienstämme gezielt gentechnisch modifiziert. Mit Hilfe dieser
neuen Stämme sollen in ihrer Wirkung als fatal zu bezeichnende (und in Umweltproben
vorkommende) Rasterschubmutagene, die in der Lage sind, den Informationsgehalt
ganzer Gene vollkommen zu zerstören, umfassender, wesentlich schneller
und kostengünstiger als bisher erkannt werden.
Entwicklung einer kompakten Apparatur zur isotopenselektiven Ultra-
Spurenbestimmung von Plutonium und anderen Transuranen mittels Lasermassenspektrometrie
G. Huber, G. Passler (Institut für Physik, Universität Mainz)
Der Nachweis radiotoxischer Elemente in unserer Umwelt ist Gegenstand ständigen
politischen und gesellschaftlichen Interesses. Laserspektrometrische Methoden ermöglichen
den hoch-sensitiven und isotopenselektiven Nachweis auch geringster
Spuren dieser Stoffe. Insbesondere die Isotopenverhältisse erlauben Rückschlüsse
auf Erzeugung bzw. Herkunft der Substanzen. Im vorliegenden Projekt wird die Resonanzionisationsmassenspektrometrie
zum Nachweis von Transuranen, insbesondere
Plutonium und dessen Isotopenzusammensetzung genutzt. Umwelt-proben
unterschiedlichster Herkunft werden z. Zt. noch mit einem komplexen, gepulsten
Laser-system analysiert. Die Entwicklung einer kompakten, kostengünstigen und
benutzerfreundlichen Apparatur, bestehend aus Dauerstrichlasern in Verbindung mit
einem Quadrupol-massenspektrometer, wird im Hinblick auf eine schnellstmögliche
Nutzung vorangetrieben.
Finanzierung : Stiftung Innovation Rheinland-Pfalz
Verteilung und Zusammensetzung des Atmosphärischen Aerosols
über Ballungsräumen.
Univ.-Prof. Dr. Ruprecht Jaenicke, Dr. Volker Dreiling, Dipl. Met. Sabine Gruber,
Dipl. Met. Konrad Kandler, Dr. Sabine Matthias-Maser und Dr. Lothar Schütz
Institut für Physik der Atmosphäre
Das Projekt hat zum Ziel, die Verteilung und Konstitution von atmosphärischen Aerosolpartikeln
in der Luft über Ballungsräumen zu bestimmen. Die Kenntnis physikochemischer
Parameter der Aerosolpartikel ist von großer Bedeutung für das Klima,
die Niederschlagsbildung und die Deposition von Spurenstoffen auf die Biosphäre.
Die vertikale Verteilung der Aerosolpartikel, die durch die mikrophysikalische Wirksamkeit,
z.B. bei Wolkenbildungsprozessen, von starkem Interesse ist, ist nur sehr
ungenügend bekannt. Daher wurde das Probenahme-System MOCIS (Mobile Cascade
Impaction System) entwickelt, das auf Messflugzeugen eingesetzt werden

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 47
kann. Die Proben werden unter besonderer Berücksichtigung primärbiologischer
Partikel mit Methoden der Einzelteilchen-Analytik untersucht.
Finanzierung: BMB+F: Schwerpunkt: AFS, Förderkennzeichen: 07 AF 103/2
Anwendung des Diodenlaser-Resonanzionisationsspektrometers zur
Ultraspurenbestimmung von 41 Ca aus kerntechnischen Anlagen
K. Wendt, E.W. Otten (Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität)
J.V. Kratz, N. Trautmann (Institut für Kernchemie, Johannes Gutenberg-Universität)
N. Kotovski (JINR, Dubna, Rußland)
B.A. Bushaw, W. Nörtershäuser (PNNL Laboratories, Richland, WA, USA)
L. Pibida (NIST, Gaithersburg, MD, USA)
Es wurde ein neuartiges Lasermassenspektrometers mit primärer Zielsetzung für
Ultraspurenbestimmung des langlebigen Radisotops 41Ca sowie anderer Erdalkalien
und Seltenen Erden entwickelt und eingesetzt. Die prognostizierten Spezifikationen
wurden an einer Reihe von realen und snythetischen Proben bestätigt zu: Isobarenunterdrückung:
>10 8 für Calcium (>10 7 für Gadolinium), Isotopenselektivität:
>2x10 9 (2-stufig res. Anregung, untergrundlimitiert), Gesamteffizienz: ~10 -6 , Nachweisgrenze
100fg bei einem Isotopenverhältnis von >5x10 -10 , Genauigkeit im Isotopenverhältnis

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 48
Pestizidbestimmung mit Immunomethoden
I. Hartmann, W. Baumann (Institut Physikalische Chemie)
Die Reaktion eines Antikörpers mit einem Antigen oder auch entsprechenden Hapten,
hier einem Pestizid, wird zum quantitativen Nachweis dieses Pestizids verwandt.
Dazu werden zwei Methoden eingesetzt, nämlich die ELISA-Technik und die
von uns entwickelte Technik der direkt potentiometrischen Immunoelektroden. Z.Zt.
ist es möglich, Konzentrationen von etwa 10 -8 g/l in einem Volumen von etwa 30µl
noch nachzuweisen. Damit rückt die Möglichkeit nahe, auch in Wolkenwasser Pestizide
zu bestimmen. Dazu wird mit R. Jaenicke und L Schütz vom Institut für Physik
der Atmosphäre und mit W. Jaeschke vom Zentrum für Umweltforschung der
Universität Frankfurt zusammengearbeitet.
Finanzierung: DFG (Ba 588/6-2)
Entwicklung einer direkt-potentiometrischen Elektrode zum Nachweis von
Quecksilber bzw. Blei
W. Baumann, S. de Barros Alcanfôr (Institut Physikalische Chemie, Uni Mainz)
Gegen die nachzuweisenden Schwermetalle selektive Komplexbildner werden an
der Oberfläche einer Graphitelektrode (1mm ø x 20 mm) immobilisiert. Etnwicklungsziel
ist die Wahrung der hohen Slektivität der chemischen Reaktion beim
Nachweis über Potentialänderungen, hervorgerufen durch die Schwermetallkonzentration
in einer wässrigen Probe gegenüber einem unbelasteten Wasser.
Halogenierte Verbindungen im Trinkwasser in der Region
von Cabo Frio in Brasilien
W. Baumann (Institut für Physikalische Chemie, Uni Mainz)
R.-D. Wilken (ESWE-Institut fütr Wasserforschung, Wiesbaden)
S. V. Rodrigues (Analytische Chemie, Uni Niterói)
L. Martins (Analytische Chemie, Uni Niterói)
Firma PROLAGOS (Cabo Frio, Brasilien)
Der höchstzulässige Wert der Gruppe der Trihalomethane liegt in Brasilien im
Trinkwasser zehnmal höher als in Deutschland, was wegen der stärkeren Chlorierung
und des oft höheren Biomassenanteils im Primärwasser oft als notwendig angesehen
wird. Ergebnisse der Analytik der Trihalomethane in einer Probe streuen
laborabhängig im Raume Rio de Janeiro – Niterói sehr stark. Im Projekt sollen die
Ursachen dafür herausgefunden werden und die Methoden robust gestaltet werden.
Finanzierung: Internationales Büro des BMBF
FAPERJ, Brasilien

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 49
Bestimmung von Spurenelementen mittels Neutronenaktivierungsanalyse und
Anticomptonspektrometrie. (Im Rahmen eines Gesamtprojektes:
Ultraspurenanalyse mit Laserspektroskopie und Radiometrie
unter naturnahen Bedingungen)
J.O. Denschlag (Inst. für Kernchmie , Univ. Mainz)
N. Trautmann ( Inst. f. Kernchemie, Univ. Mainz)
R. Jaenicke (Inst. Phys. d. Atmosphäe, Univ. Mainz)
L. Schütz (Inst. Phys. d. Atmosphäe, Univ. Mainz)
Aerosole aus Luftfiltern, die auf dem Universitätsgelände von der Gruppe Trautmann
zwecks Überwachung der Umweltradioaktivität gesammelt werden, sollen
mittels Neutronenaktivierungsanalyse auf Schwermetallkontaminationen (ca. 36
Elemente) untersucht werden. In Zusammenarbeit mit Dr. L. Schütz (Trajektorienrechnungen)
sollen die wichtigsten weiträumigen Quellterme für Kontaminationen
ermittelt werden. Dabei ist zu hoffen, daß die gleichzeitige Bestimmung vieler Elemente
bestimmte Quellen wie durch einen Fingerabdruck charakterisiert. Die erhaltenen
Daten erhänzen sich in idealer Weise mit den Messungen der Umweltradioaktivität
an denselben Fil-tern, die von der Gruppe Trautmann durchgeführt werden.
Finanzierung : Landesmittel (Reaktor und Infrastruktur)
BMFT (Messgeräte)
Bestimmung von Uran und Thorium in belasteten Ökosystemen
K.-L Kratz (Institut für Kernchemie, Uni Mainz)
G. Büchel (Institut für Geowissenschaften, Uni Jena)
D. Kämmerer (Thüringer Landesanstalt für Umwelt, Jena)
H. Kupsch (Institut für Geowissenschaften, Uni Leipzig)
A. Wyttenbach (Paul Scherrer Institut, CH-Villigen)
Das Ziel dieses Projekts ist die Bestimmung der Uran- und Thoriumgehalte im System
Wasser-Boden-Pflanze, bzw. in Tiefenprofilen von schlackehaltigen Abraumhalden
der Erzgewinnung aus früheren Jahrhunderten, um daraus Rückschlüsse auf
die Mobilität dieser Aktinoide in belasteten Ökosystemen ziehen zu können. Proben
aus belasteten Gebieten sollen nach einer Anreicherung und Abtrennung von störenden
Elementen mittels einer Flüssig-Flüssig-Extraktion auf ihre Uran- und Thoriumgehalte
untersucht werden. Die so erhaltenen Werte geben Auskunft über die
Extraktion der Aktinoide aus Halden durch Regenwasser und über die Aufnahme,
bzw. Anreicherung in Pflanzen. Die Analytik erfolgt für Uran mittels der DNAA (Delayed
Neutron Activation Analysis) und für eine Simultanbestimmung von Uran und
Thorium mittels der INAA (Instrumental Neutron Activation Analysis).

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 50
Bestimmung von Platingruppenelementen (PGE) in Umweltproben
K.-L. Kratz (Institut für Kernchemie, Uni Mainz)
B. Mathiasch (Institut für Anorganische und Analytische Chemie, Uni Mainz)
K.G. Heumann (Institut für Anorganische und Analytische Chemie, Uni Mainz)
H. Gabelmann (KSM Analytik, Mainz)
Durch den Einsatz von KfZ-Katalysatoren kommt es zu einer Zunahme der PGE-
Belastung neben stark befahrenen Straßen. Um die immer noch im ppb-Bereich
liegenden PGE-Konzentrationen im Boden messen zu können, müssen leistungsfähige
Anreicherungs- und Nachweisverfahren entwickelt und kombiniert werden. Als
selektives Anreicherungsverfahren für PGE aus Bodenproben hat sich die Methode
der Dokimasie bewõhrt. Der simultane Nachweis aller PGE erfolgte durch die Neutronenaktivierungsanalyse
in Verbindung mit der hochauflösenden γ-Spektrometrie.
Es wurden Mobilisierungs- und Migrationsversuche im Labor durchgeführt und die
Ergebnisse mit denen realer Proben (BAB 66) verglichen.
Einfluß von Huminstoffen auf das Migrationsverhalten von Aktiniden unter
umweltrelevanten Bedingungen
N. Trautmann, J.V. Kratz (Institut für Kernchemie, Uni Mainz)
G. Huber, G. Passler, K. Wendt (Institut für Physik, Uni Mainz)
H. Nitsche, G. Bernhard (Institut für Radiochemie, Forschungszentrum Rossendorf)
H.P. Beck, H. Wagner (Fachrichtung 11.4 der Universität des Saarlandes)
J. Kim (INE, Forschungszentrum Karlsruhe)
Zur Untersuchung der Komplexierung von Np, Am und Cm mit Huminsäuren in Abhängigkeit
verschiedener geochemischer Faktoren wer-den sowohl chemische Verfahren
in Verbindung mit empfindlichen Meßmetho-den als auch direkte Speziationstechniken
eingesetzt. Die Komplexstabilitätskon-stanten sind wichtig, um Voraussagen
über das Migrationsverhalten der Aktiniden in der Umwelt machen zu
können. Mit Hilfe der kontinuierlichen Elektrophorese und Ionenaustauschverfahren
in Kombination mit radiometrischen und laserspektroskopi-schen Messungen sowie
der Laserfluorescenzspektroskopie konnten die Komplexstabilitätskonstanten von
Np, Am und Cm in Abhängigkeit von der Huminsäurekon-zentration, der Metallionenkonzentration
und dem pH-Wert für verschiedenartige Huminsäuren bestimmt
werden. Weiterhin wurden Säulenexperimente mit Np durchgeführt. Hierbei besteht
eine enge Zusammenarbeit zwi-schen den o.a. Gruppen.
Finanzierung: BMBF
DFG
Graduiertenkolleg, Uni Mainz
Land Rheinland-Pfalz

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 51
Deposition von Pestiziden in belasteten und emissionsfernen
hessischen Gebieten
K. Unger , T. Renner (Institut für Anorganische Chemie, Uni Mainz)
D. Baumgarten, K-H. Liebl (Hessische Landesanstalt f. Umwelt, Wiesbaden)
K.-H. Jansen (Fa. Sykam GmbH, Gilching)
Der Gehalt an Pestiziden in Niederschlägen soll zeitlich integrierend erfaßt und anschließend
analytisch bestimmt werden. An 3 topographisch verschiedenene
Standorten in Wiesbaden wird die Deposition zunächst in eigens entwickelten Edelstahlgefäßen
gesammelt. Diese wurden wegen der Vergleichbarkeit der Sammelcharakteristik
an die Sammelgefäße für die Bestimmung des partikelförmigen
Niederschlags mit dem Bergerhoff-Gerät angelehnt. Wegen der extrem geringen
Menge an Probengut je Sammler muß die Analytik miniaturisiert werden. Auf Grund
der zu erwartenden hohen Anzahl von Einzelproben muß sie weitestgehend automatisiert
werden. Analog der Reihe von jüngsten DIN-Normen und Entwürfen sollen
aus dem naßen Niederschlag polare Pflanzenschutzmittel auf Festbett angereichert
werden. Hierzu wurde ein neues System zur automatisierten Direkt-Anreicherung
von wäßrigen Proben für die HPLC entwickelt.
Finanzierung: Hessische Landesanstalt für Umwelt, Wiesbaden
Immobilisierung umweltrelevanter Schwermetalle in Zementmaterialien
M. Kersten (Inst. Geowiss., Uni Mainz)
Bautechnische Prüfverfahren und Laugungstests können die rein physikalisch wirkende
Einkapselung der Schadstoffe in Reststoffen durch Einzementierung nicht
von einer evtl. auch vorhandenen chemischen Immobilisierung unterscheiden. Für
die Beurteilung des langfristigen Emissionspotentials dieser klassischumwelttechnischen
Methode sollen die relevanten chemischen Immobilisierungsmechanismen
mit Hilfe der Röntgenabsorptionsspektroskopie am Hamburger Synchrotronlabor
(DESY/ HASYLAB) untersucht werden. Da Calciumsilikathydrat als
Hauptkomponente von Zementstein (60 Gew.-% CSH) röntgenamorph ist, läßt sich
ein struktureller Einbau von Schwermetallen kaum auf konventionellkristallographischem
Wege nachweisen. Der Antragsteller konnte zusammen mit
einer Studentin aufgrund von Vorversuchen mit Zn jedoch zeigen, daß dies mit Hilfe
der Röntgenabsorptionsspektroskopie (EXAFS) gelingen kann. Bei dem chemischen
Einbau von Zn durch Substitution von Ca erfolgt ein Wechsel von der
tetraedrischen in eine oktaedrische Koordination mit signifikant größeren Zn-O Bindungslängen,
die sich mit dieser Methode elegant nachweisen lassen. Weitere E-
XAFS-Messungen sollen diese Ergebnisse erhärten sowie die Bindungsmechanismen
von Cr, Cu und Ni aufklären helfen. In einem folgenden DFG-Vorhaben sollen
aus diesen Ergebnissen zusammen mit den aus naßchemischen Experimenten die
thermodynamische Modellierung der Schwermetallmobilität modelliert werden.
Finanzierung: DFG Ke 508/5-1

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 52
Zeitkorrelierte Erfassung anthropogener Blei-Emissionsquellen durch Blei-
Isotopensignaturen einer datierten Sedimentsequenz eines Eifeler Maarsees
D.F. Mertz (Geowissenschaften, Uni Mainz)
J.F.W. Negendank (GeoForschungsZentrum, Potsdam)
A.W. Hofmann (MPI für Chemie, Mainz)
Pb-Isotopenverhältnisse anthropogener Emissionen können quellen-charakteristisch
sein. Daten über eine kontinuierliche zeitliche Entwicklung der anthropogenen Pb-
Isotopie liegen für den mitteleuropäischen Raum bislang nicht vor. Warvenchronologisch
datierte Sedimente des Eifeler Holzmaars bieten eine ausgezeichnete Möglichkeit
für eine solche Untersuchung. Es soll an dieser Sedimentsequenz versucht
werden, Pb-Pollutionsquellen zu identifizieren und die zeitliche Variation der Beiträge
dieser Quellen zu rekonstruieren. Über die Ansätze einer regional oder analytisch
orientierten Studie hinaus bietet sich zusätzlich ein systematischer Aspekt zur
Quantifizierung des globalen anthropogenen Pb-Kreislaufes.
Entwicklung einer wirtschaftlichen Methode zur Gewinnung von kosmischen
Kügelchen aus Löß, zur Ableitung von Sedimentationsraten und für
Datierungen.
J. Preuß (Geographisches Institut, Uni Mainz)
L. Schultz (MPI Mainz)
M. Zolensky (NASA, Houston)
Löß enthält kosmische Kügelchen in Mengen von 1.000 bis 2.000 Stück pro m 3 . Mit
etwa 650 Kügelchen kann eine Datierung durchgeführt werden. Das zu überwindende
Hindernis für die Gewinnung ausreichender Mengen von kosmischem Material
ist das extrem langsame analog-optische Auswahlverfahren. Es kann durch eine
digital optisch-mechanische Anlage ersetzt werden. Die Gewinnung kosmischer
Kügelchen aus Löß wurde von uns (weltweit) erstmals durchgeführt.
Finanzierung: Zentrum für Umweltforschung
Aufklärung der Species von ausgewählten Schwermetallspecies in der
trockenen Deposition
R.-D. Wilken, Inst. für Geowissenschaften und ESWE Institut für Wasserforschung
Mithilfe der ICP-MS sollen Proben, die wir von den Meßstationen der JoGU Mainz
erhalten, auf die Species von Schwermetallen untersucht werden. Neben den mit
dieser analytischen Methode erfaßbaren Metalle soll einer der Schwerpunkte die
Platinverbindungen sein.
In diesem Teilbereich soll eine intensive Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen
durchgeführt werden.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 53
Entwicklung eines 'eddy-accumulation'-Systems zur Bestimmung des Nettovertikalflusses
von Spurengasen
C. Ammann, F.X. Meixner (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
Eine neue mikrometeorologische Methode, welche ganz speziell auf die Anwendung
"langsamer" Spurengasmessungen zielt, ist die sogenannte "eddy accumulation"-
Methode. Dabei wird die Probeluft entsprechend der auf- bzw. abwärts gerichteten
vertikalen Windgeschwindigkeit in zwei unterschiedliche Reservoirs gesammelt, in
denen dann mit "langsamen" Analysatoren die entsprechenden Spurengaskonzentrationen
bestimmt werden können, welche dann ein direktes Maß für den vertikalen
turbulenten Spurengasfluß darstellen. Im Rahmen unserer Aktivitäten konnte ein
solches "eddy accumulation"-Verfahren zur Flußmessung von H2O und CO2 aufgebaut
und kürzlich unter Feldbedingungen gegen sog. "Standard"-Methoden (Gradient,
Bowen-ratio, eddy correlation) erfolgreich getestet werden. Zukünftige Anwendungen
werden solche Spurengase adressieren, die üblicherweise durch Absorption
auf entsprechende Träger bzw. in Kühlfallen gesammelt werden.
Finanzierung: BMFT (EUROTRAC-BIATEX),
Max-Planck-Gesellschaft
Zum Vorkommen der Glyoxylsäure und Oxalsäure in der Atmosphäre
J. Beck, G. Helas (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
Organische Säuren mit komplexerer Struktur als nur eine Carboxylgruppe lassen
sich im Niederschlag nachweisen. Dies sind unter anderem Glyoxylsäure, Brenztraubensäure
und Oxalsäure. Bezüglich der Oxidation von Kohlenwasserstoffen in
der Troposphäre sollten diese Stoffe als Intermediate oder vorläufige Endprodukte,
die meist gut wasserlöslich sind, eine Rolle spielen. Die sehr niedrigen Konzentrationen
dieser Verbindungen, sowohl in der Gas- als auch in der flüssigen Phase,
erfordern optimierte Sammel- und Analysemethoden, die in dieser Arbeit entwickelt
werden. Weiter sollen Bildungs- und Abbauwege der genannten komplexeren Säuren
studiert werden, um so ihr Vorkommen qualitativ besser zu verstehen.
Finanzierung: DFG (SFB 233 - Dynamik und Chemie der Hydrometeore);
Max-Planck-Gesellschaft
Consumption of carbonyl sulfide (COS) by marine algae
S. Blezinger, J. Kesselmeier (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
C. Wilhelm (Botanisches Institut, Universität Leipzig)
We could show that the marine algae Mantoniella squamata, Prymnesium parvum
and Amphidinium klebsii takes up carbonyl sulfide (COS) from their surrounding
medium. Inhibitor studies confirmed that this COS uptake is catalysed by the enzyme
carbonic anhydrase, which was not detectable with conventional methods. As
shown for M. squamata, the COS hydrolysis can be dependent on the growth conditions.
Furthermore, COS uptake shows a clear positive correlation with the COS

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 54
concentration in the growth medium. The K1/2-value for the COS uptake was estimated
to be around 222 mol/m 3 . The COS uptake by the marine algae species investigated
was found to be low compared to the photoproduction and hydrolysis rate
of COS in seawater.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft
Volatile organic acids: Apoplastic concentrations versus real and potential
emissions from leaves of Quercus ilex L. (Holm oak)
R. Gabriel, L. Schäfer,,C. Gerlach, J. Kesselmeier (Max-Planck-Institut für Chemie,
Abt. Biogeochemie, Mainz)
T. Rausch (Botanisches Institut der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg)
The apoplast (cell wall) is the last barrier before a gas molecule can escape through
the plant stomata to the atmosphere. Growth chamber experiments indicate that the
concentration of organic acids in the leaf apoplast is related to the apoplastic pH,
and the emission is related to the stomatal conductance. During field experiments
we monitored simultaneously the diurnal concentration patterns of apoplastic ions
and organic acids, the gas exchange of Q. ilex leaves and the acid emissions. Concentrations
in the apoplastic sap were found to be between 0 and 320 or 70 µmol/l
for acetic or formic acid, respectively. The exchange rates of both acids followed a
diurnal pattern and ranged between -10 (uptake) and 52 (emission) nmol m -2 min -1
with the maximum around noon. We compared real emission rates with potential
ones by calculating the theoretical emission potential using the Henry’s law constants.
The comparison showed 26-130 % of the measured acetic acid emission to
be predictable for apoplastic pH values between pH 4 and pH 5.
Finanzierung: BMBF (BIATEX, Spurenstoffkreisläufe);
EU (BEMA);
Max-Planck-Gesellschaft
Carbonylsulfid im Ozean - Entwicklung neuer analytischer Methoden
M. von Hobe, J. Kettle, M.O. Andreae (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
Carbonylsulfid (COS) ist das häufigste Schwefelgas in der Atmosphäre und ist an
der Bildung von stratosphärischen Sulfataerosol beteiligt. Dieses beeinflußt durch
Streuung des Sonnenlichtes unser Klima und ist außerdem von Bedeutung für heterogene
Ozonchemie. Deswegen ist es wichtig, den globalen Kreislauf von COS zu
verstehen und Quellen und Senken zu quantifizieren. Ziel unserer Arbeiten ist ein
besserer Verständnis der ozeanischen Quelle von COS. Dazu sollen zeitliche und
räumliche Variabilität der COS Konzentration durch mathematische Modelle beschrieben
werden. Feldmessungen spielen hierfür eine große Rolle, wobei Genauigkeit
und gute zeitliche Auflösung der Messungen sehr wichtig sind. Ein bedeutender
Teil dieses Projektes ist daher die Entwicklung und Anwendung einer neuen

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 55
analytischen Methode zur COS-Messung, der Glow-Discharge-Ion-Trap-
Massenspektroskopie.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft
Untersuchungen zur chemischen Bestimmung längerkettiger Aldehyde
H. Hübenthal, G. Helas (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
Längerkettige Aldehyde werden als Emissionsprodukte von biogenen Emissionen
beobachtet. Diese Oxidationsprodukte können sowohl Alkane als auch ungesättigte
Vebindungen als Vorläufer haben und wiederum als Vorläufer von Carbonsäuren
dienen. Ziel der Arbeit ist eine Trennungs- und Nachweisprozedur aufzubauen, die
die Charakterisierung solcher Aldehyde in einer Matrix erlaubt, wie sie für atmosphärischen
Proben und biogenen Emissionen erwartet werden kann. Es werden
isokratische und Gradienten-HPLC-Systeme mit UV-Detektion und auch gaschromatographische
Verfahren mit massenspektrometrischen Identifikationsverfahren
eingesetzt.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft
Laborexperimente zur NO-Emission aus Bodenproben
F. X. Meixner, M. Welling (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
W. Yang (Institute of Soil Science, Academia Sinica, Nanjing, P.R. China)
L. Otter (Biology Department, University of the Witwatersrand, Johannesburg,
R.S.A.)
1993 konnte gezeigt werden, daß NO-Emissionen, welche im Rahmen eines Feldexperimentes
(Bodenküvette) bestimmt wurden mit denen, welche in Laborexperimenten
(Begasungsküvette) an entsprechenden Bodenproben ermittelt wurden, gut
übereinstimmen. Laboruntersuchungen, welche an gesammelten Bodenproben vorgenommen
werden können, beinhalten dadurch das Potential, eine experimentelle
regionale/landesweite Abschätzung der bislang nur unzureichend bekannten NO-
Emission aus Böden vornehmen zu können. Weiterhin kann unter definierten Laborbedingungen
der Einfluß der die NO-Emission kontrollierenden Größen (Bodentemperatur,
-wassergehalt, Nährstoffzusammensetzung und -konzentration) individuell
untersucht und damit für entsprechende Parameterisierungen verfügbar gemacht
werden. Untersuchungen an afrikanischen Savannenböden erbrachten nicht
nur die erneute Übereinstimmung von Feld- und Laborergebnissen, es konnte die
vermutete starke Abhängigkeit der NO-Emissionen von Bodentemperatur und -
wassergehalt quantitativ nachgewiesen werden.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 56
Photodetector output calibration of a photometric static thermal-gradient
cloud condensation nuclei counter
G. Roberts, R. Flagan, G. Lala, M. O. Andreae (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt.
Biogeochemie, Mainz)
The photodetector output of a photometric static thermal-gradient diffusion chamber
was calibrated by determining correlations between the detector output and monodisperse
aerosol concentrations. The monodisperse aerosol size was controlled
using differential mobility analyzer (DMA). The sizes were selected to vary particle
growth rates at selected supersaturations between 0.15% to 1.50%. For each supersaturation
and initial aerosol size, the particle concentration was found to be directly
proportional to the detector output and dependent on particle composition.
Different methods of analyzing the output signal were compared. The average signal
of the peak top is slightly better than the other methods. Calibration coefficients
were found to be dependent on supersaturation, initial particle size and particle
composition. The implication of using these results to interpret the photodetector
signal and calibrate a static thermal-gradient diffusion chamber will be discussed.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 57
9.3 Umweltökonomie - Umweltrecht

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 58
Produktkennzeichnungen als Instrument der Umweltpolitik
H. Bartling und Petra Carl (Volkswirtschaftslehre und Wirtschaftspolitik,
Uni Mainz)
Die wachsende Bereitschaft von Konsumenten, Waren und Dienstleistungen zu
wählen, die weniger umweltschädlich sind oder zumindest zu sein scheinen, bietet
ein bislang noch kaum genutztes Potential für die Umweltschutzpolitik. Daß sich
das erklärte Umweltbewußtsein der Konsumenten und ihr beobachtbares Kaufverhalten
nicht entsprechen, liegt u.a. daran, daß Informationen über Umweltauswirkungen
des Konsums nur unvollständig vorliegen. Je höher die mit der Informationsbeschaffung
verbundenen Transaktionskosten sind, desto unwahrscheinlicher
werden c.p. umweltgerechte Kaufentscheidungen. Somit wird in der Erarbeitung
einer verbrauchergerechten und den gesamten ökologischen Produktlebenszyklus
erfassenden Kennzeichnung ein wirkungsvoller Beitrag zur Lösung von Umweltproblemen
gesehen. Es scheint plausibel, daß Produktkennzeichungen nicht nur die
Wirksamkeit anderer umweltpolitischer Instrumente steigern können, sondern daß
unter bestimmten Gegebenheiten eine sog. "weiche Strategie" umweltpolitisch erfolgreicher
sein kann, als alternative Vorgehensweisen.
Umweltschutz im zivilen Luftverkehr
H. Bartling und F. Fichert (Volkswirtschaftslehre und Wirtschaftspolitik, Uni Mainz)
Vor dem Hintergrund des prognostizierten Wachstums des Luftverkehrs in den
kommenden Jahren und der neuen Erkenntnise über den bislang unterschätzten
Beitrag des Luftverkehrs zur globalen Klimaproblematik ist es dringend notwendig,
Maßnahmen zu erarbeiten, die ein Erreichen umweltpolitischer Ziele auf regionaler
und globaler Ebene sicherstellen. Bislang kommen in der Luftverkehrspolitik vor
allem ordnungsrechtliche Instrumente, d.h. Gebote und Verbote, zum Einsatz. Die
Untersuchung soll neue Erkenntnisse darüber erbringen, inwieweit umweltpolitische
Ziele (ökologische Effektivität) mit Hilfe der marktwirtschaftlichen Instrumente (z.,B.
Abgaben, Umweltzertifikate) zu geringeren gesamtwirtschaftlichen Kosten als bei
Fortsetzung der bisherigen Politik verwirklicht werden können (ökonomische Effizienz
im statischen und dynamischen Sinn). Ziel des Projekts ist es daher, ein den
genannten Anforderungen entsprechendes Maßnahmenbündel für die politische
Umsetzung vorzuschlagen. Dies geschieht unter Berücksichtigung naturwissenschaftlicher
Forschungsergebnisse über die Umweltauswirkungen des Luftverkehrs
und anhand von ingenieurwissenschaftlichen Aussagen, beispielswiese über die
Möglichkeiten und Grenzen der technischen Entwicklung im Triebwerksbau.
Umweltpolitische Instrumente zur Bekämpfung von Schadstoffemissionen im
Bereich des Ackerbaus und der Viehwirtschaft
H. Bartling und J. Hippchen (Volkswirtschaftslehre und Wirtschaftspolitik, Uni Mainz)
In diesem Projekt werden zunächst exemplarisch die gasförmigen stickstoffhaltigen
Schadstoffemissionen der Land- und Viehwirtschaft herausgegriffen und es wird an
diesem Beispiel untersucht, inwieweit marktwirtschaftliche Instrumente der Umweltpolitik
(z.B. Abgaben) im Vergleich zu nichtmarktwirtschaftlichen (z.B. Verbote) Vor-
oder Nachteile bei der Internalisierung externer Kosten aufweisen. Als Ziel wird da-

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 59
bei angestrebt ein geeignetes Instrumentenbündel zu benennen und dann zu studieren,
inwieweit dieses auch zur Bewältigung der Gesamtstickstoffproblematik in
der Land- und Viehwirtschaft dienen kann.
Umweltschonender Tourismus:
Instrumentenanalyse zur Erreichung geigneter Ziele
Projektleiter: Universitätsprofessor Dr. Hartwig Bartling
(FB 03, Wirtschaftswissenschaften, Uni Mainz)
Projektbearbeiter: Diplom-Handelslehrerin Katja Mohr
In diesem Projekt sollen die verschiedenen, mit dem Tourismus in Verbindung gebrachten
Umweltprobleme untersucht werden. Vor dem Hintergrund geeigneter
Zielsetzungen sind umweltpolitsche Handlungsempfehlungen abzuleiten. Dazu ist
es erforderlich, die tourismusbedingten Umweltprobleme, die aufgrund des anhaltenden
Wachstums im Tourismussektor an Bedeutung gewinnen, auf der Basis naturwissenschaftlicher
Erkenntnisse aufzuzeigen. Eine anschließende umweltökonomische
Analyse soll klären, inwieweit bei den verschiedenen Umweltbeeinträchtigungen
externe Effekte vorliegen, die ein Eingreifen überörtlicher Instanzen rechtfertigen,
oder ob bereits das Interesse der Zielorte an einer langfristigen Existenzsicherung
ein Motiv zum umweltschützenden Handeln aus Eigeninteresse darstellt.
Aufbauend auf dieser Kategorisierung sollen - auch unter Berücksichtigung wirtschaftlicher
Effekte des Fremdenverkehrs - geeignete Instrumentenempfehlungen
abgeleitet werden.
Kooperative Steuerungssysteme als Elemente einzelstaatlicher und internationaler
Strategien der Nachhaltigkeit
Hermann Bartmann (FB 03, Uni Mainz)
Antje Geldsetzer (FB 03, Uni Mainz)
Jan A. Schwaab (FB 03, Uni Mainz)
Christoph Wagner (Institut für Politikwissenschaft, FB 12, Uni Mainz)
In der einzelstaatlichen und internationalen Umweltpolitik werden immer häufiger
Kooperationslösungen als Instrument einer Nachhaltigkeitsstrategie propagiert. Diese
finden sich in verschiedenen Formen als Kooperation zwischen Privaten, zwischen
Privaten und Staat oder zwischen Staaten. Kooperationslösungen bringen
stärkere korporatistische Elemente in das Nachhaltigkeitskonzept. Dadurch entfernt
es sich von einer marktorientierten Wirtschafts- und Umweltpolitik und bringt neue,
spezifische Steuerungsprobleme und –aufgaben mit sich. Im Projekt werden die
Kooperationsformen theoretisch, praktisch und politisch untersucht im Hinblick auf
ihre Tauglichkeit als Nachhaltigkeitsinstrument, die Verträglichkeit mit einer parlamentarischen
Demokratie und ihre ökologische Effektivität. Ziel ist die Ausarbeitung
einer umweltpolitischen Strategie, die die Rolle von Kooperationslösungen in der
praktischen Umweltpolitik definiert, ihre etwaigen Risiken minimiert und ihre Stärken
in den Dienst der Nachhaltigkeitspolitik stellt.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 60
Ökonomische Bewertung und nachhaltige Entwicklung
Hermann Bartmann (FB 03, Uni Mainz)
Andreas A. Busch (FB 03, Uni Mainz)
Die Rolle monetärer Bewertung zur Lösung von Umweltproblemen und zur Integration
von Ökologie und Ökonomie wird auch innerhalb der ökonomischen Disziplin
z. T. sehr kontrovers diskutiert. Deutlich wird, daß zur Konkretisierung eines Leitbildes
Nachhaltige Entwicklung neoklassisch geprägte Internalisierungsstrategien nur
begrenzt herangezogen werden können. Die Schwerpunkte des Projekts sind: Aufzeigen
derjenigen Schwierigkeiten und Grenzen monetärer Bewertung, die aus interdiziplinären
Systemzusammenhänge resultieren (auch am Beispiel globaler Nutzen-Kosten-Analysen).
Abgrenzung der Anwendungsmöglichkeiten monetärer Bewertung
zur Integration von Ökologie und Ökonomie am Beispiel Biodiversität.
Grundlegende Untersuchung der Möglichkeiten des Einsatzes ökonomischer Bewertung
zur Ausgestaltung von Nachhaltigkeitskonzeptionen.
Ökonomie – Umwelt – Ethik
Hermann Bartmann (FB 03, Uni Mainz)
Nicola Simon-Opitz (FB 03, Uni Mainz)
Die Renaissance wirtschaftsethischer Fragestellungen ist auf die zu beobachtenden
Fehlentwicklungen industriewirtschaftlicher Wachstumsgesellschaften zurüchzuführen.
Die ökologische Krise kann nicht durch eine ausschließlich knappheitstheoretische
Betrachtung der Umweltprobleme gelöst werden. Notwendig ist eine längerfristige
Orientierungsperspektive, in der es nicht primär um die Gestaltung der Natur,
sondern insbesondere auch um die Gestaltung der Gesellschaft hinsichtlich ihres
Naturverhältnisses geht. Im Rahmen der umweltethischen Betrachtung wird auf der
Grundlage der Analyse verschiedener umweltethischer Positionen versucht, eine
Modifikation der Ökonomie in Richtung nachhaltige Entwicklung abzuleiten.
Das Recht immissionsschutzrechtlich nicht genehmigungsbedürftiger
Anlagen
Prof. Dr. Hans-Werner Laubinger, M.C.L. (Fachbereich 03, Uni Mainz)
Die Vorschriften der §§ 22 bis 25 Bundes-Immissionsschutzgesetz sollen umfassend
wissenschaftlich kommentiert werden, um sowohl der Rechtswissenschaft als
auch der Rechtspraxis ein vollständiges Hilfsmittel an die Hand zu geben. Die
Pflichten der Betreiber nicht genehmigungsbedürftiger Anlagen (§ 22 BImSchG)
umfassen sowohl den Immissionsschutz als auch andere Rechtsregime, wie z.B.
das Bau-, das Naturschutz- oder das Wasserrecht. Europarechtliche Vorgaben wirken
insbesondere auf die Festlegung materieller Umweltstandards, aber auch auf
die Ermächtigungen zum behördlichen Einschreiten nach §§ 24, 25 BImSchG ein,
z.B. über die EG-Öko-Audit-Verordnung für auditierte und zertifizierte Unternehmen.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 61
Nachträgliche Anordnungen im Bundesimmissionsschutzrecht
H.-W. Laubinger (Öffentliches Recht und Verwaltungslehre, Uni Mainz)
Ziel des Projekts ist es zu untersuchen, ob sich durch die Änderung des Bundesimmissionsschutzgesetzes
1985 wirklich eine Verbesserung für den Erlaß von nachträglichen
Anordnungen ergeben hat oder ob es lediglich zu einer sprachlichen Veränderung
der Normen kam. Auch soll untersucht werden, ob die Verwaltungen mit
dieser geänderten Vorschrift besser zurecht kommen oder ob für sie alles beim alten
geblieben ist.
Integrierter Umweltschutz
H.-W. Laubinger, M.Martini (Lehrstuhl für öffentliches Recht und Verwaltungslehre)
Das Umweltrecht der Bundesrepublik Deutschland steht vor einer der größten Umwälzungen
seiner Geschichte. Es soll erstmals in einem Umweltgesetzbuch kodifiziert
werden. Bereits 1999 soll als Vorschaltgesetz zu der Gesamtkodifikation ein
Kapitel über die Vorhabengenehmigung in Kraft treten. Anlaß für diese gestzgeberischen
Bestrebungen sind neuere europarechtliche Vorgaben, die die EU-
Mitgliedsstaaten zur Verwirklichung integrierter Regelungsansätze verpflichten, insbesondere
die UVP-RL und die UVP-Änderungsrichtlinie. Was aus diesen Richtlinien
im einzelnen als Regelungsauftrag folgt und inwieweit das nationale Umweltrecht
integrierten Umweltschutz bereits verwirklicht oder nicht, ist noch weitgehend
ungeklärt. Das integrierte Konzept gilt als eine Herausforderung an das deutsche
Umweltrecht. Seine exakte juristisch-dogmatische Durchdringung steht noch aus.
Diesen Fragen soll im Rahmen dieses Projektes nachgegangen werden.
Das Umweltsonderrecht der Bundeswehr
H.-W. Laubinger, U Repkewitz
(Öffentliches Recht und Verwaltungslehre, Uni Mainz)
Die Aktivitäten der Bundeswehr in Friedenszeiten beeinträchtigen die Umwelt insbesondere
durch Lärm und durch die Inanspruchnahme der Landschaft. Die Bundeswehr
ist grundsätzlich and die allgemeinen Rechtsvorschriften und daher auch an
die Anforderunen zum Schutz der Umwelt gebunden. Daraus kann ein Interessenkonflikt
zwischen den Belangen des Umweltschutzes und der Eisatzfähigkeit der
Streitkräfte resultieren. Ihn versuche spezielle Vorschriften in nahezu allen Umweltgesetzen
zu lösen. Mit dem Prjekt werden diese verstreuten Bestimmungen systematisch
erfaßt. es wird geprüft, ob diese Normen verfassungsrechtlichen Anforderungen
genügen und ob eine koordinierte Auslegung verwandter Rechtsbegriffe
möglich ist. Damit werden die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß Naturwissenschaftler
und Techniker den Konflikt zwischen militärischen und Umweltanforderungen
zum Schutze der Umwelt optimieren können.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 62
Inputorientierte Umweltpolitik in der Sozialen Marktwirtschaft-
Wirtschaftspolitische Analyse einer Nachhaltigkeitskonzeption
Prof. Dr. Werner Zohlnhöfer
Dipl.-Vw. Marcus Stewen
(beide LS für Volkswirtschaftslehre, insbes. Wirtschaftspolitik, Univ. Mainz)
Im Rahmen der Diskussion um eine nachhaltige Entwicklung werden verstärkt in
Wissenschaft und Politik Konzepte diskutiert, die eine Verlagerung der Umweltpolitik
weg von der alleinigen Orientierung auf Emissionen hin zu einer verstärkten Inputorientierung
propagieren. Dabei wird eine deutliche Reduktion des Ressourcen-,
Energie- und Flächenverbrauches gefordert. Fragen der Umsetzbarkeit sowie wirtschaftspolitische
Folgen und ordnungspolitische Aspekte solcher Konzepte werden
jedoch in der Regel vernachlässigt.
Ziel des Projektes ist es, Konfliktfelder bei der Umsetzung einer inputorientierten
Stoffstrompolitik auf der Basis der Konzeption der Sozialen Marktwirtschaft zu identifizieren.
Welche wirtschaftlichen Folgen ergeben sich bei der Umsetzung? Wie
sind diese Konzepte ordnungspolitisch zu bewerten? Da die Umsetzbarkeit der
Konzepte wesentlich von der Funktionsweise des politischen Prozesses abhängt,
wird zudem mit Hilfe der Neuen Politischen Ökonomie untersucht, inwieweit eine
inputorientierte Stoffpolitik auf zusätzliche Hindernisse im politischen Willensbildungs-
und Entscheidungsprozeß stößt.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 63
9.4 Sonstige Projekte

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 64
Versuch zur Klonierung der Metallothioneingene von Chironomiden
E. R. Schmidt, Institut für Molekulargenetik,
gentechnologische Sicherheitsforschung und Beratung
Chironomiden haben aquatisch lebende Larven, die z.T. stark verschmutzte und
extrem sauerstoffarme Sedimente von Teichen, Seen und anderen Gewässern besiedeln.
Bestimmte Chironomidenarten (z.B. Chironomus thummi) zeigen eine hohe
Toleranz gegenüber den verschiedensten Gewässerverschmutzungen.
Sekretion von Zytokinen in der menschlichen Nasenschleimhaut als Marker
einer subklinischen Entzündungsreaktion bei Exposition mit Lösungsmitteln
in niedrigen Konzentrationen am Beispiel von Aceton
Dr. med. Ludger Klimek und Dr. Axel Muttray
Organische Lösungsmittel können auch in niedrigen Konzentrationen bei empfindlichen
Personen schleimhautreizend wirken. Ziel unseres Forschungsvorhabens war
es, die Bestimmung von Zytokinen im Nasensekret als objektiven Parameter einer
subklinischen Lösungsmitteleinwirkung zu validieren. 12 gesunde Probanden wurden
je 0 ppm (Kontrolle) und 500 ppm Aceton im Cross-over Design über 4 Stunden
exponiert. Danach wurden die Zytokine IL-1b, IL-6 und IL-8 im Nasensekret bestimmt.
Das subjektive Befinden der Probanden wurde mit einem standardisierten
Fragebo-gen erfaßt. Die Auswertung konnte noch nicht abgeschlossen werden, da
die endgül-tige Bewilligung der Mittel erst im Juni 1998 erfolgt war. Die Ergebnisse
könnten zu Maßnahmen der Prävention, d.h. einer Minderung einer Lösungsmittelbelastung
führen.
Das Deutsche Kinderkrebsregister
J. Michaelis, P. Kaatsch (Medizinische Statistik und Dokumentation, Uni Mainz)
Das Deutsche Kinderkrebsregister wird seit 1980 am Institut für Medizinische Statistik
und Dokumentation geführt. Jährlich werden die Daten von 1800 neuerkrankten
Kindern, mittlerweile aus den alten und den neuen Bundesländern, in das Register
aufgenommen. Der Vollständigkeitsgrad der Erfassung beträgt für die alten
Länder etwa 95%, für die neuen Länder ist er etwas niedriger. Mittlerweile stellt das
Register weltweit das größte seiner Art dar.
Am Kinderkrebsregister erfolgen regelmäßig Analysen zur Frage möglicher zeitlicher
Trends sowie regionalbezogener Unterschiede in den Erkrankungsraten. Letztere
lassen sich bis hinunter auf Gemeindeebene durchführen und helfen, mögliche
Erkrankungscluster zu entdecken. Das Register bietet auch eine geeignete Grundlage
zure Durchführung epidemiologischer Studien zur Ursachenforschung.
Finanzierung: Bundesgesundheitsministerium
rheinland-pfälzisches Ministerium für Arbeit, Soziales,
Familie und Gesundheit in Kooperation
mit dem Tumorzentrum Rheinland-Pfalz e.V.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 65
Bundesweite Studie über Leukämie und Lymphome bei Kindern
J. Michaelis, G. Haaf, p. Kaatsch, U. Kaletsch, F. Krummenauer,
R. Meinert, A. Miesner (Medizinische Statistik und Dokumentation, Uni Mainz)
Im Rahmen einer bundesweiten Fallkontrollstudie zu möglichen Ursachen von Leukämien,
Lymphomen und anderen Tumorerkrankungen bei Kindern werden jeweils
etwa 3.000 Eltern krebskranker und nicht krebskranker Kinder befragt. Die Befragung
erfolgt kombiniert durch Fragebögen und telefonische Interviews. Die Studie
basiert auf dem Deutschen Kinderkrebsregister und umfaßt den Erkrankungszeitraum
1992 - 1994. Konfirmatorisch werden in der Literatur diskutierte Hypothesen
geprüft und explorative Analysen zur systemanalytischen Auswertung des umfangreichen
Datenmaterials dienen zur Identifizierung möglicher Häufungen einzelner
Merkmalskonstellationen, die als ursächliche Faktoren relevant sein könnten.
In einem Teil der Studie wird darüber hinaus auffälligen Ergebnissen nachgegangen,
die sich aus der explorativen Analyse einer 1992 publizierten Studie zur Häufigkeit
kindlicher Krebserkrankungen in der Umgebung westdeutscher kerntechnischer
Anlagen ergeben. Hier wird der Studienzeitraum rückwirkend bis 1980
ausgedehnt.
Finanzierung: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz
und Reaktorsicherheit
Clusterstudie für Akute Leukämien bei Kindern in Niedersachsen
J. Michaelis, G. Haaf, P. Kaatsch, U. Kaletsch, F. Krummenauer, R. Meinert,
A. Miesner (Medizinische Statistik und Dokumentation, Uni Mainz)
Im Rahmen einer Fallkontrollstudie zu möglichen Ursachen von Leukämien im Kinderalter
werden in Niedersachsen etwa 250 Eltern krebskranker und ebenso viele
Eltern nicht krebskranker Kinder befragt. Die Studie umfaßt den Zeitraum von 1988 -
1993 und basiert auf dem Deutschen Kinderkrebsregister. Schwerpunkte stellen in
dieser Studie in den Wohnungen durchgeführte, systematische Messungen elektromagnetischer
Felder (in Zusammenarbeit mit der TU Braunschweig) und Radonmessungen
(Bundesanstalt für Strahlenschutz) dar. Es wird auch der in der Literatur
intensiv diskutierten Hypothese nachgegangen ob und inwieweit die Vitamin-K-Prophylaxe
für Hirnblutungen bei Neugeborenen das Risiko erhöht, an einer Leukämie
zu erkranken.
Finanzierung: Niedersächsiches Sozialministerium
Deutsche Krebshilfe

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 66
Studie zur Häufung von Neuroblastomen nach dem Tschernobyl-Unfall
J. Michaelis, G. Haaf, P. Kaatsch, F. Krummenauer
(Medizinische Statistik und Dokumentation, Uni Mainz)
Eine Fallkontrollstudie zur Häufung von Neuroblastomen nach dem Tschernobylunfall
wurde basierend auf dem Deutschen Kinderkrebsregister durchgeführt.
Anlaß war die erhöhte Erkrankungsrate bei 1988 geborenen Kindern in den Regionen
mit erhöhtem radioaktiven Fallout. Die Studie, die insbesondere auch die Ernährungsgewohnheiten
der Eltern mit einbezog, ergab jedoch für einen Zusammenhang
mit dem Reaktorunglück keinen weiteren Hinweis. Andere, in der Literatur
in Zusammenhang mit der Entstehung von Neuroblastomen beschriebene mögliche
Einflußfaktoren konnten nicht bestätigt werden. Jedoch fand sich eine Assoziation
mit der elterlichen Exposition mit Pestiziden und dem Auftreten dieses embryonalen
Tumors.
Finanzierung: Deutsche Leukämie-Forschungshilfe
Untersuchungen zu den Stauspiegelschwankungen der Lagoa de Juturnaíba
hinsichtlich ihres Einflusses auf die Limnoökologie und die Grundwasserqualität
W. Baumann (Institut für Physikalische Chemie, Uni Mainz)
D. Schenk (Institut für Geologie, Uni Mainz)
C. Wilhelm (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
S. V. Rodrigues (Analytische Chemie, Uni Niterói)
L. Martins (Analytische Chemie, Uni Niterói)
Bastiaan Knoopers (Geocxhemie, Uni Niterói)
S. Azevedo (Núcleo de Pesquisas Naturais, UFRJ, Rio de Janeiro)
V. L. Huszar (Depto. de Botánica, Museo Nacional, Rio de Janeiro)
Trinkwasserqualität und -quantität sind in dem touristisch extrem stark belasteten
Gebiet der Região dos Lagos im Nordosten von Rio de Janeiro von dem Trinkwasserreservoir
Lagoa de Juturnaíba sehr stark abhängig. Nach einer kurzen Zeit der
Erholung nach Aufstauen ist der See heute wieder stark eutrophiert. Projektziel ist
es, zunächst den Zustand des Sees bzgl. seiner Eutrophierung und der hier denkbaren
schleichenden Belastung des Grundwassers zu charakterisieren, den Anteil
an effluentem und influentem Wasser als Folge unterschiedlicher Wasserstände und
die Wirkung auf das Schadstoffrückhaltevermögen des Untergrundes zu erfassen,
und dann Empfehlungen für weiteres längerfristiges Vorgehen zu erarbeiten.
Mestradokurs "Geoquímica Ambiental"
W. Baumann (Physikalische Chemie, dtsch. Koordinator, Uni Mainz)
H. Roeser (Geologie, brasil. Koordinator des Kurses, Uni Ouro Preto)
Dieser über 2 Jahre angelegte Kurs wurde vor einigen Jahren unter Mitwirkung weiterer
deutscher Kollegen der Farichtungen Geologie, Paläogeologie, Chemie und
Biologie in Ouro Preto, Brasilien mit Hilfe des DAAD aufgebaut, um in Geologie,
Chemie oder Biologie formierten Studenten eine Zusatzausbildung auf dem Gebiet
der Umweltgeochemie auf Mestradoebene zu geben. Der Kurs läuft inzwischen gut

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 67
und es wird vom Zentrum nur noch gelegentlich Schützenhilfe über den DAAD geboten.
Die Absolventen sollen in die Lage versetzt werden, später sowohl in technischen,
wie auch in administrativen Positionen umweltrelevante Probleme sachbezogen
zu lösen helfen.
Finanzierung: DAAD,
Fundação Gorceix, Ouro Preto, Brasilien
Die Evolution und Ökologie einjähriger Unkräuter
J.W. Kadereit, Institut f. Spezielle Botanik u. Botanischer Garten
Am Beispiel von Senecio vulgaris (Gemeines Greiskraut) und S. viscosus (Klebriges
Greiskraut) als ausschließlich von anthropogenen Standorten bekannten Arten wird
die Evolution und Ökologie einjähriger Unkräuter Mitteleuropas untersucht. Diese
Arbeiten umfassen Beobachtungen und Experimente zur Populationsdynamik der
Unkräuter in Mitteleuropa, Feldarbeiten an Standorten nicht-unkrautiger Verwandter
(Vorfahren), vergleichende Kultur der Unkräuter und ihrer Vorfahren unter standadisierten
Bedingungen sowie Analysen der genetischen Unterschiede zwischen Unkraut
und nicht-unkrautigem Vorfahren.
Ziel der Untersuchungen ist das Verständnis der historischen Bedingungen, unter
denen Unkräuter entstanden sind, sowie der Eigenschaften und ihrer genetischen
Grundlage, die für den Erfolg dieser Pflanzen als Kolonisierer anthropogener Standorte
verantwortlich sind.
Finanzierung: DFG
Moskito Survey rund um den Rhein-Main-Flughafen Frankfurt (FRA)
R. Kuhn (Inst. f. Zool. - Uni Mainz)
Ziel des Projektes ist es, die Einwanderung / Einschleppung fremder Moskitos durch
den Flugverkehr auf dem Rhein-Main Flughafen – Frankfurt möglichst früh einwandfrei
nachzuweisen. Insbesondere die in Amerika als “Asian Tiger Mosquito” genannte
Ae. albopictus (Diptera: Culicidae) ist in den letzten Jahren in vielen Regionen der
Welt als unerwünschter “Neubürger” (Neozoen) aufgetreten. Höchst unerwünscht
deshalb, weil sich diese Spezies als potenter Vector für DENGUE- und andere humanpathogene
Viren erwiesen hat. Einmal etabliert ist diese Mücke kaum mehr erfolgreich
zu bekämpfen, da sie auch in kleinsten Wasseransammlungen, z.B. weggeworfenen
Flaschen und Getränkedosen brütet. Ebenso wie Autoreifen häuft sich
solcher Wohlstandsmüll leider zunehmend in unserer Umwelt und ist durch Insektizide
kaum zu erreichen. Das gilt auch für oft versteckte, natürliche Baumhöhlen, die
vermutlich das ursprüngliche Brutbiotop dieser aus Asien stammenden Mücke waren.
Derzeit wird Ae. albopictus überwiegend durch den weltweiten Handel mit gebrauchten
Fahrzeugreifen verbreitet, und hat vermutlich darin – im weitgehend hitze-, trocken-
und kälteresistenten Eistadium ruhend – zunächst den Pazifik und danach
bald auch den Atlantik in West-Ost-Richtung überquert. Die Ausbreitung dieser Mücke
im Neu England-Staat New Jersey belegt, daß diese ursprünglich im subtropi-

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 68
schen Asien beheimatete Mücke nicht nur in gemäßigten Zonen, sondern auch in
Regionen mit sehr kalten Wintern überleben kann. Der weltweit zunehmende Flugverkehr
und damit verbunden der Transport von Passagiergepäck und Luftfracht in
geschlossenen Spezialcontainern macht den unbeabsichtigten Lufttransport, auch
von Moskitos, immer wahrscheinlicher. Der Antragsteller will daher am Flughafen
Frankfurt auf diese “Einwanderer” warten und gegebenenfalls sofort geeignete Kontrollmaßnahmen
einleiten.
Die Einfuhr von Ae. albopictus in alten Fahrzeugreifen ist bei uns eher unwahrscheinlich,
da wir davon mehr als genug haben und Reifen-
Runderneuerungsbetriebe wegen Umweltauflagen und Lohnkosten weitgehend abgewandert
sind. Dennoch sollten auch in oder am Rand von Reifenlagern Ovitraps
installiert und überwacht werden.
Die Bedeutung des Violaxanthin-Zyklus als frühe Streßreaktion der Pflanze
Dr. Michael Richter (Inst. f. Allg. Botanik, Universität Mainz)
Die Pflanze begrenzt unter ungünstigen äußeren Bedingungen der Photosynthese
den Energiefluß auf das lichtempfindliche Photosystem II, um schädliche Auswirkungen
eines Potentialstaus im Photosyntheseapparat zu vermeiden. Hierzu verfügt
die Pflanze im Violaxanthin-Zyklus über einen Mechanismus der thermischen Dissipation
absorbierter Anregungsenergie in den PSII-Lichtsammelkomplexen. Im vorliegenden
Projekt soll die mögliche biologische Bedeutung des Violaxanthin-Zyklus
als Streßabwehrreaktion der Pflanze untersucht werden. Das Adaptationspotential
des Violaxanthin-Zyklus bezüglich der Streßstärke soll abgeschätzt werden. Hierzu
werden Pflanzen in Expositionskammern bei kontrollierten äußeren Bedingungen
bestimmten natürlicherweise vorkommenden Stressoren wie beispielsweise Mineralmangel,
Trocken- und Hitzestreß, sowie Kombinationen von Stressoren ausgesetzt.
Finanzierung: DFG (Wi 243/19-2)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 69
Reaktionen des Photosyntheseapparates auf natürliche und anthropogene
Streßfaktoren insbesondere im Zusammenhang mit der Erscheinung der sog.
"Neuartigen Waldschäden"
M. Richter (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
A. R. Holzwarth (MPI für Strahlenchemie, Mülheim)
H. Fock (Uni Kaiserslautern)
Der Photosyntheseapparat höherer Pflanzen kann seine Lichtabsorption nicht oder
nur sehr begrenzt regulieren. Sehr hohe Lichtintensitäten kînnen durch den nicht
photosynthetisch verwertbaren Energieüberschuß eine Hemmung der Photosynthese
verursachen, die als Photoinhibition bezeichnet wird. Im vorliegenden Projekt
werden die strukturellen Grundlagen der Photoinhibition und die Vermeidungsstrategien
der Pflanze untersucht. Bei Waldbäumen mit dem Schadbild der "Montanen
Vergilbung" der lichtexponierten Blattoberseite wird nach einer mîglichen ursächlichen
Beteiligung von Photoinhibition am Zustandekommen der Schadsymptome
gesucht.
Finanzierung: DFG (Wi 243/19-2)
BMFT (0339350 A)
Differenzierung von Stieleichenpopulationen mit DNA-Markern
G.M. Rothe (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
G. Kahl (Botanisches Institut, Uni Frankfurt)
E.R. Schmidt (Institut für Genetik, Uni Mainz)
P.M. Gresshoff (Dept. of Plant Molecular Genetics, Uni Tennessee)
A. Kremer (Gazinat, Frankreich)
Von den beiden in Rheinland-Pfalz vorkommenden Eichenarten gilt die Traubeneiche
des Pfälzer Waldes als autochthon. Dagegen werden unter den Stieleichenbeständen
im Hunsrück und der Eifel slavonische Herkünfte vermutet. Diese gegen
nicht-slavonische Herkünfte zu differenzieren, soll mit molekular-genetischen Markern
versucht werden.
Untersuchung des Säure-Base-Haushaltes von Buchenmykorrhizen in Abhängigkeit
von Bodenversauerung und Kalkung
Prof. Dr. G.M. Rothe (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
Prof. Dr. A. Roeder (Abt. Waldschutz, Forstl. Versuchsanstalt Rh.-Pfalz, Trippstadt)
Dr. J. Block (Abt. Waldschutz, Forstl. Versuchsanstalt Rh.-Pfalz, Trippstadt)
Im Abstand von acht Wochen urden 1996 und 1997 Wurzelproben am Standort
Merzalben auf einer gekalkten und einer ungekalkten Eichen-Buchen-Mischfläche
bis in eine Tiefe von 30 cm gewonnen. Feinst- und Feinwurzelmengen wurden bestimmt,
die Säuren- und Zuckergehalte der vitalen Feinstwurzeln werden derzeit
analysiert.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 70
Einsatz der Chlorophyll-Fluoreszenz zur Analyse des Einflusses von Umweltfaktoren
auf den Photosynthese-Apparat
Dr. W. Rühle (Institut für Allgemeine Botanik, Universität Mainz)
Die Chlorophyll-Fluoreszenz kann genutzt werden um Veränderungen des Photosyntheseapparats
anzuzeigen, die als Reaktion auf Umweltparameter auftreten. Für
die Erfassung umweltrelevanter biotischer Daten hat diese zerstörungsfreie Meßmethode
wesentliche Vorteile, die es erlauben in kurzer Zeit große Datenmengen zu
sammeln und in zeitlichen Abständen an der gleichen Pflanze die Messung zu wiederholen.
Die bisher im Labor gewonnenen Erkenntnisse sollen auf Freilandmessungen
übertragen werden, um zu beobachten, in welchem Bereich ein Trockenstress
in Kombination mit Lichtstress zu reversiblen regulatorischen Veränderungen
des Photosyntheseapparats führt und ab wann er irreversible Schäden
verursacht. Hierzu sollen homöohydre Kulturpflanzen wie z.B. Weizen und Mais in
der näheren Umgebung von Mainz vor allem während längerer Trockenperioden
gemessen werden. Vergleichend hierzu sollen das Verhalten poikilohydrer Makroalgen
erfaßt werden.
Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentrationen auf carboxylierende Enzyme
von Pflanzen und den Austausch von Carbonylsulfid (COS, OCS) zwischen
Vegetation und Atmosphäre.
H. Paulsen, A. Wild und V. Schmitt (Inst. für Allgemeine Botanik, Universität Mainz)
J. Kesselmeier (Max Planck-Institut für Chemie, Mainz)
Carbonylsulfid (COS) ist ein klimatisch bedeutendes Spurengas, für das die Stärken
der bekannten Quellen und Senken derzeit noch nicht völlig bekannt sind. Als wichtigste
Senke für COS wird die terrestrische Vegetation betrachtet. Die Aufnahme
von COS in Pflanzen erfolgt in Analogie zur CO2-Aufnahme mit Hilfe verschiedener
carboxylierender Enzyme, wie der Carboanhydrase, der Ribulose-1,5-bisphosphat-
Carboxylase und der Phosphoenolpyruvat-Carboxylase. Die Aktivität dieser Enzyme
wird vermutlich bei einer längerfristigen Exposition gegenüber verdoppelten CO2-
Konzentrationen herabgeregelt werden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens
soll im Verlauf von drei Jahren an krautigen Pflanzen (Raps, Sonnenblume) sowie
jungen Laubbäumen (Buche, Eiche) die längerfristigen Akklimationsreaktionen der
genannten Enzyme an verdoppelte CO2-Konzentrationen (ca. 800 ppm) untersucht
und deren Einfluß auf den COS-Austausch ermittelt werden. Die Untersuchungen
sollen in den neu entwickelten Klimakammern des Instituts für Allgemeine Botanik
durchgeführt werden.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 71
Auswirkungen erhöhter Kohlendioxid-Konzentrationen in Kombination mit
variierter Stickstoffversorgung auf die Physiologie und Morphologie von Buchen
in Begasungskammer-Experimenten
A. Wild (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
V. Schmitt (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
D. Reinsberg (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
Die erwartete Verdopplung der Kohlendioxidkonzentration innerhalb der nächsten
50 Jahre wird das Klima nachhaltig beeinflussen. Die Auswirkungen eines CO 2 -
Düngeeffektes können durch weitere Klimabedingungen (Wasserversorgung, Luftverschmutzung)
bzw. Nährstoffversorgung moduliert werden. Nachdem die SO 2 -
Einträge durch wirkungsvolle Filter der Industrieanlagen stark reduziert wurden,
verbleiben die Stickstoffeinträge weiterhin auf hohem Niveau (WALDZUSTANDS-
BERICHT, 1994). Die Proteinbiosynthese der Pflanze ist stark abhängig von der
Stickstoffversorgung. Bei diesem Projekt möchten wir die zukünftigen klimatischen
Verhältnisse im Zusammenhang mit einer varierten Stickstoffdüngung speziell an
der für Europa ökologisch und ökonomisch wichtigen Baumart Buche untersuchen.
Hier sind, bei überoptimaler Versorgung mit Stickstoff, die C/N-Verhältnisse und das
Sproßdicken- und Längenverhältnis wichtige zu untersuchende Parameter. Die für
längerfristige Versuchsdauern entwickelten Klimakammern ermöglichen eine notwendige
mittelfristige Exposition der jungen Bäume in einer kontrollierten Umgebung
und lassen so Rückschlüsse auf eine Adaptation der Pflanzen zu, die bei kurzfristigen
Versuchen nicht gegeben sind.
Auswirkungen erhöhter Kohlendioxid-Konzentrationen in Kombination mit
reduzierter Wasserversorgung auf die Blattphysiologie von Eichen und Buchen
in Begasungskammer-Experimenten
A. Wild (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
V. Schmitt (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
D. Peuser (Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz)
Untersuchungen zu den Auswirkungen des Kohlendioxidanstiegs, des Wasserhaushaltes,
der Luftverschmutzung, des Boden-Nährstoffmangels und der Temperaturerhöhung
geben in Verbindung mit Modellberechnungen erste Hinweise auf eine
zukünftige Klimaentwicklung. Mit diesem Projekt möchten wir diese zukünftigen Klimaeinflüsse
speziell auf die in Europa ökologisch und ökonomisch wichtigen Baumarten
Buche und Eiche untersuchen. Zu diesem Zweck entwickelten wir ein neues
CO 2 -Meßgerät sowie computergesteuerte Expositionskammern, deren flexibles
Regelungskonzept vielfältige Vorteile bietet: zum einen können lang- oder auch
kurzfristige Klimaänderungen nachgeahmt werden, sofern sie mit der zur Verfügung
stehenden Kammertechnik realisierbar sind, zum anderen trägt das Konzept zur
Kostensenkung durch Energieeinsparung bei.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 72
Standortdifferenzierte Abschätzung von Infiltrationsraten für Einzugsgebiete
mittlerer Größe in Hessen als Beitrag zur Ermittlung von Stofffrachten aus
dem Boden
Prof. Dr. J. Preuß, Geographisches Institut
Ziel der Arbeit ist es, im Maßstab 1:100.000 bis 1:200.000 Infiltrations- und Perkolationsraten
bis zur Untergrenze des Wurzelraums für Einzugsgebiete im Bundesland
Hessen abzuschätzen, flächen-haft darzustellen und anhand von empirischen Daten
zu bewerten. Dabei gilt es, die wichtigsten in den Einzugsgebieten wirksamen Wasserflüsse
bzw. Komponenten des Wasserkreislaufes zu erfassen und zu analysieren.
Es werden die Kompartimente des Geoökosystems, die Speicher- sowie Regler-funktionen
im Wasserkreislauf übernehmen, berücksichtigt. Sie weisen jeweils
eine Eigendydmanik auf und stehen untereinander in Verbindung, so daß es über
verschiedene physikalische Prozesse zu einem vertikalen wie lateralen Wasseraustausch
kommt. Zur Modellierung dieser Prozesse müssen Kenngößen gefunden
werden, die die Kompartimente ausreichend charakterisieren, großflächig aufbereitet
werden können und eine für den Zielmaßstab hinreichend genaue Aussagekraft
besitzen. Dabei soll auf bereits bestehende Daten zurückgegriffen werden bzw.
aus anderen Daten, wie z.B. Satelli-tendaten oder Höhendaten, entsprechende
Kennwerte flächenbezogen aufbereitet werden.
Nach der Aufarbeitung der theoretischen Grundlagen und dem Vergleich mit bereits
bestehenden Modellen, wurde ein konzeptionelles Modell entwickelt, mit dem die
Infiltration bzw. die Perkolation an der Untergrenze des Wurzelraums berechnet
werden soll. Es handelt sich um ein sogenanntes Einschicht-
Bodenwasserhaushaltsmodell, das die ungesättigte Bodenzone als einen Gesamtkomplex
betrachtet. Es berücksichtigt weitgehend die Einzelprozesse des Wasserkreislaufs
und besitzt eine angemessen genaue zeitliche und räumliche Auflösung.
Die für die flächenhafte Berechnung erforderlichen Daten wurden vom Hessischen
Landesvermessungsamt, dem Hessischen Landesamt für Bodenforschung, dem
Hessischen Landesamt für Statistik sowie dem Deutschen Wetterdienst beschafft.
An der Erschließung weiterer Datenbestände wird zur Zeit noch gearbeitet. Satellitenbilder
wurden von verschiedenen Stellen erworben und aufbereitet. Mit der Auswertung
der Daten zur Oberflächenbedeckung wurde begonnen.
Enthält Rheinhessischer Löß kosmische Teilchen in gewinnbaren Mengen?
Prof. Dr. J. Preuß, Geographisches Institut
Im geologischen Mainzer Becken und der Mittelrheinischen Senke existieren mächtige
Lößvorkommen. Ihre zeitliche Datierung macht bisher große Schwierigkeiten.
Sollten kosmische Teilchen in ausreichender Menge aus stratigraphisch gut einzuordnenden
Profilabschnitten gewonnen werden können, wäre ein großer Fortschritt
möglich. Geeignet erscheinen zur Zeit Ablagerungen zwischen dem Eltviller Tuff
und dem E4-Naßboden.
Dieser Löß sollte ein Alter um 20.000 bp haben.
Ziel des Vorhabens ist daher die Gewinnung kosmischer Teilchen in für Datierungen
ausreichenden Mengen.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 73
Analyse geomorphodynamischer Funktionszusammenhänge an der nordwestlichen
Randstufe des Rheinhessischen Tafellandes (Jakobsberg bei Ockenheim)
Rheinhessens.
J. Preuß (Geographisches Institut, Uni Mainz)
Massenbewegungen treten im nordwestlichen Rheinhessen bei einer Basisdistanz
von mehr als 100 m als Folge der petrographisch und mineralogisch bedingten Anfälligkeit
der untermiozänen und oberoligozänen Sedimente an mehr als 7° geneigten
Hängen auf. Auslösend wirkt am Hang austretendes Wasser, das vom Plateau
gesammelt und in den pliozänen Sanden gespeichert wird. Rinnen an der Basis des
Pliozäns oder tektonische Störungen führen es an den Stufenhang heran. Die
Quelldichte im Bereich der Milchquarzschotter zeigt darüberhinaus, daß wassergängige
Schichten im Reliefsockel einen wichtigen Beitrag zur Wasserleitung leisten.
Bei sonst gleichen Rahmenbedingungen steuert der Wasserhaushalt die Geomorphodynamik.
Das Forschungsprojekt ist daher auf die Ermittlung der Größen
Klima, Oberflächenbedeckung, Relief, Böden, Oberflächennaher Untergrund, sowie
den Wasserhaushalt gerichtet. Die Aufklärung der hier geschilderten Zusammenhänge
ist, zumindest für einen Teil der rutschgefährdeten Hänge in Rheinhessen,
von erheblicher praktischer Bedeutung.
Mobilisation von Schwermetallen aus Fahlerzen in Grundwässern im Bereich
Rheinhessisches Hügelland als Folge anthropogen bedingten Nitrateintrages
Prof. Dr. D. Schenk
Der überwiegende Teil an Interaktionen zwischen Schwermetallen (Kontaminatoren)
und Grundwässern findet in dem Bereich der tieferen Grundwässer im sonst reduzierenden
Milieu durch oxidationsfördernde Vorgänge (Nitrateintrag) statt. Geogen
vorhandene Schwermetalle stellen bei einer Veränderung der hydrochemischen
Bedingungen des Grundwassers eine immer größer werdende Gefährdung für die
Trinkwasserressourcen dar. Mittels Tritium- und FCKW-Analysen können Alter und
Neubildungsdauer der Wässer bestimmt werden. Zusammen mit den Verhältnissen
von 2 H und 18 O, 34 S und 18 O aus dem im Wasser gelösten Sulfat und 15 N und 18 O
aus dem im Wasser gelösten Nitrat können Aussagen über Änderungen im Aquifermilieu
getroffen werden.
Finanzierung: DFG - Graduiertenkolleg
Kooperationspartner: Prof. Dr. Wilken
Prof. Dr. Preuß
Prof. Dr. Hofmeister
Dr. Meixner, MPI
Geologisches Landesamt Rheinland-Pfalz

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 74
Räumlich und zeitliche Varianz von Quecksilber im Niederschlag
R.-D. Wilken, Inst. für Geowissenschaften und ESWE Institut für Wasserforschung
Quecksilber wird als Hg(0) und als Dimethylquecksilber in der Atmosphäre gasförmig
transportiert. Die Wechselwirkungen mit Partikeln und Aerosolen in der Luft sind
koplex und wegen der geringen Konzentrationen auch nicht einfach zu messen.
Darüberhinaus konnten wir nachweisen, daß sich die einzelnen Species des
Quecksilbers unter Bedingungen der Probenvorbereitung leicht ineinander umwandeln
können. Im Niederschlag sollen deshalb nach Regenereignissen die Quecksilberspecies
gemessen werden. Insbesondere soll der Schwerpunkt darin liegen, die
Umwandlungen der Quecksilberspecies ineinander aufzuklären und daraus ein
neues Transportmodell für Quecksilber zu entwickeln. Die Umwandlung der Quecksilberspecies
ineinander soll durch Zugabe stabiler Isotopen erreicht werden. Uns ist
dies im Boden und Sedimenten bei der Bestimmung von Methylquecksilber gelungen.
Messung von CO2-, CO- und NO-Emissionen aus Klein- und Großküchen in
Kenya, Afrika
E. Kituyi (Chemistry Department, University of Nairobi, Nairobi, Kenya und Max-
Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
G. Helas (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
Während das Schwesterprojekt 'Emissionen von CO2, CO und NO aus häuslichen
Kleinbränden (Kochen, Heizen etc.) und deren Einfluß auf die Atmosphäre in Zimbabwe,
Afrika' sich auf Kleinfeuer für Familien beschränkt, wird hier die Zielsetzung
zusätzlich auch auf größere Einheiten erweitert. Dazu sind Küchen von Restaurants,
Krankenhäuser und Internaten besucht worden, um Brennstoffverbrauch zu
bestimmen und um Emissionsmessungen durchzuführen. Dies schließt automatisch
den Vergleich verschiedener Öfentypen und deren Einfluß auf Brenncharakterisika,
und damit Emissionen, mit ein. Auch hier werden Vergleiche von Quellstärken für
die genannten Verbindungen mit eingeschlossen.
Finanzierung: Deutscher Akademischer Austauschdienst; Max-Planck-Gesellschaft
Emissionen von CO2, CO und NO aus häuslichen Kleinbränden (Kochen, Heizen
etc.) und deren Einfluß auf die Atmosphäre in Zimbabwe, Afrika
L. Marufu (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz und Institute
for Marine and Atmospheric Research, University Utrecht, Utrecht, Netherlands)
G. Helas (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
Während Savannen- und ähnliche Wildbrände als spektakuläre Ereignisse immer
schon Interesse auf sich ziehen konnten, erhielten Emissionen aus häuslichen
Kleinbränden bislang wenig Beachtung. Im Prinzip wird zwar in beiden Fällen
gleichartige Biomasse verbrannt. Es zeigt sich jedoch, daß die Brandeffizienz bei
den Koch- und Heizfeuern meist geringer als bei den Freibränden ist. Die Untersuchungen
zielen auf Einflüsse von Brennmaterial, Brennstoffverbrauch und traditi-

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 75
onellen Sitten auf die Emissionen von CO2, CO und NO ab, um so Flüsse dieser
Verbindungen aus solchen Kleinquellen in Zimbabwe abzuleiten und sie mit anderen
Quellen wie Verbrennung fossiler Materialien oder direkter biogener Emission zu
vergleichen. Diese Arbeit wurde vor dem Schwesterprojekt Messung von CO2-, CO-
und NO-Emissionen aus Klein- und Großküchen in Kenya, Afrika begonnen.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft
Measurements of nitrous oxide and methane in coastal and upwelling areas of
the world’s oceans
H. W. Bange, S. Raspsomanikis, M.O. Andreae (Max-Planck-Institut für Chemie,
Abt. Biogeochemie, Mainz)
One research topic of the ocean-atmosphere exchange group at the Max Planck
Institute for Chemistry, Biogeochemistry Dept. is the investigation of the biogeochemical
pathways and quantification of the oceanic emissions of the nitrous oxide
(N2O) and methane (CH4) in the world's oceans. Since 1991 atmospheric and dissolved
N2O and CH4 were measured during several campaigns in European shelf
seas (North and Baltic Seas), the Mediterranean Sea (Aegean Sea) and estuaries
(Gironde, Oder river). Actual measurements were performed in the Arabian Sea as
part of the Joint Global Ocean Flux Study (JGOFS) - Arabian Sea Process Study
(1995 - 1998) and in the Oder estuary, southern Baltic Sea as part of the Greifswalder
Bodden und Oderästuar - Austauschprozesse (GOAP) project (1994-1997).
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft;
Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft,
Forschung und Technologie (JGOFS and GOAP).
A Series of Monthly Maps of Sea Surface Dimethylsulfide
A. J. Kettle and M. O. Andreae (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
The flux of dimethylsulfide (DMS) constitutes the most important flux of reduced
sulfur from the oceans. The molecule is produced as a metabolism product from
phytoplankton and is outgassed to the atmosphere where it is hypothesized to play
a role in the atmospheric radiation budget through cloud formation. A global database
of sea surface measurements of DMS sea surface concentration has been
assembled from data contributions from scientists from around the globe. The information
in the database was extrapolated to create a series of global monthly
maps of sea surface concentration. The maps show that there is a low concentration
of DMS in tropical and subtropical waters and a high concentration at high latitudes
in summer.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 76
Tropospheric Aerosol Optical Properties by Means of Sunphotometric Measurements
in the North Atlantic
P. Formenti, M. O. Andreae (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
Atmospheric aerosols can alter the global radiation budget through scattering and
absorption of incoming solar radiation. Their net climate forcing effect can be inferred
by spectral measurements of solar light extinction. During the second Aerosol
Characterisation Experiment (ACE-2), held in summer 1997, we deployed spectral
sunphotometers to monitor aerosol optical properties in the free troposphere (3570
m asl) over Tenerife (28.27N 16.63W). The sampling period was generally characterised
by clean atmospheric conditions, and extinction at background values. However,
two distinct Saharan dust outbreak occurred. In correspondence we detected a
significant increase in light extinction (12%), and dominance of the coarse mode in
the particle size distribution. The calculated net forcing effect resulted to be cooling.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft;
Europäische Gemeinschaft (ACE-2)
Mikrometeorologische Untersuchungen im natürlichen Habitat der Tsetse-
Fliege (Ausbreitung des in der Atemluft von Säugetieren enthaltenen CO2 im
afrikanischen Busch)
F. X. Meixner, C. Ammann (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
St. Torr, G. Zöllner (NRI, Insect Chemistry Group, Chatham, U.K.)
In ihrem natürlichen Habitat benützt die Tsetse-Fliege das in der Atemluft von Säugetieren
enthaltene Kohlendioxid zur Identifizierung und zum Aufspüren potentieller
Ziele (Opfer). Es gibt Hinweise aus entsprechenden Laboruntersuchungen, daß die
Tsetse-Fliege nicht nur auf den "schrittweisen" Anstieg der CO2 Konzentration (über
den atmosphärischen "background"), sondern auch auf das hochfrequente Signal
(1-10Hz) der CO2 Konzentrationsfluktuationen reagiert. Da die raum-zeitliche turbulente
Struktur der "Geruchsfahne" darüberhinaus auch einen direktionalen Stimulus
darstellt, ist zu vermuten, daß (mikro-)meteorologischen Bedingungen im afrikanischen
Busch einen erheblichen Einfluß auf das Verhalten und die zeitliche Aktivität
der Tsetse-Fliege haben. Erste Untersuchungen im unteren Zambezi-Tal (Zimbabwe)
haben die erwähnten Vermutungen bereits bestätigt. Künftige Untersuchungen
zielen auf weitere Untersuchungen zur (Turbulenz-)Struktur der "Geruchsfahnen"
und auf eine umfassende, modellhafte Beschreibung der Ausbreitungsbedingungen
im tropischen afrikanischen Buschland.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 77
Der Austausch von COS zwischen Vegetation und Atmosphäre unter erhöhter
CO2 -Konzentration
L Sandoval-Soto, J. Kesselmeier (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
A.Wild (Institut für Allgemeine Botanik, Universität Mainz)
Das relativ lang in der Atmosphäre verweilende Spurengas Carbonysulfid (COS)
spielt eine bedeutende Rolle sowohl im biogeochemischen Kreislauf des Schwefels
wie auch im Bereich der atmosphärischen Chemie und Physik. Es ist die Hauptquelle
bei der Bildung von stratosphärischem Aerosol und hat damit einen direkten
Einfluß auf das globale Klima. Eine wesentliche Senke für das atmosphärische COS
stellt die terrestrische Vegetation dar. Hier ist insbesondere das Enzym Carboanhydrase
zu nennen, welches sowohl als Schlüsselenzym für die Aufnahme von CO2
wie auch für COS anzusehen ist. Vor dem Hintergrund der ständig steigenden CO2
Emissionen soll untersucht werden, inwieweit steigende atmosphärische CO2 Konzentrationen
und damit verbundene Adaptationen der Enzymaktivitäten eine Rückwirkung
auf die Senkenstärke der Vegetation für das COS haben.
Finanzierung: DAAD,
Max-Planck-Gesellschaft
Lichens as a sink for the climatic relevant carbonyl sulfide (COS)
U. Kuhn, J. Kesselmeier (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
C. Gries, T.H. Nash III (Dept. Botany, Arizona State University, Tempe, USA)
Carbonyl sulfide (COS) is influencing the Earth´s radiation budget as well as heterogeneous
reaction chemistry in the stratosphere leading to ozone destruction. Laboratory
experiments under controlled environmental conditions revealed that lichens
possess the potential to take up COS in the same range as higher vegetation, commonly
regarded as the major sink for atmospheric COS. In contrast to higher plants,
lichens show a nearly permanent uptake of COS in the dark as well as in the light,
depending mostly on the moisture content and thus the physiological activity. The
uptake is additionally triggered by a linear dependence on the ambient COS concentration
and a dependence on temperature with an optimum. An enzyme inhibitor
study gave evidence for the enzyme carbonic anhydrase (CA) to be responsible for
the COS consumption. During field research in an open oak woodland in California
we found a permanent COS uptake under summer and winter conditions, provided
that the lichens were wet enough to be physiologically active.
Finanzierung: BMBF (BIATEX);
DAAD;
Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 78
Carbonyl sulfide exchange on an ecosystem scale: Soil represents a dominant
sink for atmospheric COS
U Kuhn, C. Ammann, A. Wolf, F.X. Meixner, M.O. Andreae , J. Kesselmeier (Max-
Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
The soil/plant/atmosphere exchange of carbonyl sulfide (COS) was investigated in
an open oak woodland ecosystem at a rural site in northern California. Measurements
of atmospheric concentrations of COS were made in June and in December
1994. We found a significant diel cycle with a drop of COS levels by approximately
150 ppt during the night in both seasons. The mean COS daytime background mixing
ratios show seasonal differences with 465 ± 77 ppt in summer and 375 ± 56 ppt
in winter. The nighttime bulk COS flux into the ecosystem was estimated using a
micrometeorological model. To explain the depletion of COS during stable nocturnal
boundary layer conditions, we investigated the potential of various ecosystem compartments
to act as a sink for COS. Using dynamic enclosures flushed with ambient
air, we could exclude vegetation as an important sink during nighttime due to high
stomatal resistance. Data obtained with a soil chamber provided evidence that the
soil can act as a dominant sink for atmospheric COS.
Finanzierung: BMBF (BIATEX);
DAAD;
Max-Planck-Gesellschaft
The Uptake of Gaseous Sulphur Dioxide in Non-Gelatinous Lichens
C. Gries, J, Romagni, St. Goldsmith, Th. H. Nash III (Department of Botany,
Arizona State University, Tempe, USA)
M.J. Sanz (Centro de Estudias Ambientale del Mediterraneo, Paterna
(Valencia), Spain)
U.Kuhn, J. Kesselmeier (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
In two open flow through systems 11 lichen species were fumigated with concentrations
between 0.036 and 2.0 ppm (app. 94.3 - 5240 µg m -3 ) SO2. SO2 uptake was
monitored concurrently as a mass balance between incoming and outgoing SO2
concentration. The rate of uptake ranged from 0.025 (±0.006 ) to 0.7 (±0.16 ) nmol
SO2 g dw -1 s -1 , respectively, for all species. After the first hour of fumigation uptake
was almost linear during the following 5 hours up to 1.0 ppm SO2. At higher concentrations
the uptake declined over time continuously. Within the range of measured
SO2 concentrations the uptake is linearly correlated with SO2 concentrations (r 2 =
0.90). Thalli which were killed by heat treatment or in which respiration was inhibited
by azide treatment did not show significantly different SO2 uptake from living thalli.
No differences in uptake were found during fumigation in the light versus in the dark.
Finanzierung: Graduiertenkolleg Univ. Mainz; Max-Planck-Gesellschaft; US Environmental
Protection Agency , The U.S. Forest Service Alaska and the U.S. National
Science Foundation

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 79
The Relation of H2S Release to SO2 Fumigation of Lichens
C. Gries, J. G. Romagni, Th. H. Nash III (Dept. of Botany, Arizona State University,
Tempe) U. Kuhn, J. Kesselmeier (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
H2S emission in lichens as a response to low concentration SO2 fumigation has
been tested. In an open flow-through system several lichen species were fumigated
with 36 ppb SO2. Two species were also fumigated with higher concentrations (72,
119, 122 and 198 ppb SO2). All tested species increased H2S emission significantly
in response to fumigation with 36 ppb SO2. H2S release in Hypogymnia physodes
was increased by increasing SO2 concentrations up to 72 ppb but not any further,
while no increase was seen in Parmelina quercina at 119 ppb SO2. No significant
difference in H2S emission in the dark versus in the light was found. Generally, no
correlation was found between photosynthetic activity and H2S emission for the
tested species. SO2 uptake was similar for all species with 24.7 ±5.6 pmol SO2 g
dw -1 s -1 at 36 ppb SO2 and increasing with increasing SO2 concentrations. Therefore,
H2S-S release represent 0.11 - 0.74% of SO2-S uptake.
Finanzierung: Graduiertenkolleg Univ. Mainz;
Max-Planck-Gesellschaft;
US Environmental Protection Agency ,
The U.S. Forest Service Alaska,
U.S. National Science Foundation
Simultaneous field measurements of terpene and isoprene emissions from
two dominant Mediterranean oak species in relation to a North American species
J. Kesselmeier, K. Bode, L. Schäfer, G. Schebeske, A. Wolf (Max-Planck-Institut für
Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
E. Brancaleoni, A Cecinato, P. Ciccioli, M. Frattoni, (Istituto sull'inquinamento Atmosferico
del C.N.R, Monterotondo Scalo, Italy)
L. Dutaur, J.L. Fugit, V. Simon, L. Torres, (Institut National Polytechnique de Toulouse,
ENSCT, Toulouse Cedex, France.
We investigated the emission of monoterpenes and isoprene from tree species
growing at a site near Montpellier (South France). We compared the emission pattern
and behaviour of two important oak species representative of the Mediterranean
ecosystem, namely, Quercus ilex (Holm oak), a strong monoterpene emitter,
and Quercus pubescens (White oak), a strong isoprene emitter by measuring the
two species growing side by side simultaneously. Additionally we included a Californian
oak species Quercus agrifolia (Coast Live Oak), which is anatomically and
morphologically comparable with Quercus ilex. The data show that Live Oak and
Holm oak though they appear identical, differ as far as the emission of terpenoids is
concerned, emitting isoprene or terpenes, respectively. The isoprene emitting White
oak and the monoterpene emitting Holm oak react identically to the same environmental
conditions, fluctuating light and temperature, indicating that close metabolic
pathways are involved in the actual emission of the C5 and C10 compounds from
these two species, as seen under field conditions.
Finanzierung: EU (BEMA);
Graduiertenkolleg Univ. Mainz;
Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 80
Untersuchungen zum Austausch flüchtiger Kohlenwasserstoffe
borealer Flechten
B. Wilske, J. Kesselmeier (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie,
Mainz)
Die leicht flüchtigen Verbindungen Methan- und Ethansäure sowie die Aldehyde
Methanal und Ethanal stellen für die Chemie der Atmosphäre wichtige Spurengase
dar. Unter dem Aspekt der detailierten Erfassung biogener Quellen und Senken
atmosphärenchemisch relevanter Spurengase werden von uns Depositions- bzw.
Emissionsprozesse der beiden Aldehyde und Säuren für Flechten untersucht. Die
Flechten tragen in den nicht unbedeutenden borealen sowie arktisch-alpinen Regionen
der Erdoberfläche wesentlich zur Gesamtbiomasse der Vegetation bei. Die im
Labor durchgeführten Untersuchungen sollen Rückschlüsse auf eine Relevanz des
Austausch flüchtiger organischer Spurengase durch Flechten in ihren Verbreitungsgebieten
ermöglichen.
Finanzierung: EU (BIPHOREP),
Max-Planck-Gesellschaft
Exchange of atmospheric formic and acetic acid with trees and crop plants
under controlled chamber and purified air conditions.
Kesselmeier, J., Bode, K., Gerlach, C. and Jork, E.-M. (Max-Planck-Institut für
Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
We investigated the exchange of formic and acetic acid between the atmosphere
and various tree species such as beech (Fagus sylvatica L.), ash (Fraxinus excelsior
L.), spruce (Picea abies (L.) Karst, holm oak (Quercus ilex (L.), and birch (Betula
pendula (L.). and some crop plant species such as corn ( Zea mays, var. Banjo),
pea (Pisum sativum, var. Solara), barley (Hordeum vulgare, var. Igri) and oat (Avena
sativa, var. Wiesel). Significant and light triggered emission of both acids from all
tree species was observed. Rough estimation of global annual emissions range between
20 to 130 Gmol formic acid and 10 to 33 Gmol acetic acid. These numbers
reflect a 15-30 % contribution by forest emissions to the continental organic acid
budget. In contrast to the trees, none of the crop plant species investigated showed
an emission, but always a clear deposition of both acids. Both emission from trees
as well as uptake by the agricultural plants could be related to transpiration rates
and leaf conductances.
Finanzierung: Graduiertenkolleg Univ. Mainz;
BMBF (BIATEX);
Max-Planck-Gesellschaft

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 81
Identifikation von Luftmassentransport über Zentralafrika durch Kombination
von Aerosolquellenzuordnung und meteorologischer Information
C. Gatebe (Institute of Nuclear Science and Witwatersrand University, Johannesburg,
South Africa)
P. Tyson (Climatology Research Group, Witwatersrand University, Johannesburg,
South Africa)
H. Annegarn (Schonland Research Centre, Witwatersrand University, Johannesburg,
South Africa)
G. Helas (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
Großräumige Luftmassenbewegungen in den tropischen Bereichen werden mit der
Hadley- und Walker-Zirkulation beschrieben. Der detaillierte Luftmassentransport
direkt in Äquatornähe dagegen ist bislang wenig untersucht worden. In dieser Arbeit
wird über synoptische Wetterkartenanalyse und durch Bündelung von Vorwärts- und
Rückwärtstrajektoren, die aus realen ECMWF-Windfeldern berechnet werden, der
Weg von Luftmassenpaketen im Bereich des Mt. Kenya beschrieben. Diese Transportwege
werden mit der Quellenzuordung verglichen, wie sie über die chemische
Zusammensetzung des vor Ort gesammelten Aerosols erhalten wird. Die chemische
Analyse wird mit Hilfe von PIXE (protoneninduzierte Röntgenfluoreszenz) und Rasterelektronenmikroskopie
durchgeführt. Diese Arbeit fließt mit in das INDOEX-
Projekt mit ein.
Finanzierung: DAAD;
Max-Planck-Gesellschaft
NO in der freien Troposphäre und in der Nähe der Tropopause
L. Lange (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz und Institute
for Marine and Atmospheric Research, University Utrecht, Utrecht, Netherlands)
G. Helas (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz) und weitere
Mitglieder der STREAM-Community
Aufgrund der Arbeiten von Crutzen und anderer wird allgemein akzeptiert, daß die
Mischungsverhältnisse von Stickstoffmonoxid (NO) die kritische Steuergröße für die
Zu- oder Abnahme von Ozon in der Atmosphäre ist. Damit ist diese Verbindung
nicht nur maßgebend für die Oxidationskapazität der Atmosphäre, sondern NO
nimmt, da Ozon ein starkes Treibhausgas ist, damit auch indirekt Einfluß auf das
Klima. Abgesehen davon, daß Stickoxidkonzentrationen in der freien Troposphäre
immer noch schlecht erfaßt sind, stellt sich die Frage, ob solche troposphärische
Spurengase in die untere Stratosphäre hineingemischt werden und wie diese die
dortige Ozonbildung beeinflussen. Diese Arbeit will die Datenbasis für NO- Messungen
in der freien Troposphäre erweitern und will helfen die Prozesse zu erfassen,
die zur modellmäßigen Beschreibung des Austauschs der Luftmassen zwischen
Troposphäre und Stratosphäre notwendig sind.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft;
Europäische Union

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 82
Morphologische und chemische Analyse einzelner südafrikanischer Aerosolpartikel
und deren Quellenzuordnung
M. Wentzel (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz und Institut
für Materialwissenschaft,Technisch Universität Darmstadt, Darmstadt)
H. Annegarn (Schonland Research Centre, Witwatersrand University, Johannesburg,
South Africa)
G. Helas (Max-Planck-Institut für Chemie, Abt. Biogeochemie, Mainz)
Aerosolpartikel in der Atmosphäre greifen über ihre Wechselwirkung mit der elektromagnetischen
Strahlung in das meteorologische Geschehen mit ein. Vor allem
durch Brechungseffekte sorgen sie für einen negativen Strahlungsantrieb zum Klima,
können aber auch, vor allem bei Rußaerosol, durch Absorption zu lokaler Erwärmung
führen. Während bisher überwiegend die reine Größenklassifizierung und
die chemische Zusammensetzung mit dem komplexen Brechungsindex verknüpft
wurden, können mit den heutigen Rasterelektronenmikroskopen morphologische
Merkmale ebenfalls mit herangezogen werden. Ziel dieser Arbeit ist, erst von in
Südafrika gesammelten Aerosol eine Partikelklassifizierung nach strukturellen Gesichtspunkten
und chemischer Zusammensetzung durchzuführen und danach optische
Eigenschaften aus der geometrischen Struktur und den Materialeigenschaften
abzuschätzen. Des weiteren soll versucht werden die Herkunft der untersuchten
Partikel durch Vergleich mit direkt an typischen Quellen gesammeltem Aerosol bestimmt
werden.
Finanzierung: Max-Planck-Gesellschaft
The Large Scale Biosphere – Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA)
Abteilungen Luft- und Biogeochemie des MPI für Chemie Mainz
Die anthropogene Zerstörung der tropischen Regenwälder hat nach gegenwärtigem
Wissensstand nicht nur lokale und regionale Auswirkungen auf die empfindlichen
Ökosysteme sondern auch einschneidende Folgen für das welt-weite Klima. Die
Untersuchung der Wasser-, Energie-, Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufe sowie der
lokalen Konzentrationen und Flüsse klimarelevanter Spurenstoffe in der Atmosphäre
(Aerosole, Treibhausgase und reak-tive Spurengase) und die zu beobachtenden
Änderungen, die durch Änderungen in der Landnutzung hervorgerufen werden –
zum Beispiel durch die Umwandlung des primären tropischen Regenwalds in Weideflächen
– sind Forschungsziele eines großen internationalen und multidisziplinär
angelegten Forschungsprojekts – The Large Scale Biosphere – Atmosphere Experiment
in Amazonia (LBA). Innerhalb des europäischen Beitrags zu diesem Programm
– European Studies on Trace Gases and Atmospheric Chemistry as a
Contribution to the Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia
(EUSTACH-LBA) haben die Abteilungen Luft- und Biogeochemie des MPI für Chemie
im Jahr 1999 zwei große Meßkampagnen im Amazonasgebiet durchgeführt.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 83
Ziele der Meßkampagnen waren
• die Bestimmung und Charakterisierung atmosphärischer Aerosolteilchen, die
sowohl von der Vegetation emitiert werden als auch bei der Biomassenverbrennung
(Abbrennen der gerodeten Waldflächen) freigesetzt werden,
• die chemische
Charakterisierung und Konzentrationsbestimmung flüchtiger organischer
Verbindungen (VOC), die von der Vegetation in die bodennahe Atmosphäre
abgegeben bzw. von den Pflanzen aufgenommen werden,
• die Bestimmung der Konzentrationen und Flüsse der Spurengase O3, NO,
NO2,
CO innerhalb und oberhalb eines Regenwalds sowie über einer Weide
bei gleichzeitiger Messung meteorologischer Parameter, wie Lufttemperatur,
Feuch-
te, Strahlung, Windgeschwin-digkeit/richtung und turbulente Flußgrößen, die zur
Bestimmung von Transport- und Austauschvorgängen sowie chemischer Umwandlungen
notwendig sind.
Die
Kampagnen wurden in den Monaten April/Mai 99 (Übergang von der Regen- in
die Trockenzeit) und Septem-ber/Oktober 99 (Übergang von der Trocken- in die
Regenzeit) im brasilianischen Bundesstaat Rondônia, der im SW des Amazonasbeckens
liegt, durchgeführt. Als charakteristische Standorte für eine Region mit unberührtem
Primärregenwald und eine Weide wurde ein biologisches Reservat (Rebio
Jaru) beziehungsweise eine Fazenda in der Nähe von Ouro Preto do Oeste gewählt,
die selber noch vor 20 Jahren mit Regenwald bedeckt war. Ergänzend dazu
nahm das MPI für Chemie an einer brasilienweiten Flugzeugmeßkampagne während
der Brandsaison (Ende August) teil und betrieb während des ganzen Jahres
ein Bodenlabor an der Universität von Rondonia in Ji-Parana.
Die
Auswertung der gewonnenen umfangreichen Datensätze wird noch eine ge-
raume Zeit benötigen. Daher seien nur zwei vorläufige Ergebnisse angeführt:
1. Unter Verwendung von Küvetten wurde die VOC Emission von drei tropischen
Baumspezies untersucht. Jeweils parallel zur Photosyntheseaktivität emittieren von
diesen zwei fast ausschließlich Isopren und die dritte Spezies fast ausschließlich
Monoterpen. Flußmessungen innerhalb und über den Baumkronen bestätigen, daß
der Wald eine Quelle dieser Verbindungen ist. Oxidierte Kohlenwasserstoffe wie
Aldehyde oder organische Säuren werden dage-gen wahrscheinlich oberhalb der
Kronen photochemisch erzeugt und/oder im Wald deponiert.
2. Die obersten Schichten des Waldbodens sind sowohl in der
Regen- als auch Tro-
ckenzeit eine Quelle biogener (mikrobieller) NO-Emissionen. Währendes Tages
nimmt das NO Mischungsverhätnis allerdings sehr rasch mit der Höhe über dem
Boden ab und erreicht über dem Kronendach einen Wert unter der Nachweisgrenze.
Die parallel gemessenen Werte der Ozonverteilung zeigen das umgekehrte Bild –
hohe Mischungsverhältnisse über dem Kro-nendach und sehr niedrige nahe am
Waldboden. Dies läßt sich zwanglos durch eine Kombination chemischer und mikrometeorologischer
Argumente erklären. Bei tagsüber recht stabiler thermischer
Schichtung im Wald mit gerin-gem Transport der Gase durch turbulente Diffusion
steht genügend Zeit für die chemische Reaktion von NO mit O3 unter Bildung von
NO2 zur Verfügung. Nachts dagegen kehrt sich die thermische Schichtung im Wald
um, der Transport durch turbulente Diffusion wird effektiver und NO erreicht, wie
gemessen, höhere Bestandsschichten und das Kronendach.
Finanzierung:
Max-Planck-Gesellschaft
Europäische Union

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 84
10 Publikationslisten
der beteiligten Wissenschaftler
1997-1999

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 85
10.1 Gruppe Prof. Dr. H. Bartling
Bartling, H., Von der Wettbewerbstheorie zur Therie der Wettbewerbspolitik, in: Kruse,
Jörn, Stockmann, Kurt, Vollmer, Lothar (Hrsg.), Wettbewerbspolitik im Spannungsfeld
nationaler und internationaler Kartellrechtsordnungen, Festschrift für Ingo
Schmidt zum 65. Geburtstag, Baden-Baden 1997, S. 17-31.
Mohr, K., World Tourism Organization, in: Altmann, J., Kulessa, M. (Hrsg.), Internationale
Wirtschaftsorganisationen, Stuttgart 1998, S. 279-282.
10.2 Gruppe Prof. Dr. H. Bartmann
Bartmann, H.: Natur und Ökonomie, in: Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Nr. 50, 2.
überarbeitete Auflage, Mainz (1998)
Bartmann, H.: Nachhaltige Entwicklung in Rheinland-Pfalz, in: Decken, O./Hahn,
H.J. (Hrsg.), Wirtschaft und Umwelt im Dialog. Perspektiven einer Vernetzung ökologischer
und ökonomischer Zukunftsinitiativen in Rheinland-Pfalz. BUND Rheinland-Pfalz,
e.V., Mainz (1998), S. 16-26
Bartmann, H.: Anliegen und Aspekte der Ökologischen Ökonomie, in: WISU, Heft 3
(1998), S.275-280
Bartmann, H.: Nachhaltigkeit aus ökonomischer Sicht, in: Beiträge zur Wirtschaftsforschung,
Nr. 58, Mainz (1998).
Bartmann, H.: Köpfe aus dem Sand - Die Möglichkeiten einer Umwelt- und Beschäftigungspolitik,
in: Politische Ökologie 50 (1998)
Bartmann, H.: Ökologische Wirtschaftspolitik im Rahmen einer postkeynesianischen
Analyse, in: Helmedag, F./Reuter, N. (Hrsg.), Der Wohlstand der Personen, Festschrift
zum 60. Geburtstag von Karl Georg Zinn, Marburg 1999. Erschienen auch als
Band 63 der Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Mainz (1999)
Bartmann, H.: Kooperationslösungen aus umweltökonomischer Sicht, in: Bellmann,
K. (Hrsg.), Betriebliches Umweltmanagement in Deutschland: eine Positionsbestimmung
aus Sicht von Politik, Wissenschaft und Praxis, Wiesbaden (1999). Erschienen
auch als Band 61 der Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Mainz (1999)
Bartmann, H.: Wachstum und Umwelt, in: Maussner, A./Binder, K.G. (Hrsg.), Ökonomie
und Ökologie, Reihe: Abhandlungen zur Nationalökonomie, Berlin (1999).
Erschienen auch als Band 59 der Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Mainz (1999)
Bartmann, H. / Busch, A.A.: Ökonomische (monetäre) Bewertung als Basis für umweltpolitische
Maßnahmen, in: Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Nr. 55, Mainz
(1998)
Bartmann, H. / Busch, A.A.: Ökonomische Bewertung und Nachhaltigkeit, in: Beiträge
zur Wirtschaftsforschung, Nr. 62, Mainz (1999)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 86
Bartmann, H. / John, K.D. (Hrsg.): Umweltgerechte Energiepolitik, Beiträge zum 5.
Mainzer Umweltsymposium, Wiesbaden (1997)
Bartmann, H. / John, K.D. (Hrsg.): Umwelt, Beschäftigung und Zukunft der Wachstumsgesellschaften,
Beiträge zum 6. und 7. Mainzer Umweltsymposium, Wiesbaden
(1998)
Bartmann, H. / Schwaab, J.A.: Umwelt- und Beschäftigungspolitik, in: Beiträge zur
Wirtschaftsforschung, Nr. 52, 2. überarbeitete Auflage, Mainz (1998)
Bartmann, H. / Busch, A.A. / Schwaab, J.A.: Preis- und Wettbewerbstheorie, 6.
Aufl., St. Gallen (1999)
Busch, A.A. / Meltzer, H.-J.: Budget outlook in Euroland deceptively favourable, in:
Siedenberg, A. et al. [Hrsg.], Frankfurt Vioce, No. 48 (1999)
Busch, A.A. / Thommen, J.P.: Umweltschutz im Transitionsprozeß, Chance oder
Widerspruch, in: Stopanska Akademie “D.A. Zenow”, (Hrsg), Management im Umbruch,
Bd. 2, Svishtov/Bulgarien (1997)
Geldsetzer, A.: Umweltpolitische Kooperationslösungen – Theoretische Grundlagen
und praktische Ausgestaltungsmöglichkeiten. In: Beiträge zur Wirtschaftsforschung,
Nr. 49. Mainz: Johannes Gutenberg-Universität (1997)
Kulessa, M.E. / Schwaab, J.A.: Liberalisierung grenzüberschreitender Investitionen
und Umweltschutz - Möglichkeiten und Grenzen einer “Ökologisierung” des Multilateralen
Abkommens über Investitionen (MAI), in: Zeitschrift für Umweltpolitik und
Umweltrecht, Nr. 1 (1998), S. 33-59
Kulessa, M.E. / Schwaab, J.A.: Implikationen der Globalisierung für die Umweltpolitik
– Zur Notwendigkeit einer stärkeren Verzahnung von internationaler Wirtschafts-
und Umweltpolitik, in: Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Nr. 60, Juni 1999, Universität
Mainz
Schwaab, J.A.: Begriff und Messung der Globalisierung - Ein Vorschlag zur Integration
von Intensitäts- und Streuungskonzepten in der empirischen Globalisierungsanalyse,
in: Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Nr. 53, November 1997, Mainz: Johannes
Gutenberg-Universität
Schwaab, J.A.: Structural Adjustment in Africa: Some Basic Indicators, UNIDO
IPC/SIN Working Draft, Wien (1998)
Schwaab, J.A. / Weeks, W.J.: System of Industrial Development Indicators (SIDI) –
Indicator Templates, SIDI Discussion Paper V, UNIDO IPC/SIN Working Draft, Wien
(1998)
Schwaab, J.A.: Gewöhnungseffekte im Umweltschutz, in: Beiträge zur Wirtschaftsforschung,
Nr. 65, Dezember 1999, Mainz: Johannes Gutenberg-Universität
Schwaab, J.A. / Busch, A.A.: Auswertung vorliegender empirischer Untersuchungen
zum Thema “Direktinvestitionen und Umweltschutz”, Arbeitspapier des Instituts für
Ökologie und Unternehmensführung an der EBS (1998)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 87
Schwaab, J.A. / Stewen, M.: Neoklassische und evolutorische Interpretationen des
Standortwettbewerbs. In: Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Nr. 64, November
1999, Mainz: Johannes Gutenberg-Universität, erscheint auch in: Wirtschaftswissenschaftliches
Studium, Heft 1 (2000)
10.3 Gruppe Prof. Dr. H.-W. Laubinger
Laubinger, H.-W.: Bundes-Immissionsschutzgesetz, Kommentar – Rechtsvorschriften
– Rechtsprechung, Neuwied, Ergänzungslieferungen 78 bis 107 (Kommentar –
Rechtsvorschriften) bzw. Ergänzungslieferungen 29 bis 39 (Rechtsprechung)
Laubinger, H.-W.: Verwaltungsverfahrensrecht, 4. Auflage,
Köln/Berlin/Bonn/München 1995 mit Nachtrag 1998, zusammen mit
Prof. Dr. C. H. Ule
Laubinger, H.-W.: Die Frauenquote im Öffentlichen Dienst, VerwArch. 87 (1996) S.
305 – 327 und S. 473 – 533
Laubinger, H.-W.: Umweltrechtliche Instrumentarien, in: Landbewirtschaftung im
Spannungsfeld von Ökologie, Ökonomie, Rechtsordnung und politischen Rahmenrichtlinien,
hrsg. von Frenzel/Servatius, Stuttgart u.a. 1996, S. 191 – 202
Laubinger, H.-W.: Die gewerberechtliche Unzuverlässigkeit und ihre Folgen, VerwArch.
89 (1998) S. 145 – 188, S. 337 – 362 und S. 609 – 631, zusammen mit Dr.
U. Repkewitz
Repkewitz, U.: Bundeswehr und Umweltschutz – Das Umweltschutzsonderrecht als
Teil des Verwaltungssonderrechts der Bundeswehr. Schriften zum Umweltrecht
Band 89. Berlin 1999 (Diss. jur. Mainz 1998)
10.4 Gruppe Prof. Dr. W. Zohlnhöfer
Zohlnhöfer, W.: Die ordnungspolitischen Grundlagen der Ökologischen und Sozialen
Marktwirtschaft, in: G. Rüther (Hrsg.), Ökologische und Soziale Marktwirtschaft,
Bonn, S. 19-41. (1997)
Zohlnhöfer, W.: Perspektiven der Osterweiterung und Reformbedarf der Europäischen
Union, Schriften des Vereins für Socialpolitik., N.F., Bd. 255, Berlin 1998
(Herausgebertätigkeit). (1998)
Zohlnhöfer, W.: Die wirtschaftspolitische Willens- und Entscheidungsbildung in der
Demokratie, Marburg. (1999)
Zohlnhöfer, W.: Ordoliberalismus und Soziale Marktwirtschaft aus evolutorischer
Sicht, in: B. Külp/ V. Vanberg (Hg.), Freiheit und wettbewerbliche Ordnung (im Erscheinen).
(2000)
Stewen, M.: Die Notwendigkeit eines Forschungsprogramms zur Arbeit in einer dematerialisierten
Ökonomie, in: Politische Ökologie, 50/1997, 15. Jg., S. 60-62.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 88
Stewen, M.: Institutionelle, ordnungsökonomische und politische Hürden für Materialinput-Zertifikate,
Paper für den Workshop “Zukunftsfähiges Unternehmen - Zukunftsfähige
Wirtschaft” Hallstatt/Oberösterreich, Mai 1997.
Stewen, M.: On the Interdependence of Allocation, Distribution, Scale and Stability-
A comment on Herman E. Daly’s vision of an economics that is efficient, just and
sustainable. Ecological Economics, Vol. 27, No. 2, November 1998, S. 119-130.
Stewen, M.: Eine unabhängige Institution für die Umweltpolitik? In : A. Renner/F.
Hinterberger (Hg.), Zukunftsfähigkeit und Neoliberalismus. Baden-Baden: Nomos
Verlag 1998, S. 443-464.
Stewen, M.: Beschäftigungswirkungen inputorientierter Umweltpolitik - Versuch einer
systematischen Gesamtbetrachtung; Paper für den Workshop “Zukunftsfähiges
Unternehmen - Zukunftsfähige Wirtschaft”, Hallstatt/Oberösterreich, Juli 1998.
Stewen, M.: Probleme einer Besteuerung von Internet-Transaktionen, in: Wirtschaftsdienst,
78. Jg., Nr.2, Februar 1998, S. 104-110 (zusammen mit J. Bleuel).
Stewen, M.: Why Biophysical Assessments Will Bring Distribution Issues to the Top
of the Agenda, in: Ecological Economics 29 (1999), 33-35 (zusammen mit F. Luks).
Stewen, M.: Reply to Herman Daly, erscheint in: Ecological Economics 30 (1999), 2-
3.
Stewen, M.: Economia, Ecologia, Politica (zus. mit Dr. F. Hinterberger und F. Luks),
Edizioni Ambiente, Milano (2000).
Stewen, M.: Environmental Policy in a complex world, erscheint in: International
Journal for Sustainable Development (zusammen mit J. van der Straaten, F. Hinterberger,
F. Luks) (2000).
Stewen, M.: Grundkonsens- und Einzelfallentscheidungen in der Umweltpolitik – Ein
Beitrag zur Neuen Politischen Ökonomie umweltpolitischer Entscheidungsprozesse,
erscheint in: Zeitschrift für Umweltpolitik und Umweltrecht (2000).
Stewen, M.: Neoklassische und evolutorische Theorien des Standortwettbewerbs,
erscheint in: Das Wirtschaftsstudium (2000).
Stewen, M.: Wie ökonomisch ist die Stoffstromökonomik? (zusammen mit F. Hinterberger,
F. Luks), erscheint in: Konjunkturpolitik (2000).
Stewen, M.: Ansatzpunkte einer Stoffstrompolitik, erscheint als Wiener Arbeitspapier
zur Ökologischen Wirtschaftspolitik, Wien (2000)
Bartmann, H. / Schwaab, J.A. (1997/98): Umwelt- und Beschäftigungspolitik, in: Beiträge
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Schwaab, J.A. (1997): Begriff und Messung der Globalisierung - Ein Vorschlag zur
Integration von Intensitäts- und Streuungskonzepten in der empirischen Globalisierungsanalyse,
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Gutenberg-Universität

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 89
Kulessa, M.E. / Schwaab, J.A. (1998): Liberalisierung grenzüberschreitender
Investitionen und Umweltschutz - Möglichkeiten und Grenzen einer “Ökologisierung”
des Multilateralen Abkommens über Investitionen (MAI), in: Zeitschrift für
Umweltpolitik und Umweltrecht, Nr. 1, 1998, S. 33-59
Schwaab, J.A. (1998): Structural Adjustment in Africa: Some Basic Indicators, UNI-
DO IPC/SIN Working Draft, Wien
Schwaab, J.A. / Busch, A.A. (1998): Auswertung vorliegender empirischer Untersuchungen
zum Thema “Direktinvestitionen und Umweltschutz”, Arbeitspapier des
Instituts für Ökologie und Unternehmensführung an der EBS
Schwaab, J.A. / Weeks, W.J. (1998): System of Industrial Development Indicators
(SIDI) – Indicator Templates, SIDI Discussion Paper V, UNIDO IPC/SIN Working
Draft, Wien
Bartmann, H. / Busch, A.A. / Schwaab, J.A. (1999): Preis- und Wettbewerbstheorie,
6. Aufl., St. Gallen: Verlag Wilhelm Surbir
Kulessa, M.E. / Schwaab, J.A. (1999): Implikationen der Globalisierung für die Umweltpolitik
– Zur Notwendigkeit einer stärkeren Verzahnung von internationaler Wirtschafts-
und Umweltpolitik, in: Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Nr. 60, Juni 1999,
Universität Mainz
Schwaab, J.A. (1999): Gewöhnungseffekte im Umweltschutz, in: Beiträge zur Wirtschaftsforschung,
Nr. 65, Dezember 1999, Mainz: Johannes Gutenberg-Universität
Schwaab, J.A. / Stewen, M. (1999): Neoklassische und evolutorische Interpretationen
des Standortwettbewerbs. In: Beiträge zur Wirtschaftsforschung, Nr. 64, November
1999, Mainz: Johannes Gutenberg-Universität
10.5 Gruppe Dr. A. Muttray
A. Muttray, B. Schmitt, L. Klimek: Effects of methyl methacrylate on the sense of
smell. Cent. Eur. J. Occup. Environ. Med., 3: 58-66 (1997)
A. Muttray, U. Wolff, D. Jung, J. Konietzko: Blue-yellow deficiency in workers exposed
to low concentrations of organic solvents. Int Arch Occup. Environ. Health,
70: 407-412 (1997)
A. Muttray, D. Jung, D.-M. Rose, G. Hommel, J. Konietzko: Acute effects of exposure
to 360 ppm isopropanol on healthy men. Cent. Eur. J. Occup. Environ. Med., 4:
288-293 (1998)
A. Muttray, K. Klimek, D. Jung, D.-M. Rose, W. Mann, J. Konietzko: Die toxische
Hyp- und Anosmie - eine “vergessene” Berufskrankheit? Zbl. Arbeitsmed., 48: 66-71
(1998)
A. Muttray, C. Unger, D. Jung, J. Konietzko: Erworbene Farbensehstörungen in der
Arbeitswelt. Teil 1: Diagnostik und Referenzwerte. Arbeitsmed. Sozialmed. Umweltmed.,
33: 144-152 (1998)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 90
A. Muttray, V. Wolters, U. Wolff, J. Konietzko: Erworbene Farbensehstörungen in
der Arbeitswelt. Teil 2: Untersuchungen zur Eignung bei erworbenen und angeborenen
Farbensehstörungen. Arbeitsmed. Sozialmed. Umweltmed., 33: 183-189 (1998)
A. Muttray, L. Klimek, M. Faas, D. Schäfer, W. Mann, J. Konietzko: The exposure of
healthy volunteers to 200 ppm 1,1,1-trichloroethane increases the concentration of
proinflammatory cytokines in nasal secretions. Int. Arch. Occup. Environ. Health, 72:
485-488 (1999)
A. Muttray, W. Randerath, K.-H. Rühle, H. Gajsar, P. Gerhardt, W. Greulich, J.
Konietzko: Obstruktives Schlafapnoesyndrom durch eine berufliche Lösungsmittelexposition.
Dtsch. Med. Wochenschr., 124: 279-281 (1999)
A. Muttray, V. Wolters, D. Jung, J. Konietzko: Effects of high doses of toluene on
color vision. Neurotoxicol. Teratol., 21: 41-45 (1999)
D. Jung, P.A. Berg, L. Edler, W. Ehrenthal, D. Fenner, D. Flesh-Janys, C. Huber, R.
Klein, C. Koitka, G. Lucier, A. Manz, A. Muttray, L. Needham, O. Päpke, M.
Pietzsch, C. Portier, D. Patterson, W. Prellwitz, D.-M. Rose, A. Thews, J. Konietzko:
Immunologische Befunde bei ehemals gegenüber 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin
(TCCD) und seinen Kongeneren exponierten Arbeitern in der Pestizidherstellung.
Arbeitsmed. Sozialmed. Umweltmed. Sonderheft, 24: 38-43 (1999)
D. Jung, P.A. Berg, L. Edler, W. Ehrenthal, D. Fenner, D. Flesh-Janys, C. Huber, R.
Klein, C. Koitka, G. Lucier, A. Manz, A. Muttray, L. Needham, O. Päpke, M.
Pietzsch, C. Portier, D. Patterson, W. Prellwitz, D.-M. Rose, A. Thews, J. Konietzko:
Immunological findings in workers formerly exposed to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-pdioxin
(TCDD) and its congeners. Environ Health Perspect, 106 (Suppl. 2): 689-695
(1998)
D.-M. Rose, A. Muttray, O. Mayer-Popken, D. Jung, J. Konietzko: Saliva as an alternate
for blood to measure concentrations of acetone under exposure to isopropanol.
Eur. J. Med. Res., 4: 1-4 (1999)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 91
10.6 Gruppe Prof. Dr. W.E.G. Müller, Prof. Dr. H.C. Schröder
N. Bachinski, C. Koziol, R. Batel, Z. Labura, H.C. Schröder and W.E.G. Müller
Immediate early response of the marine sponge Suberites dumuncula to heat
stress: reduction of trehalose and glutathione concentrations and glutathione Stransferase
activity
J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 210, 129-141 (1997)
A. Krasko, U. Scheffer, C. Koziol, Z. Pancer, R. Batel, F.A. Badria and W.E.G. Müller
Diagnosis of sublethal stress in the marine sponge Geodia cydonium: Application of
the 70-kDa heat shock protein and of the novel biomarker, the Rab GDPdissociation
inhibitor, as a probe
Aquatic Toxicol. 37, 157-168 (1997)
H.C. Schröder, M. Wiens, A. Kuusksalu, M. Kelve and W.E.G. Müller
Modulation of 2'-5'oligoadenylate synthetase by environmental stress in the marine
sponge Geodia cydonium
Environm. Toxicol. Chem. 16, 1403-1409 (1997)
Z. Pancer, J. Münkner, I. Müller and W.E.G. Müller
A novel member of an ancient superfamily: sponge (Geodia cydonium, Porifera)
putative protein that features scavenger receptor cysteine-rich repeats
Gene 193, 211-218 (1997)
W.E.G. Müller and H.C. Schröder
Bioaktive Substanzen aus Schwämmen: Gene weisen den Weg bei der Suche nach
neuen Arzneimitteln
Biol. unserer Zeit 27, 389-398 (1997)
A. Krasko, V. Gamulin, J. Seack, R. Steffen, H.C. Schröder and W.E.G. Müller
Cathepsin, a major protease of the marine sponge Geodia cydonium: purification of
the enzyme and molecular cloning of cDNA
Mol. Mar. Biol. Biotech. 6, 296-308 (1997)
B. Lorenz, J. Münkner, M.P. Oliveira, J.M. Leitão, W.E.G. Müller and H.C. Schröder
A novel method for determination of inorganic polyphosphates using the fluorescent
dye fura-2
Anal. Biochem. 246, 176-184 (1997)
C. Koziol, R. Batel, E. Arinc, H.C. Schröder and W.E.G. Müller
Expression of the potential biomarker heat shock protein 70 and ist regulator, the
metazoan DnaJ homolog, by temperature stress in the sponge Geodia cydonium
Mar. Ecol. Prog. Ser. 154, 261-268 (1997)
A. Krasko, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Evolutionary relationships of the Metazoan ßγ-crystallins, including the one from the
marine sponge Geodia cydonium
Proc. Royal Society Lond. B 264, 1077-1084 (1997)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 92
C. Koziol, S.P. Leys, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Cloning of hsp70 Genes from the marine sponges Sycon raphanus (Calcarea) and
Rhabdocalyptus dawsoni (Hexactinellida). An approach to solve the phylogeny of
sponges
Biol. J. Linnean Soc. 62, 581-592 (1997)
M. Kruse, S.P. Leys, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Phylogenetic position of Hexactinellida within the phylum Porifera based on amino
acid sequence of the protein kinase C from Rhabdocalyptus dawsoni
J. Molec. Evolution 46, 721-728 (1998)
Z. Pancer, A. Skorokhod, B. Blumbach and W.E.G. Müller
Multiple Ig-like featuring genes divergent within and among individuals of the marine
sponge Geodia cydonium
Gene 207, 227-233 (1998)
H.C. Schröder, F.A. Badria, S.N. Ayyad, R. Batel, M. Wiens, H.M.A. Hassanein, B.
Kurelec and W.E.G. Müller
Inhibitory effects of extracts from the marine alga Caulerpa taxifolia and of toxin from
Caulerpa racemosa on multixenobiotic resistance in the marine sponge Geodia cydonium
Environm. Toxicol. Pharmacol. 5, 119-126 (1998)
S. Pahler, B. Blumbach, I. Müller and W.E.G. Müller
putative multiadhesive protein from the marine sponge Geodia cydonium: Cloning of
the cDNA encoding a fibronectin-, an SRCR- as well as a complement control protein
module
J. Exp. Zool. 282, 332-343 (1998)
J. Seack, M. Kruse and W.E.G. Müller
Evolutionary analysis of G-proteins in early metazoans: Cloning of α- and ß-subunits
from the sponge Geodia cydonium
Biochim. Biophys. Acta 1401, 93-103 (1998)
M. Wiens, C. Koziol, R. Batel and W.E.G. Müller
Prolidase in the marine sponge Suberites domuncula: enzyme activity, molecular
cloning and phylogenetic relationship
Marine Biotechnology 1, 191-199 (1999)
S. Pahler, A. Krasko, J. Schütze, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Isolation and characterization of a cDNA encoding a potential morphogen from the
marine sponge Geodia cydonium, that is conserved in higher metazoans
Proc. Royal Society Lond. B 265, 421-425 (1998)
W.E.G. Müller, R. Batel, M. Lacorn, H. Steinhart, T. Simat, S. Lauenroth, H. Hassanein
and H.C. Schröder
Accumulation of cadmium and zinc in the marine sponge Suberites domuncula and
its potential consequences on single-strand breaks and on expression of heat-shock
protein: A natural field study
Mar. Ecol. Prog. Ser. 167, 127-135 (1998)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 93
B. Blumbach, Z. Pancer, B. Diehl-Seifert, R. Steffen, J. Münkner, I. Müller and
W.E.G. Müller
The putative sponge aggregation receptor: Isolation and characterization of a molecule
composed of scavenger receptor cysteine-rich domains and short consensus
repeats
J. Cell Sci. 111, 2635-2644 (1998)
C. Wagner, R. Steffen, C. Koziol, R. Batel, M. Lacorn, H. Steinhart, T. Simat and
W.E.G. Müller
Apoptosis in marine sponges: a biomarker for environmental stress (cadmium and
bacteria)
Marine Biol. 131, 411-421 (1998)
S. Perovic, A. Wichels, C. Schütt, G. Gerdts, S. Pahler, R. Steffen and W.E.G. Müller
Neuroactive Compounds produced by bacteria from the marine sponge Halichondria
panicea: activation of the neuronal NMDA receptor
Environm. Toxicol. Pharmacol. 6, 125-133 (1998)
M. Wiens, C. Koziol, H.M.A. Hassanein, R. Batel, H.C. Schröder and W.E.G. Müller
Induction of gene expression of the chaperones 14-3-3 and HSP70 by PCB118
(2,3’,4,4’,5-pentachlorobiphenyl) in the marine sponge Geodia cydonium: novel biomarkers
for polychlorinated biphenyls
Mar. Ecol. Prog. Ser. 165, 247-257 (1998)
A. Krasko, H.C. Schröder, H.M.A. Hassanein, R. Batel, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Identification and expression of the SOS-response, aidB-like, gene in the marine
sponge Geodia cydonium: Implication for the phylogenetic relationships of metazoan
acyl-CoA dehydrogenases and acyl-CoA oxidases
J. Molec. Evol. 47, 343-352 (1998)
H.C. Schröder, R. Batel, S. Lauenroth, H.M.A. Hassanein, M. Lacorn, T. Simat, H.
Steinhart and W.E.G. Müller
Induction of DNA damage and expression of heat shock protein HSP70 by polychlorinated
biphenyls in the marine sponge Suberites domuncula Olivi
J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 233, 285-300 (1999)
W.E.G. Müller, R. Steffen, B. Kurelec, N. Smodlaka, S. Puskaric, B. Jagic, G. Müller-
Niklas and N.V. Queric
Chemosensitizers of the multixenobiotic resistance in the amorphous aggregates
(marine snow): Etiology of mass killing on the benthos in the Northern Adriatic?
Environ. Toxicol. Pharmacol. 6, 229-238 (1998)
F.A. Badria, A.N. Guirguis, S. Perovic, R. Steffen, W.E.G. Müller and H.C. Schröder
Sarcophytolide: a new neuroprotective compound from the soft coral Sarcophyton
glaucum
Toxicology 131, 133-143 (1998)
R. Batel, M. Fafandjel, B. Blumbach, H.C. Schröder, H.M.A. Hassanein, I.M. Müller
and W.E.G. Müller
Expression of the human XPB/ERCC-3 excission repair gene-homolog in the sponge
Geodia cydonium after exposure to ultraviolet irradiation
Mutat. Res. 409, 123-133 (1998)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 94
I. Prokic, F. Brümmer, T. Brigge, H.D. Görtz, G. Gerdts, C. Schütt, M. Elbrächter and
W.E.G. Müller
Bacteria of the genus Roseobacter associated with the toxic dinoflagellate Prorocentrum
lima
Protist 149, 347-357 (1999)
S. Perovic, I. Prokic, A. Krasko, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Origin of neuronal-like receptors in Metazoa: Cloning of a metabotropic glutamate/GABA-like
receptor from the marine sponge Geodia cydonium
Cell & Tissue Res 296, 395-404 (1999)
B. Blumbach, B. Diehl-Seifert, J. Seack, R. Steffen, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Cloning and expression of new receptors belonging to the immunoglobulin superfamily
from the marine sponge Geodia cydonium
Immunogenetics 49, 751-763 (1999)
W.E.G. Müller (ed.)
Modern Aspects in Monitorinng of Environmental Pollution in the Sea.
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Klasse; Sitzungberichte 8; Akademie gemeinnütziger
Wissenschaften zu Erfurt, 257 pages (1998)
A. Skorokhod, V. Gamulin, D. Gundacker, V. Kavsan, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Origin of insulin receptor tyrosine kinase: Cloning of the cDNAs from marine sponges
Biol. Bull. 197, 198-206 (1999)
W. Wimmer, B. Blumbach, B. Diehl-Seifert, C. Koziol, R. Batel, R. Steffen, I.M. Müller
and W.E.G. Müller
Increased expression of integrin and receptor tyrosine kinase genes during autograft
fusion in the sponge Geodia cydonium
Cell Adhesion Commun. 7, 111-124 (1999)
W.E.G. Müller, M. Kruse, B. Blumbach, A. Skorokhod and I.M. Müller
Gene structure and function of the tyrosine kinase(s) in the marine sponge Geodia
cydonium: An autapomorphic character of Metazoa
Gene 238, 179-193 (1999)
M. Wiens, A. Kuusksalu, M. Kelve and W.E.G. Müller
Origin of the interferon-inducible (2’-5’)oligoadenylate synthetases: Cloning of the
(2’-5’)oligoadenylate synthetase from the marine sponge Geodia cydonium
FEBS Letters 462, 12-18 (1999)
M. Wiens, L. Lukic, W.E.G. Müller and V. Gamulin
Ubiquitins (polyubiquitin and ubiquitin extension protein) in marine sponges: cDNA
sequence and phylogenetic analysis
Biol. J. Linnean Soc. 67, 43-56 (1999)
W.E.G. Müller, M. Wiens, R. Batel, R. Steffen, H.C. Schröder, R. Borojevic and M.R.
Custodio
Establishment of a primary cell culture from a sponge: primmorphs from Suberites
domuncula
Mar. Ecol. Progr. Ser. 178, 205-219 (1999)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 95
M.R. Custodio, I. Prokic, R. Steffen, C. Koziol, R. Borojevic, F. Brümmer, M. Nickel
and W.E.G. Müller
Primmorphs generated from dissociated cells of the sponge Suberites domuncula: A
model system for studies of cell proliferation and cell death
Mech. Ageing Develop. 105, 45-59 (1998)
J. Seack, M. Kruse, I.M. Müller and W.E.G. Müller
Promoter and exon-intron structure of the protein kinase C gene from the marine
sponge Geodia cydonium: Evolutionary considerations and promoter activity
Biochim. Biophys. Acta 1444, 241-253 (1999)
H.C. Schröder and W.E.G. Müller (Eds.)
Inorganic Polyphosphates - Biochemistry, Biology, Biotechnology
Progr. Molec. Subcell. Biol. 23, 1-317 (1999)
H.C. Schröder, R. Batel, H.M.A. Hassanein, S. Lauenroth, H.-St. Jenke, T.Simat, H.
Steinhart and Werner E.G. Müller
Correlation between the level of the potential biomarker, heat-shock protein, and the
occurrence of DNA damage in the dab Limanda limanda. A field study in the North
Sea and the English Channel
Mar. Environm. Res., in press (1999)
R. Batel, Z. Jakšiæ, N. Bihari, B. Hamer, M. Fafanðjel, C. Chauvin, H.C. Schröder,
R.K. Zahn and W.E.G. Müller
A microplate assay for DNA damage determination (Fast Micromethod) in cell suspensions
and solid tissues
Anal. Biochem. 270, 195-200 (1999)
H.M.A. Hassanein, M.A. Banhawy, F.M. Soliman, S.A. Abdel-Rehim, W.E.G. Müller
and H.C. Schröder
Induction of hsp70 by the herbicide oxyfluorfen (Goal) in the Egyptian Nile fish, Oreochromis
niloticus
Arch. Environ. Contam. Toxicol. 37, 78-84 (1999)
M. Wiens, J. Seack, C. Koziol, H.M.A. Hassanein, R. Steffen, M. Korzhev, H.C.
Schröder and W.E.G. Müller
17ß-Estradiol-dependent regulation of chaperone expression and telomerase activity
in the marine sponge Geodia cydonium
Marine Biol. 133, 1-10 (1999)
S. Perovic, C. Wetzler, F. Brümmer, M. Elbrächter, L. Tretter, A. Wichels, W.E.G.
Müller and H.C. Schröder
Changes of ICE protease activities caused by toxic supernatants of dinoflagellates
(Prorocentrum species) from marine algal blooms
Eur. J. Protistol. 35, 267-274 (1999)
H.C. Schröder and W.E.G. Müller (Eds.)
Development of Methods for Determination of Radiosensitivity
Akademie gemeinnütziger Wissenschaften zu Erfurt, Mathematisch-
Naturwissenschaftlichen Klasse, Sitzungsberichte 10, Germany (1998)
L. Sujbert, G. Kollár, G. Öllös, W.E.G. Müller and H.C. Schröder
Genotoxic by-products in drinking water and human exposure
Toxicol. Environ. Chem., in press (1999)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 96
W.E.G. Müller, C. Koziol, M. Wiens and H.C. Schröder
Stress response in marine sponges: Genes and molecules involved and their use as
biomarkers
Cell and Molecular Responses to Stress, in press (1999)
A. Krasko, H.C. Schröder, S. Perovic, R. Steffen, M. Kruse, W. Reichert, I.M. Müller
and W.E.G. Müller
Ethylene modulates gene expression in cells of the marine sponge Suberites domuncula
and reduces the degree of apoptosis
J. Biol. Chem. 274, 31524-31530 (1999)
W. Wimmer, S. Perovic, M. Kruse, H.C. Schröder, A. Krasko, R. Batel and W.E.G.
Müller
Origin of the integrin-mediated signal transduction - Functional studies with cell cultures
from the sponge Suberites domuncula
Eur. J. Biochem. 260, 156-165 (1999)
H.C. Schröder, H.M.A. Hassanein, S. Lauenroth, C. Koziol, T.A.-A.A. Mohamed, M.
Lacorn, H. Steinhart, R. Batel and W.E.G. Müller
Induction of DNA strand breaks and expression of HSP70 and GRP78 homolog by
cadmium in the marine sponge Suberites domuncula
Arch. Environm. Contam. Toxicol. 36, 47-55 (1999)
10.7 Gruppe AMMUG, Dr. G. Reifferscheid
Heil, J., Reifferscheid, G., Waldmann, P., Leyhausen, G., Geurtsen, W. (1996) Geno-toxicity
of dental materials. Mutation Res. 368, 181-194.
Mayer, P., Hirsch, R., Reifferscheid, G., Haberer, K. (1996) Entwicklung eines gemeinsamen
Probenaufbereitungsverfahrens für die nachfolgende Bestimmung von
organischen Wasserinhaltsstoffen und der Gentoxizität von gechlorten Wässern.
Development of a joint sample pretreatment for the successive determination of organic
compounds and genotoxicity in chlorinated water. Vom Wasser 86, 305-320.
Reifferscheid, G., Heil, J. (1996) Validation of the SOS/umu test using test result of
486 chemicals and compari son with the Ames test and carcinogenicity data. Mutation
Res. 369, 129-145.
Schmid, C., Reifferscheid, G., Zahn, R.K., Bachmann, M. (1997) Increase of sensitivity
and validity of SOS/umu-test after replacement of the ß-galactosidase reportergene
with luciferase. Mutation Res. 394, 9-16.
Leyhausen, G., Heil, J., Reifferscheid, G., Waldmann, P. and Geurtsen, W. (1997)
Genotoxicity and cytotoxicity of the epoxy resin-based root canal sealer AH
^PlusTM . J. of Endodontrics. In press.
Reifferscheid, G., Schmid, C., Zahn, R.-K. (1997) Broad applicability of the
SOS/umu-test in environmental genotoxicity testing. Abstracts from the 7th International
Conference on Environmental Mutagens Toulouse, France, 7-12 September
1997. Mutation Res. 379,1,120.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 97
Reifferscheid, G (1997) Comparison of umu-test, traditional Ames-test and Ames
II TM assay in environmental genotoxicity monitoring. Modern aspects in monitoring
of environmental pollution in the sea. Symposiumband. 7,8 Nov. 1997.
10.8 Gruppe Prof. Dr. S. Grätzel
S. Grätzel
Verstummen der Natur
Zur Autokratisierung des Wissens, Würzburg 1997
S. Grätzel
Utopie und Ekstase
Vernunftoffenheit in den Humanwissenschaften, St. Augustin 1997
S. Grätzel
Nietzsches Kinästhesie, Zagreb 1995
S. Grätzel
Albert Schweitzer: Die Religionsphilosophie Kants. In: Musik-Genie-Ethik, Mainz
1996
S. Grätzel
Der Zeitbegriff und seine Bedeutung für das Gesundheitsverständnis (mit Ch. Hick)
[Akten des XVII. Deutschen Kongresses für Philosophie 1996]
S. Grätzel
Valérys taghelle Mystik, Recherches Valéryennes, Kiel 8/1997
S. Grätzel
Von der Erkenntnis des Lebens zur Ehrfurcht; Zur Aktualität der Lebensphilosophie.
Hestia 1996/97
S. Grätzel
Zur Einführung in Nikolaus von Kues: „De visione Dei“, in: Materialien 5/1996,
Bildungszentrum der Diözese Mainz 1997
S. Grätzel
Der magische Transzendentalismus von Novalis (mit J. Ullmaier).
Kant-Studien 89, Berlin 1998

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 98
10.9 Gruppe Prof. Dr. G. Huber/Dr. G. Passler
N. Erdmann, G. Herrmann, G. Huber, S. Köhler, J.V. Kratz, A. Mansel, M. Nunnemann,
G. Passler, N. Trautmann, A. Turchin, A. Waldek: Resonance Ionization
Mass Spectroscopy for Trace Determination of Plutonium in Environmental Samples.
Fresenius J. Anal. Chem. 359, 378 (1997)
S. Köhler, R. Deißenberger, K. Eberhardt, N. Erdmann, G. Herrmann, G. Huber, J.V.
Kratz, M. Nunnemann, G. Passler, P.M. Rao, J. Riegel, N. Trautmann, K. Wendt:
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Determination of the First Ionization Potential of Actinide Elements
by Resonance Ionization Mass Spectrometry
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Rapid Ultratrace Determination of 89,90 Sr in Environmental Samples by
Collinear Laser Resonance Ionization Spectrometry
K. Wendt, J.V. Kratz, J. Lantzsch, P. Müller, W. Nörtershäuser, A. Seibert,
N. Trautmann, A. Waldek, K. Zimmer
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Rapid Trace Analysis of 89, 90 Sr in Environmental Samples
by Collinear Laser Resonance Ionization Mass Spectrometry
K. Wendt, G. K. Bhowmick, G. Herrmann, J. V. Kratz, J. Lantzsch, P. Müller,
W. Nörtershäuser, E.-W. Otten, R. Schwalbach, U.-A. Seibert, N. Trautmann and
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Ultratrace Analysis of Calcium with High Isotopic Selectivity by
Diode Laser Resonance Ionization Mass Spectrometry
K. Wendt, K. Blaum, B.A. Bushaw, P. Müller, W. Nörtershäuser, A. Schmitt ,
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P, Müller, G. Bhowmick, W. Nörtershäuser, K. Wendt
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Multiple Resonance RIMS Measurements of Calcium Isotopes using Diode Lasers
B.A. Bushaw, F. Juston, W. Nörtershäuser, N. Trautmann, P. Voss-de Haan, K. Wendt
in: Resonance Ionization Spectroscopy 1996
AIP Conference Proceedings 338, 115 (1997)
Isotope shift and hyperfine structure in the 3d 2 D2 - 4p 2 PJ transitions in calcium II
W. Nörtershäuser, K. Blaum, K. Icker, P. Müller, A. Schmitt, K. Wendt and B. Wiche
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Isotope shifts and hyperfine structure in the 4s 2 1 S0 → 4s4p 1 P1 → 4s4d 1 D2
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W. Nörtershäuser, N. Trautmann, K. Wendt, and B.A. Bushaw
Spectrochimica Acta B 53, 709 (1998)
Properties and performances of a quadrupole mass filter used for
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K. Blaum, Ch. Geppert, P. Müller, W. Nörtershäuser, E.W. Otten, A. Schmitt,
N. Trautmann, K. Wendt, and B.A. Bushaw
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Grüning, N. Erdmann, G. Huber, P. Klopp, J.V. Kratz, P. Kunz, M. Nunnemann,
G. Passler, O. Stetzer, A. Waldek, K. Wendt
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AIP Conference Proceedings 454, 285 (1998)
Lineshapes and Optical Selectivity in Double Resonance RIMS Measurements
W. Nörtershäuser, K. Blaum, B.A. Bushaw, P. Müller,
N. Trautmann, K. Wendt
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AIP Conference Proceedings 454, 171 (1998)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 104
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K. Blaum, B.A. Bushaw, C. Geppert, P. Müller, W. Nörtershäuser,
Schmitt, N. Trautmann and K. Wendt
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AIP Conference Proceedings 454, 275 (1998)
Ultratrace determination of the long-lived isotope 41 Ca by narrowband cw-RIMS
P. Müller, B.A. Bushaw, K. Blaum, W. Nörtershäuser,
N. Trautmann, K. Wendt
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AIP Conference Proceedings 454, 73 (1998)
Lineshapes and optical selectivity in high resolution double-resonance
ionization mass spectrometry
B.A. Bushaw, W. Nörtershäuser and K. Wendt
Spectrochimica Acta B 54, 319 (1999)
Recent Developments in and Applications of Resonance Ionization Mass
Spectrometry
K. Wendt, K. Blaum, B.A. Bushaw, C. Grüning, R. Horn, G. Huber, J.V. Kratz,
P. Kunz, P. Müller, W. Nörtershäuser, M. Nunnemann, G. Passler, A. Schmitt,
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Electro-optical laser spectrofluorometry study of coumarins 7 and 30:
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N.A. Nemkovich, W. Baumann, Yu.V. Kruchenok, H. Reis and A.N. Rubinov

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N.A. Nemkovich, H. Reis, and W. Baumann
Ground and excited state dipole moments of coumarin laser dyes: investigation by
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J. Luminesc. 71, 255-263 (1997)
N.A. Nemkovich, W. Baumann, H. Reis and Y.V. Zvinevich
Study of Coumarin Fluorescence Probes by Electro-Optical and Laser Spectrofluorimetry
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Silvana V. Rodrigues, Decio Nepomuceno, L. M. Viana and W. Baumann
Iosthermal Pressure Dependence of the Solubility of Some Triazines in
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Fresenius J. Anal. Chem. 360, 58 - 61 (1998)
K. Nishiyama, T. Honda, T. Okada, H. Reis, W. Baumann, U. Müller and K. Müllen
Electronic Structures of 9,10-Anthrylene Dimers and Trimers in Solution: Formation
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Isolierung von Ibuprofen-Metaboliten und deren Bedeutung als Kontaminanten der
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U. Pfeifer-Fukumura, I. Hartmann, H. Holthues and W. Baumann
New Developments in Immunochemical Water Analysis Down to 30µl Sample Volume
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Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 106
10.13 Gruppe Prof. Dr. K.L. Kratz
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H. Backe, K. Eberhardt, R. Feldmann, M. Hies, H. Kunz, W. Lauth, R. Martin, H.
Schöpe, P. Schwamb, M. Sewtz, P. Thörle, N. Trautmann, S. Zauner
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*N. Erdmann, G. Herrmann, G. Huber, S. Köhler, J.V. Kratz, A. Mansel, M. Nunnemann,
G. Passler, N. Trautmann, A. Waldek
Trace Analysis of Plutonium in Environmental Samples by Resonance Ionization
Mass Spectroscopy (RIMS)
in: Resonance Ionization Spectroscopy 1996, AIP Conference Proceedings 388 (N.
Winograd, J.E. Parks eds.) p. 205, AIP Press, New York 1997

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 108
*N. Erdmann, G. Herrmann, G. Huber, S. Köhler, J.V. Kratz, A. Mansel, M. Nunnemann,
G. Passler, N. Trautmann, A. Turchin, A. Waldek
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Fresenius J. Anal. Chem. 359, 378 (1997)
*C. Franz, G. Herrmann, N. Trautmann
Complexation of Samarium(III) and Americium with Humic Acid at Very Low Metal
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A. Jokinen, A.-H. Evensen, E. Kugler, J. Lettry, H. Ravn, P. van Duppen, N. Erdmann,
Y. Jading, S. Köhler, K.-L. Kratz, N. Trautmann, A. Wöhr, V.N. Fedoseyev,
V.I. Mishin, V. Tikhonov, ISOLDE-collaboration
Selective Laser Ionization of Radioactive Ni-Isotopes
Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B126, 95 (1997)
S. Köhler, R. Deißenberger, K. Eberhardt, N. Erdmann, G. Herrmann, G. Huber, J.V.
Kratz, M. Nunnemann, G. Passler, P.M. Rao, J. Riegel, N. Trautmann, K. Wendt
Determination of the First Ionization Potential of Actinide Elements by Resonance
Ionization Mass Spectroscopy
Spectrochimica Acta B52, 717 (1997)
M. Nunnemann, K. Eberhardt, N. Erdmann, G. Herrmann, G. Huber, S. Köhler, J.V.
Kratz, A. Nähler, G. Passler, N. Trautmann
Determination of the First Ionization Potential of Berkelium and Californium by
Resonance Ionization Mass Spectroscopy
in: Resonance Ionization Spectroscopy 1996, AIP Conference Proceedings 388 (N.
Winograd, J.E. Parks eds.) p. 267, AIP Press, New York 1997
*G. Passler, N. Erdmann, H.-U. Hasse, G. Herrmann, G. Huber, S. Köhler, J.V.
Kratz, A. Mansel, M. Nunnemann, N. Trautmann, A. Waldek
Application of Laser Mass Spectrometry for Trace Analysis of Plutonium and Technetium
Kerntechnik 62, 85 (1997)
M. Schädel, W. Brüchle, R. Dressler, B. Eichler, H.W. Gäggeler, R. Günther, K.E.
Gregorich, D.C. Hoffman, S. Hübener, D.T. Jost, J.V. Kratz, W. Paulus, D. Schumann,
S. Timokhin, N. Trautmann, A. Türler, G. Wirth, A. Yakuschev
Chemical Properties of Element 106 (Seaborgium)
Nature 388, 55 (1997)
M. Schädel, W. Brüchle, B. Schausten, E. Schimpf, E. Jäger, G. Wirth, R. Günther,
J.V. Kratz, W. Paulus, A. Seibert, P. Thörle, N. Trautmann, S. Zauner, D. Schumann,
M. Andrassy, R. Misiak, K.E. Gregorich, D.C. Hoffman, D.M. Lee, E.R. Sylwester,
Y. Nagame, Y. Oura
First Aqueous Chemistry with Seaborgium (Element 106)
Radiochim. Acta 77, 149 (1997)
R. Surkau, J. Becker, M. Ebert, T. Grossmann, W. Heil, D. Hofmann, H. Humblot, M.
Leduc, E.W. Otten, D. Rohe, K. Siemensmeyer, M. Steiner, F. Tasset, N. Trautmann
Realization of a Broad Band Neutron Spin Filter with Compressed, Polarized 3 He
Gas
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Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 109
*K. Wendt, B.A Bushaw, G. Bhowmick, V.A. Bystrow, N. Kotovski, J.V. Kratz, J.
Lantzsch, P. Müller, W. Nörtershäuser, E.W. Otten, A. Seibert, N. Trautmann, A.
Waldek, Y. Yushkevich
89,90
Sr-Determination in Various Environmental Samples by Collinear Resonance
Ionization Spectroscopy
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*K. Wendt, J.V. Kratz, J. Lantzsch, P. Müller, W. Nörtershäuser, A. Seibert, N.
Trautmann, A. Waldek, K. Zimmer
Rapid Ultratrace Determination of 89,90 Sr in Environmental Samples by Collinear
Laser Resonance Ionization Spectrometry
Kerntechnik 62, 81 (1997)
*K. Wendt, K. Blaum, B.A. Bushaw, F. Juston, W. Nörtershäuser, N. Trautmann, B.
Wiche
Ultratrace Analysis of Calcium with High Isotopic Selectivity by Diodelaser Resonance
Ionisation Mass Spectrometry
Fresenius J. Anal. Chem. 359, 361 (1997)
*K. Wendt, G.K. Bhowmick, B.A. Bushaw, G. Herrmann, J.V. Kratz, J. Lantzsch, P.
Müller, W. Nörtershäuser, E.-W. Otten, R. Schwalbach, U.-A. Seibert, N. Trautmann,
A. Waldek
Rapid Trace Analysis of 89,90 Sr in Environmental Samples by Collinear Laser Resonance
Ionization Mass Spectrometry
Radiochim. Acta 79, 183 (1997)
H. Backe, M. Hies, H. Kunz, W. Lauth, O. Curtze, P. Schwamb, M. Sewtz, W. Theobald,
R. Zahn, K. Eberhardt, N. Trautmann, D. Habs, P. Repnow, B. Fricke
Isotope Shift Measurements for Superdeformed Fission Isomeric States
Phys. Rev. Lett. 80, 920 (1998)
N. Erdmann, V. Sebastian, V.N. Fedoseyev, M. Hannawald, G. Huber, T. Kautzsch,
K.-L. Kratz, V.I. Mishin, M. Nunnemann, G. Passler, N. Trautmann
Frequency Tripling for Resonance Ionization Spectroscopy (RIS) of Cd
Appl. Phys. B66, 431 (1998)
N. Erdmann, M. Nunnemann, K. Eberhardt, G. Herrmann, G. Huber, S. Köhler, J.V.
Kratz, G. Passler, J.R. Peterson, N. Trautmann, A. Waldek
Determination of the First Ionization Potential of Nine Actinide Elements by Resonance
Ionization Mass Spectroscopy (RIMS)
J. Alloys and Compounds 271-273, 837 (1998)
G. Lhersonneau, B. Pfeiffer, J. Alstad, P. Dendooven, K. Eberhardt, S. Hankonen, I.
Klöckl, K.-L. Kratz, A. Nähler, R. Malmbeck, J.P. Omtvedt, H. Pettilä, S. Schoedder,
G. Skarnemark, N. Trautmann, J. Äystö
Shape Coexistence Near the Double-Midshell Nucleus 111 Rh
Eur. Phys. J. A1, 285 (1998)
*M. Nunnemann, N. Erdmann, H.-U. Hasse, G. Huber, J.V. Kratz, P. Kunz, A. Mansel,
G. Passler, O. Stetzer, N. Trautmann, A. Waldek
Trace Analysis of Plutonium in Environmental Samples by Resonance Ionization
Mass Spectroscopy (RIMS)
J. Alloys and Compounds 271-273, 45 (1998)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 110
J.P. Omtvedt, J. Alstad, K. Eberhardt, K. Fure, R. Malmbeck, M. Mendel, A. Nähler,
G. Skarnemark, N. Trautmann, N. Wiehl, B. Wierczinski
Review of the SISAK System in Transactinide Research - Recent Developments
and Future Prospects
J. Alloys and Compounds 271-273, 303 (1998)
J.R. Peterson, N. Erdmann, M. Nunnemann, K. Eberhardt, G. Huber, J.V. Kratz, G.
Passler, O. Stetzer, P. Thörle, N. Trautmann, A. Waldek
Determination of the First Ionization Potential of Einsteinium by Resonance Ionization
Mass Spectroscopy (RIMS)
J. Alloys and Compounds 271-273, 876 (1998)
*W. Nörtershäuser, N. Trautmann, K. Wendt, B.A. Bushaw
Isotope Shifts and Hyperfine Structure in the 4s 2 1 S0 → 4s4p 1 P1→ 4s4d 1 D2 Transitions
of Stable Calcium Isotopes and Calcium-41
Spectrochim. Acta B53, 709 (1998)
A. Türler, R. Dressler, B. Eichler, H.W. Gäggeler, D.T. Jost, M. Schädel, W. Brüchle,
K.E. Gregorich, N. Trautmann, S. Taut
Decay Properties of 265 Sg (Z = 106) and 266 Sg (Z = 106)
Phys. Rev. C57, 1648 (1998)
B. Wierczinski, J. Alstad, K. Eberhardt, J.V. Kratz, R. Malmbeck, M. Mendel, A.
Nähler, J.P. Omtvedt, G. Skarnemark, N. Trautmann, N. Wiehl
Application of Fast Solvent Extraction Processes to Studies of Exotic Nuclides
J. Radioanalyt. Nucl. Chem. 236, 193 (1998)
K. Blaum, Ch. Geppert, P. Müller, W. Nörtershäuser, E.W. Otten, A. Schmitt, N.
Trautmann, K. Wendt, B. Bushaw
Properties and Perfomance of a Quadrupole Mass Filter Used for Resonance Ionization
Mass Spectrometry
Int. J. Mass Spectrometry 181, 67 (1998)
K. Blaum, B.A. Bushaw, C. Geppert, P. Müller, W. Nörtershäuser, A. Schmitt, N.
Trautmann, K. Wendt
Diode-Laser-Based Resonance Ionization Mass Spectrometry of Gadolinium
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(J.C. Vickerman, I. Lyon, N.P. Lockyer, J.E. Parks eds.) p. 275, AIP Press, Woodbury,
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G. Passler
Trace Analysis of Plutonium by Resonance Ionization Mass Spectroscopy
in: Resonance Ionization Spectroscopy 1998, AIP Conference Proceedings 454
(J.C. Vickerman, I. Lyon, N.P. Lockyer, J.E. Parks eds.) p. 279, AIP Press, Woodbury,
New York 1998
*P. Müller, B.A. Bushaw, K. Blaum, W. Nörtershäuser, N. Trautmann, K. Wendt
Ultratrace Determination of the Long-lived Isotope 41 Ca by Narrowband CW-RIMS
in: Resonance Ionization Spectroscopy 1998, AIP Conference Proceedings 454
(J.C. Vickerman, I. Lyon, N.P. Lockyer, J.E. Parks eds.) p. 73, AIP Press, Woodbury,
New York 1998

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 111
W. Nörtershäuser, K. Blaum, B.A. Bushaw, P. Müller, N. Trautmann, K. Wendt
Lineshapes and Optical Selectivity in Double-Resonance RIMS Measurements
in: Resonance Ionization Spectroscopy 1998, AIP Conference Proceedings 454
(J.C. Vickerman, I. Lyon, N.P. Lockyer, J.E. Parks eds.) p. 171, AIP Press,
Woodbury, New York 1998
G. Passler, N. Nunnemann, G. Huber, R. Deißenberger, N. Erdmann, S. Köhler, J.V.
Kratz, N. Trautmann, A. Waldek, J.R. Peterson
Determination of the First Ionization Potential of Nine Actinide Elements by Resonance
Ionization Mass Spectroscopy
in: Resonance Ionization Spectroscopy 1998, AIP Conference Proceedings 454
(J.C. Vickerman, I. Lyon, N.P. Lockyer, J.E. Parks eds.) p. 183, AIP Press, Woodbury,
New York 1998
M. Schädel, W. Brüchle, E. Jäger, B. Schausten, G. Wirth, W. Paulus, R. Günther,
K. Eberhardt, J.V. Kratz, A. Seibert, E. Strub, P. Thörle, N. Trautmann, A. Waldek,
S. Zauner, D. Schumann, U. Kirbach, B. Kubica, R. Misiak, Y. Nagame, K.E. Gregorich
Aqueous Chemistry of Seaborgium (Z = 106)
Radiochim. Acta 83, 163 (1998)
*K. Wendt, K. Blaum, B.A. Bushaw, C. Grüning, R. Horn, G. Huber, J.V. Kratz, P.
Kunz, P. Müller, W. Nörtershäuser, M. Nunnemann, G. Passler, A. Schmitt, N.
Trautmann, A. Waldek
Recent Developments in and Applications of Resonance Ionization Mass Spectrometry
Fresenius J. Anal. Chem. 364, 471 (1999)
A. Türler, W. Brüchle, R. Dressler, B. Eichler, R. Eichler, H.W. Gäggeler, M. Gärtner,
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M. Schädel, S. Taut, S.N. Timokhin, N. Trautmann, A. Vahle, A.B. Yakushev
Erste experimentelle Bestimmung einer thermochemischen Größe einer Seaborgiumverbindung
Angew. Chem. 111, 2349 (1999)
A. Türler, W. Brüchle, R. Dressler, B. Eichler, R. Eichler, H.W. Gäggeler, M. Gärtner,
J.-P. Glatz, K.E. Gregorich, S. Hübener, D.T. Jost, V. Ya. Lebedev, V.G. Pershina,
M. Schädel, S. Taut, S.N. Timokhin, N. Trautmann, A. Vahle, A.B. Yakushev
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Thiv, M., Struwe, L. & Kadereit, J.W. 1999: The phylogenetic relationships and
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Blattner, F.R. & Kadereit, J.W. 1999: Morphological evolution and
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subf. Chelidonioideae) as deduced from a molecular phylogeny of the ITS region. -
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Purps, D.M.L. & Kadereit, J.W. 1999: The evolution of invasive species in
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Symposium of the International Organization of Plant Biosystematics, Hugo de Vries
Laboratory, Amsterdam, the Netherlands.
10.18 Gruppe Dr. A. Kaiser
A. Kaiser und R. Schlenker: Auswirkung des frühen Kälteeinbruchs im Jahr 1974 auf
das Rastverhalten wegziehender Teichrohrsänger am Bodensee - eine retrospektive
Analyse der Fangdaten. Vogelwarte 39, 149-163 (1997)
A. Kaiser: Stopover strategies in birds: a review of methods for estimating stopover
length. Bird Study 46 (suppl.), S299-308 (1999)
J.D. Nichols and A. Kaiser: Quantitative studies of bird movement: a methodological
review. Bird Study 46 (suppl.), S289-298 (1999)
A. Kaiser: Wasseramsel - Cinclus cinclus u. a. Artkapitel. In Heine, G., H. Jacoby, H.
Leuzinger & H. Stark: Die Vögel des Bodenseegebietes. Orn. Jh. Bad.-Württ. 14/15,
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A. Dörrschuck: ”Die Populationsstruktur der Nachtigall (Luscinia megarhynchos) am
unteren Oberrhein”. Diplomarbeit, Universität Mainz. 112 pp. (1999)
M. Nahm: Populationsstudie an Kleinvögeln auf der Winkeler Aue. Diplomarbeit,
Universität Mainz. 110 pp. (1999)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 116
10.19 Gruppe Prof. Dr. H. König
H. König and A. Breunig: Ökosystem Termitendarm. Spektrum der Wissenschaft 68-
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T. Kuhnigk and H. König: Degradation of dimeric lignin model compounds by aerobic
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G. Brugerolle and H. König: Ultrastructure and organisation of the cytoskeleton in
Oxymonas, an intestinal flagellate of termites. J. Eukar. Microbiol. 44, 305-313
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H. König and P. Messner (eds): International Workshop on Structure, Biochemistry,
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P. Messner, G. Allmeier, C. Schäffer, T. Wugeditsch, S. Lortal, H. König, R. Niemetz
and M. Dorner: Biochemistry of S-layers. FEMS Microbiol. Rev. 20, 25-46 (1997)
R. Niemetz, U. Kärcher, O. Kandler, B. J. Tindall and H. König: The cell wall polymer
of the extremely halophilic archaeon Natronococcus occultus. Eur. J. Biochem. 249,
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H. Morii, T. Eguchi, M. Nishihara, K. Kakinuma, H. König and Y. Koga: A novel ether
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methanogen Methanothermus fervidus. Biochim. Biophys. Acta 1390, 339-
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sulfate-reducing bacteria from an oxic freshwater sediment, description
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Microbiol. 21, 212 -219 (1998)
H. König, E. Hartmann, R. Niemetz, U. Kärcher, G. Bröckl: Structure and biosynthesis
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J. Fröhlich and H. König: Ethidium bromide: a fast fluorescent staining procedure for
the detection of symbiotic partnership of flagellates and prokaryotes
J. Microbiol. Meth. 35, 121-127 (1999)
J. Fröhlich, H. Sass, D-H. Babenzien, T. Kuhnigk, A. Varma, S. Saxena, C. Nalepa,
P. Pfeiffer and H. König: Isolation of Desulfovibrio intestinalis sp. nov., from the
hindgut of lower termite Mastotermes darwiniensis. Can. J. Microbiol. 45, 145-152
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Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 117
J. Fröhlich and H. König: Rapid isolation of single microbial cells from mixed natural
and laboratory populations with the aid of a micromanipulator. System. Appl. Microbiol.
22, 249-257 (1999)
Ch. Evrard, J-P. Declercq, T. Debaerdemaeker and H. König: The first successful
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Z. Kristallogr. 214, 427-429 (1999)
M. Berchtold, A. Chatzinotas, W. Schönhuber, A. Brune, R. Amann, D. Hahn and H.
König: Differential enumeration and in situ localization of microorganisms in the
hindgut of the lower termite Mastotermes darwiniensis by hybridization with rRNAtargeted
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J. Fröhlich, H. König and D. Kahle: Isolation of microorganisms. BioNews 10, 4
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H. König, M. Berchtold, J. Fröhlich, M. Wenzel and F. Emtiazi: Die lignocellulolytischen
Mikroorganismen des Termitendarmes. Mitt. Dtsch. Ges. Allg. Angew. Ent.
(1999), 219-222 (1999).
10.20 Gruppe Dr. R. Kuhn
Kuhn, R.: An affordable and handy “Membrane Mouse” (“MM”). POSTER-Abstract
P6, XI th SOVE Meeting, Lisboa, Oct. 13-16. 1998. Acta Parasitológica Portuguesa
5:(1): 15 (1998)
Kuhn, R.: Mosquito Survey around Frankfurt Airport. POSTER-Abstract P 12, XI th
SOVE Meeting, Lisboa, Oct. 13-16. 1998. Acta Parasitológica Portuguesa 5: (1): 25
(1998)
10.21 Gruppe Dr. W. Licht
KANDLER, O., LICHT, W. & RETTINGER, E.
Der Landkreis Mainz-Bingen
Reihe Region und Unterricht, 315 S. - Bad Kreuznach 1997
LICHT, W.
Taschenatlas zur Pflanzenbestimmung
179 S. + Anhang. - Wiesbaden 1997
LICHT, W.
Zur Situation xerothermer „Exklusiv-Biotope“ im Stadtgebiet von Mainz
Geobot. Kolloq. 13: 44-47 (1997)
LICHT, W.
Vegetation der Bäche
Schr. z. Umweltbildung in Rheinl.-Pfalz 3: 47-51. (1997)
LICHT, W.
Zur Vegetation der Gemarkung Drais

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 118
in: RÖDEL, W.G. (Ed.): Vor den Toren der großen Stadt.
Beiträge zur Draiser Ortsgeschichte, S. 195-196. - Mainz 1997
POPKEN, M & LICHT, W.
Bodenökologische Untersuchungen an wechselfeuchten Wiesen des östlichen
Hunsrücks
Mitt. Pollichia 85: 105-152 (1998)
10.22 Gruppe PD Dr. M. Richter
Goss R., Richter M., und Wild A.: Pigment composition of PSII pigment protein
complexes purified by anion exchange chromatography. Identification of xanthophyll
cycle pigment binding proteins. J. Plant Physiol. 151, 115-119, 1997.
Richter M., Goss R. und Holzwarth A. R.: Picosecond time resolved analysis of the
fast and slow reversible non-photochemical chlorophyll fluorescence quenching. In
G. Garab (ed.), Photosynthesis: Mechanisms and Effects, Vol. III pp 2273-2276,
Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1998.
Mewes H., Richter M., Goss R., und Wilhelm C.: Multiple short term effects of UV-B
on the diatom Phaeodactylum tricornutum. In G. Garab (ed.), Photosynthesis: Mechanisms
and Effects, Vol. III pp 2373-2376, Kluwer Academic Publishers,
Dordrecht, 1998.
Richter M., Goss R., Wagner B., und Holzwarth A. R.: Characterization of the fast
and slow reversible components of non-photochemical quenching in isolated pea
thylakoids by picosecond time resolved chlorophyll fluorescence analysis. Biochemistry
38, 12718-12726, 1999.
10.23 Gruppe Prof. Dr. G. Rothe
G. M. Rothe, B. Naß, M. Rommel und T. Zaglauer: Untersuchungen der Feinstwurzeln
der bestandesprägenden Bäume auf den Waldökosystem-Dauerbeobachtungsflächen
Merzalben und Neuhäusel in Rheinland-Pfalz im Zeitraum 1993-1995. In: H.
W. Schröck (Hrsg.): Mitteilungen aus der Forstlichen Versuchsanstalt Rheinland-
Pfalz 40/97, pp. 27-44, Trippstadt (1997)
G. M. Rothe and M. Rommel: Biochemical traits of European sessile oak (Quercus
petraea (Matt.) Liebl.) and pedunculate oak (Quercus robur L.). In: K. C. Steiner
(ed.): Diversity and Adaptation in Oak Species, Proceedings, the Pennsylvania State
University, University Park, Pennsylvania, U.S.A., October 12-17, pp. 141-142
(1997)
O. Werner, G. M. Rothe, W. D. Maurer and U. Tabel: Differentiation of pedunculate
oak (Quercus robur L.) populations by DNA amplification fingerprinting. In: K. C.
Steiner, (ed.): Diversity and Adaptation in Oak Species, Proceedings, the Pennsylvania
State University, University Park, Pennsylvania, U.S.A., October 12-17, pp.
22-36 (1997)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 119
G. M. Rothe, N. Welschbillig and E. Reiss: Molecular size and net charge of pathogenesis-related
enzymes from barley (Hordeum vulgare L., v. Karat) infected with
Drechslera teres f. teres (Sacch.) Shoem. Electrophoresis,19, 745 – 751 (1998)
I. Nowotny, J. Dähne, D. Klingelhöfer and G. M. Rothe: Effect of artificial soil acidification
and liming on growth and nutrient status of mycorrhizal roots of Norway spruce
(Picea abies [L.] Karst.). Plant and Soil, 199, 29 – 40 (1998)
I. Nowotny, J. Schwanz and G. M. Rothe: Influence of soil acidification and liming on
selected enzymes of the carbohydrate metabolism and the contents of two major
organic acids of mycorrhizal roots of Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.). Plant
and Soil, 199, 41 – 51 (1998)
R. Kleinschmidt, I. Hentschke and G. M. Rothe: Effect of season and soil treatments
on carbohydrate concentrations in Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) mycorrhizae.
Tree Physiology, 18, 325 – 332 (1998)
Schauf, M. and G. M. Rothe: Incidence of mycorrhizae in two beech woods of the
Rhein-Main area. Endocytobiosis and Cell Research, 12, 200 (1998)
O. Fiedler and G. M. Rothe: Cellulose acetate electrophoresis of isozymes of the
beech mycorrhiza Fagus sylvatica – Xerocomus chrysenteron. Endocytobiosis and
Cell Research, 13, 154 (1998)
M. Rommel und G. M. Rothe: Entwicklung der Feinwurzeln nach Kalkung eines Eichen-Buchen-Mischbestandes
im Pfälzer-Wald (Merzalben) im Zeitraum 1996 und
1997. Abschlußbericht Teil 1 an die FVA Rheinland-Pfalz (1998)
B. Niethard und G. M. Rothe: Kalkungsbedingte Reaktionen im Säure-Stoffwechsel
vitaler Feinstwurzeln eines Eichen-Buchen-Mischbestandes im Pfälzer-Wald (Merzalben)
im Zeitraum 1996 und 1997. Abschlußbericht Teil 2 an die FVA Rheinland-
Pfalz (1998)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 120
10.24 Gruppe Prof. Dr. E.R. Schmidt
Ross, R., Hankeln, T.; Schmidt, E. R.: Complex evolution of tandem-repetitive DNA
in the Chironomus thummi species group. J. Mol. Evol., 44, 321-326, 1997
Jacq, C. C. Jacq, J. Alt-Mörbe, B. Andre, W. Arnold, A. Bahr,J. P. G. Ballesta, M.
Bargues, L. Baron, A. Becker, N. Biteau, H. Blöcker, C. Blugeon, J. Boskovic, P.
Brandt, M. Brückner, M. J. Buitrago, F. Coster, T. Delaveau, F. del Rey, B. Dujon, L.
G. Eide, J. M. Garcia-Cantalejo, A. Goffeau, A. Gomez-Peris, C. Granotier, V.
Hanemann, T. Hankeln, J. D. Hoheisel, W. Jäger, A. Jimenez, J.-L. Jonniaux, C.
Krämer, H. Küster, P. Laamanen, Y. Legros, E. Louis, S. Möller-Rieker, A. Monnet,
M. Moro, S. Müller-Auer, B. Nußbaumer, N. Paricio, L. Paulin, J. Perea, M. Perez-
Aonso, J. E. Perez-Ortin, T. M. Pohl, H. Prydz, B. Purnelle, S. W. Rasmussen, M.
Remacha, J. L. Revuelta, M. Rieger, D. Salom, H. P. Saluz, J. E. Saiz, A.-M. Saren,
M. Schäfer, M. Scharfe, E. R. Schmidt, C. Schneider, P. Scholler, S. Schwarz, A.
Soler-Mira, L. A. Urrestarazu, P. Verhasselt, S. Vissers, M. Voet, G. Volckaert, G.
Wagner, R. Wambutt, E. Wedler, H. Wedler, S. Wölfl, D. E. Harris, S. Bowman, D.
Brown, C. M. Churcher, R. Connor, K. Dedman, S. Gentles, N. Hamlin, S. Hunt, L.
Jones, S. McDonals, L. Murphy, D. Niblett, C. Odell, K. Oliver, M. A. Rajandream, C.
Richards, L. Shore, S. V. Walsh, B. G. Barell, F. S. Dietrich, J. Mulligan, E. Avilles,
A. Berno, J. Carpenter, E. Chen, J. M. Cherry, E. Chung, M. Duncan, S. Hunicke-
Smith, R. Hyman, C. Komp, D. Lashkari, H. Lew, D. Lin, D. Mosedale, K. Nakahara,
A. Namath, P. Oefner, C. Oh, F. X. Petel, D. Roberts, S. Schramm, M. Schroeder, T.
Shogren, N. Shorff, A. Winant, M. Yelton, D. Botstein, R. W. Davis, M. Johnston, L.
Hillier, L. Riles and other members of the Genome Sequencing Center, K. Albermann,
J. Hani, K. Heumann, K. Kleine, H. W. Mewes, A. Zollner, & Zaccaria.The
nucleotide sequence of Saccharomyces cerevisiae chromosome IV. Nature 387,75-
78, 1997
Dessen, E.M.B., Middeler, M., Schmidt, E. R.: Molecular characterization of the DNA
puff C4B gene of Trichosia pubescens (Diptera, Sciaridae). submitted to Chromosoma,
1997
Hankeln, T., Friedl, H.; Ebersberger, I.; Martin, J.; Schmidt, E. R.: A variable intron
distribution in globin genes of Chironomus: evidence for recent intron gain. Gene,
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der Satelliten DNA aus zellkulterzellen oder Gewebeproben (Satelliten-DNA-
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DNA-analytische Verfahren zur Artendifferenzierung (Hrsg. G. A. Schreiber. K. W.
Bögl) pp 45-53, 1997
Hankeln, T., Amid, C., Weich, B. Niessing, J., Schmidt, E. R.: Molecular Evolution of
the Globin Gene Cluster E in Two Distantly Related Midges, Chironomus pallidivittatus
and Chironomus thummi thummi. J. Mol. Evol.46, 589-601, 1998
Kraemer, C., Weil, B., Christmann, M., Schmidt, E. R.: The new geneDmX from
Drosophila melanogaster encodes a novel WD-repeat protein. Gene 216, 267-276,
1998
Green, B., Kuchumov, A. R., Hankeln, T., Schmidt, E. R., Bergtrom, G. Vinogradov,
S. N.: An electrospray ionization mass spectrometric study of the extracellular he-

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 121
moglobins from Chironomus thumm thummi. Biochem. Biophys. Acta, 1383, 143-
150, 1998.
10.25 Gruppe Ökologie (Prof. Dr. A. Seitz, PD Dr. M Veith)
Amann T., Rykena S., Joger U., Nettmann K. and M. Veith: Zur Artlichen Trennung
von Lacerta bilineata Daudin, 1802, und L. viridis (Laurenti, 1768). Salamandra 33
(4) 255 – 268 (1997)
Gasc J.P., Cabela, A., Crnobrnja-isailovic, J., Dolmen, D., Grossenbacher, K., Haffner,
P., Lescure, J., Martens, H., Marzinez-Rica, J.P., Maurin, H., OlivierA, M.E..,
Sofianidou, T.S., Veith, M., Zuiderwijk, A. (Hrsg.): Atlas of the amphibans and reptiles
in Europe. Societas Euoropaea Herpetologica, Paris. (1997)
Heidenreich A., Poethke H.-J. and A. Seitz: Ableitung der minimalen langfristig überlebensfähigen
Populationsgrößen (MVP) von Insekten aus längerfristigen Abundanzbeobachtungen.
Verh. der DZG, 237 (1997)
Heidenreich A., Poethke H.-J., Halwart M. and A. Seitz: Simulation der Populationsdynamik
von Pomacea canaliculata (Prosobranchia) zur Bewertung von Managementmaßnahmen.
Verh. der Ges. für Ökologie 27, 441-446 (1997)
Henle K. and M. Veith (Hrsg.): Naturschutzrelevante Methoden der Feldherpetologie.
Mertensiella 7 (1997)
Henle K.: Aufgaben der Feldherpetologie im Naturschutz: Konzeptioneller Rahmen
und Defizite. Mertensiella 7, 1-15 (1997)
Henle K.: Naturschutzrelevante Nebenwirkungen feldherpetologischer Methoden.
Mertensiella 7, 377-389 (1997)
Johannesen J., Schwing U., Seufert W., A. Seitz and M. Veith: Analysis of Gene
Flow and Habitat Patch Network for Chazara briseis (Lepidoptera: Satyridae) in an
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(1997)
Kaiser A. and R. Schlenker: Auswirkung des frühen Kälteeinbruchs im Jahr 1974 auf
das Rastverhalten wegziehender Teichrohrsänger Acrocephalus scirpaceus am
Bodensee – eine retrospektive Analyse der Fangdaten. Die Vogelwarte 39, 149-163
(1997)
Klein M. and M. Veith: Metapopulationen – ein sinnvolles Konzept für den Amphibienschutz?
Mertensiella 7, 17-28 (1997)
Müller J., Ch. Stürzbecher and E. Partsch: Geographic patterns of population structures
in two Gammarus fossarum types: genetics, morpholgy and ability for hybridization.
Verh. Dtsch. Zool. Ges. 90.1, 248 (1997)
Poethke H.J. and U. Hommen: Modellierung der Wirkung von Chemikalien auf aquatische
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Sound P. and H. Schausten: Neue Vorkommen der Westlichen Smaragdeidechse,
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Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 122
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Jakob C., Veith M., Seitz A. and A. Crivelli: Données préliminaires sur la communauté
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Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 123
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Pagano A. and D.Schmeller: Is recombination less neglible than previously described
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Steinfartz S., Veith M. and D. Tautz: Mitochondrial sequence analysis of Salamandra
taxa suggests old splits of major lineages and postglacial recolonization of Central
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Veith M., Bahl A. and A. Seitz: Populationsgenetik im FIFB Einsatzmöglichkeiten

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10.26 Gruppe Prof. Dr. A. Wild
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(Quercus petraea) - A phytotron study. Chemosphere 36, 789-794 (1998).
Kurz, C., Schmieden, U., Strobel, P., Wild, A.: The combined effect of CO2, ozone,
and drought on the radical scavenging system of young oak trees (Quercus petraea)
- A phytotron study. Chemosphere 36, 783-788 (1998)
Wilksch, W., Schmitt, V., Wild, A.: Ehtylene~biosynthesis in conifers: investigations
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(Picea abies) and silver fir (Abies alba). Chemosphere, 36, 883-888 (1998).

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 125
Wohlfahrt, S., Schmitt, V., Wild, A.: Investigation on phosphoenol pyruvate carboxylase
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different glutamine synthetase isoforms in the amphidiploid crop Brassica napus. In:
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Proc. XIth Intern. Congress on Photosynthesis, Budapest (Hungary), August 17-22,
1998. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht-Boston-London (1998).
Sutter, A., Philipps, A., Ochs, G., Wild, A.: Evidence for the existence of a pseudogene
for the large subunit of RUBISCO within the chloroplast DNA of Norway
spruce (Picea abies). In: Garab, G. (Ed.): Photosynthesis: Mechanisms and Effects,
Vol. IV, pp. 3003-3006. Proc. XIth Intern. Congress on Photosynthesis, Budapest
(Hungary), August 17-22, 1998. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht-Boston-
London (1998).
Wilksch, W., Wohlfahrt, S., Strobel, P., Wild, A.: Diagnosis of damage to Norway
spruce (Picea abies) through ethylene and other biochemical criteria. In: Garab, G.
(Ed.): Photosynthesis: Mechanisms and Effects, Vol. IV, pp. 2749-2752. Proc. XIth
Intern. Congress on Photosynthesis, Budapest (Hungary), August 17-22, 1998. Kluwer
Academic Publishers, Dordrecht-Boston-London (1998).
Ochs, G., Schock, G., Trischler, M., Kosemund, K., Wild, A.: Complexity and expression
of the glutamine synthetase multigene family in the amphidiploid crop
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Schmitt, V., Kussmaul, A., Wild, A.: Interaction of elevated CO2 and ozone concentrations
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oak (Quercus petraea) trees. Z. Naturforsch. 54 c (Biosciences), 812-823 (1999).
Simon, A., Wild, A.: Auswirkungen verschiedener Futterpflanzen auf die Entwicklung
von Schwammspinnerraupen. Mitteilungen aus der Forstlichen Versuchsanstalt
Rheinland-Pfalz, 45, 14-26 (1999).

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 126
Wild, A.: Pflanzenphysiologische Versuche in der Schule. Biologische Arbeitsbücher.
Quelle und Meyer Verlag, Wiebelsheim (1999) ISBN 3-494-01266-0.
Wild, A., Schmitt, V., Eis, U., Strobel, P., Wilksch, W., Wohlfahrt, S.: Okulare und
biochemische Schadensdiagnose bei Fichten und Weißtannen. Ein Vergleich beider
Diagnoseverfahren an Dauerbeobachtungsflächen in Baden-Württemberg. Projekt
Europäisches Forschungszentrum für Maßnahmen zur Luftreinhaltung (PEF) im
Forschungszentrum Karlsruhe, FZKA-PEF 149 (1996). ISSN: 0948-535X.
Wild, A., Ball, R.: Photosynthetic unit and photosystems. History of research and
current view (relationship of structure and function). Backhuys Publishers, Leiden
(1997). ISBN: 90-73348-70-6.
10.27 Gruppe Prof. Dr. A. Escher
Escher, A.: Travel Rituals of a Social Scientist. In: Der Blaue Kompressor - Floating
& Stomping Company - Gustav Deutsch/Hanna Schimeck (Hrsg.): Odyssee Today.
Athen/Wien, 2. Teil, S. 22-24. (1997)
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(Hrsg.): Globalisierung und Lokalisierung. Netzwerke in der Dritten Welt. Mainz, S.
115-137 (=Interdisziplinärer Arbeitskreis Dritte Welt 12) (1997)
Escher, A.: Les acrobates marocains dans les cirques allemands. In: Berriane, M.
und H. Popp (Hrsg.): Migrations internationales entre le Maghreb et l´Europe - les
effects sur les pays de destination et d´origine. Actes du colloque maroco-allemand
de München, Passau 1998, S. 245-254. (=Maghreb-Studien 10) (1997)
H. Egner, A. Escher, M. Kleinhans und P. Lindner: Extreme Natursportarten - Die
raumbezogene Komponente eines aktiven Freizeitstils. Die Erde 128., S. 121-138
(1998)
Escher, A.: Maloula from an agricultural village to a touristic site. - Al-Majalla al-
Joughraphia. Geographical Magazine, , S.84-90 (1998)
Escher, A. und F. Meyer: "Wir waren wie die Nomaden ...". Mobilität und Flexibilität,
die Basis der Existenzsicherung von "Nawar" in der Arabischen Republik Syrien. In:
Jörg, Janzen (Hrsg.): Räumliche Mobilität und Existenzsicherung. Fred Scholz zum
60. Geburtstag. (=Abhandlungen - Anthropogeographie. Institut für Geographische
Wissenschaften. Freie Universität Berlin. Band 60) Berlin (1999)
Escher, A.: Der informelle Sektor in der Dritten Welt. Plädoyer für eine kritische
Sicht. Geographische Rundschau 51. Heft 12., S. 658-661 (1999)

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 127
10.28 Gruppe Prof. Dr. J. Grunert / PD Dr. D. König
Grunert, J. und U. Hardenbicker (1997): The frequency of landsliding in the north
Rhine area and possible climatic implications. In: Frenzel, B. et al. (Hrsg.): Rapid
mass movement as a source of climatic evidence for the Holocene. Mainz, Strasbourg,
Ulm. (=Paläoklimaforschung Bd. 19), S. 159 - 170.
Grunert, J. (1997): Das Mittelrheintal. In: Stiehl, E. (Hrsg.): Die Stadt Bonn und ihr
Umland. Ein geographischer Exkursionsführer. (=Arbeiten zur rheinischen Landeskunde,
Heft 66). Bonn, S. 175 - 189.
Sauerborn, J., Hess, S. & J. Grunert (1998): Naturschutz in Westafrika. DasBeispiel
des Pandjari-Nationalparks (Benin). In: Erdmann, K.-H. (Hrsg.): Internationaler Naturschutz.
Berlin, Heidelberg, New York (Springer), S. 227-244.
König, D. (1997) „Bodenschutzmaßnahmen im Weinbau - Ergebnisse eines Forschungsprojektes
in Steillagen am Niersteiner Horst“ In: Forum Umwelt: „Bodenschutz
und Bodenverbesserungsmaßnahmen“. Tagungsband. Ingelheim, S. 15 - 22
König, D. (1998): Stofftransporte im Steillagen-Weinbau im östlichen Rheinhessen.
In: MÄUS-BACHER, R. (Hrsg.): Stofftransport. Methodik, Modellierung, Regionale
Aspekte. Jena (=Jenaer Geographische Manuskripte, Bd. 19). S. 39-40.
10.29 Gruppe Prof. Dr. M. Kersten
Johnson C.A. und Kersten M. (1999): Solubility of Zn(II) in association with calcium
silicate hydrates in alkaline solutions.- Environ. Sci. Techn. 33, 2296-2298.
Kersten, M. (1999): Mobilitätsprognose für Arsen in kommunalen und industriellen
Reststoff-Deponaten. In: Rosenberg F. und Röhling H.-G. (Hrsg.) Arsen in der Geosphäre.
Schriftenreihe der DGG, Heft 6, S. 33-42.
Kersten M., Kulik M. und Löffler A. (1999): Modelling post-inflow trace metal partitioning
in the Gotland Deep, Baltic Sea. In: Härtling J., Huch M. und Matschullat J.
(Hrsg.), Umwelt 2000 - Geowissenschaften für die Gesellschaft. Schriftenreihe der
DGG, Heft 9, S. 68-70.
Kersten M. (1999): Evaluierung von Abfallentsorgungskonzepten unter geochemischen
Aspekten. In: Härtling J., Huch M. und Matschullat J. (Hrsg.), Umwelt 2000 -
Geowissenschaften für die Gesellschaft. Schriftenreihe der DGG, Heft 9, S. 67-68.
Kersten M. (1999): Geochemie der Chernobyl-Lava - Einkapseln oder Auslaugen?
In: Härtling J., Huch M. und Matschullat J. (Hrsg.), Umwelt 2000 - Geowissenschaften
für die Gesellschaft. Schriftenreihe der DGG, Heft 9, S. 67.
Kersten M. und Wroblewski Th. (1998): Two-dimensional XAFS topography of amorphous
oxyhydroxide layers in Mn/Fe nodules. Jahresbericht DESY/HASYLAB,
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Kersten M., Kulik D.A. und Löffler A. (1998): Modelling post-inflow trace metal partitioning
in the Gotland Deep, Baltic Sea. Mineral. Mag. 62A, 769-770.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 128
Kulik D.A. und Kersten M. (1998): Thermodynamic modelling of heterogeneous
sorption of trace metals onto synthetic and natural non-stoichiometric Mn oxides.
Mineral. Mag. 62A, 826-827.
Kersten M. (1998): Immobilisierung von Chromat in MVA-Schlackendeponaten.-
Beih. z. Eur. J. Mineral. 10/1, 153.
Duffek A., Leipe Th. und Kersten M. (1998): Vergleichende Untersuchungen zur
Schwermetallverteilung in den Oberflächensedimenten der inneren ostdeutschen
Küstengewässer. Bodden 6, 111.
Kersten M., Thomsen S., Priebsch W. und Garbe-Schönberg C-D. (1998): Scavenging
and particle residence times determined from 234Th/238U disequilibrium in the
coastal waters of Mecklenburg Bay.- Appl. Geochem. 13, 339-347.
Kersten M., Schulz-Dobrick B., Lichtensteiger T. und Johnson C. A. (1998) Speciation
of Cr in leachates of a MSWI bottom ash landfill.- Environ. Sci. Technol. 32,
1398-1403.
Kersten M. (1998): Speziationsmodelle für Schwermetalle in Deponiesickerwässern.
In: Voigt H.-J. und Wippermann, Th. (Hrsg.) Handbuch zur Erkundung des Untergrundes
von Deponien und Altlasten, Band 6: Geochemie. Springer Verlag, Berlin,
Heidelberg, S. 287-302
Kersten M. (1998): Solid-solution aqueous-solution equilibria in cementitious waste
stabilization systems. In: Marfunin A.S. (Hrsg.) Advanced Mineralogy, Vol. III: Mineral
Matter in Space, Mantle, Ocean Floor, Biosphere, Environmental Management,
Jewelry. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, S. 345-348.
Kersten M., Moor H. Ch. und Johnson C.A. (1997): Speciation of trace metals in
leachate from a MSWI bottom ash landfill.- Appl. Geochem. 12, 675-683.
Kersten M., Garbe-Schönberg C-D., Anagnostou Ch. und Sioulas A. (1997): Source
apportionment of Pb pollution in the coastal waters of Elefsis Bay, Greece.- Environ.
Sci. Technol. 31, 1295-1301.
Kersten M. und Böttcher M. (1997): Geochemische Modellierung von Partikel/Wasser-Wechselwirkungen.-
Geowissenschaften 15, 34-39.
Kersten M. (1997): Chapter 5: Sediments. In: Van der Sloot H. A., Heasman L. und
Quevauviller Ph. (Hrsg.) Harmonization of Leaching/Extraction Tests. Elsevier, Amsterdam,
S. 75-99.
Kersten M. (1997): Speziation von Cr im Sickerwasser einer MV-
Schlackenmonodeponie. Jahrestagung der Fachgruppe Wasserchemie der GDCh,
Lindau, 5.-7. Mai 1997, S. 381-383.

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 129
10.30 Gruppe Prof. Dr. J. Preuß
Preuß, J. (1996): Alte Rüstungsstandorte - Erfassung und Bewertung von Umweltkontaminationen.
In: Forschungsmagazin der Johannes Gutenberg-Universität
Mainz, Ausgabe 1/96 (Cebit, Hannover Messe), S. 34-51. Mainz.
Preuß, J. und F. Eitelberg (1996): Handbuch Altlasten, Band 4: Materialienband:
Ehemalige Anlagen und Produktionsverfahren auf Rüstungsaltstandorten und ihre
Bewertung. 258 S., 134 Abb., 109 Tab. Wiesbaden.
Preuß, J., Rebholz, A., Schneidermeier, Th. und L. Zöller (1996): Zur Geoarchäologie
der paläolithischen Fundschichten von Wallertheim/Rheinhessen. In: A. Semmel
(Hrsg.): Pleistozäne und holozäne Böden aus Lößsubstraten am Nordrand der Oberrheinischen
Tiefebene. Exkursionsführer zur 15. Tagung des Arbeitskreises für
Paläopedologie der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft vom 16.-18-5.1996 in
Hofheim am Taunus. S.109-130. Frankfurt am Main. (Frankfurter Geowissenschaftliche
Arbeiten, Serie D - Physische Geographie, Band 20.)
Preuß, J., Hens, TH. und C. Ihle (1997): Rutschungen am Jakobsberg bei Ockenheim.
In: Kandler, O., Licht, W. und E. Rettinger, Pädagogisches Zentrum / Institut
für Geschichtliche Landeskunde (Hrsg.): Der Landkreis Mainz-Bingen. PZ-
Information 1/97, S. 30-39. Bad Kreuznach.
Preuß, J. und F. Eitelberg (1998): Historisch-genetische Rekonstruktion des ehemaligen
Sprengstoffwerkes der Westfälisch - Anhaltischen - Sprengstoff AG (WAS-AG)
in Elsnig bei Torgau (Sachsen). 197 S., 36 Abb., 56 Tab. unveröffentlicht. Für: Oberfinanzdirektion
Hannover im Rahmen des Altlastenprogramms Ost der Bundeswehr.
Preuß, J. und F. Eitelberg (1998): Historisch-genetische Rekonstruktion der ehemaligen
Heeres-Munitionsanstalt Altenhain. 113. S., 28 Abb., 12 Tab. im Text, 12 Tab.
im Anhang, 1 Luftbildplan mit überlagertem Gebäudebestand M 1 : 2.500. Mainz,
unveröffentlicht. Für: Hydrogeologie Nordhausen.
Preuß, J. und F. Eitelberg (1998): Historisch-genetische Rekonstruktion der ehemaligen
Fabrik zur Herstellung von Trinitrotoluol, Dinitrobenzol und Preßkörpern aus
Sprengstoffen sowie zur Verfüllung und Entlaborierung von Munition der ESPAGIT
AG in Hallschlag. 284 S., 72 Abb., 25 Tab., 100 Fotos im Fotoanhang, 1 Luftbildplan
mit überlagertem Gebäudebestand M 1 : 2.500. Mainz, unveröffentlicht. Für: Bezirksregierung
Trier
PREUSS, J. und F. EITELBERG (1999): Das Werk Kraiburg der Deutschen
Sprengchemie GmbH (Planung, Bau, Betrieb, Verarbeitung). In: Waldkraiburg erzählt,
S. 77- 98
PREUSS, J. (1999): Vorstudien zu geomorphologischen Arbeiten im Permafrostgebiet
des North Slope (Nord-Alaska). In: DITTMANN, A. und J. WUNDERLICH (Hg.):
Geomorphologie und Paläoökologie. Festschrift für Wolfgang Andres zum 60. Geburtstag.
Frankfurter Geowissenschaftliche Arbeiten. Serie D. Physische Geographie.
Band 25. S. 163 – 176.
PREUSS, J. und F. EITELBERG (1999): Hallschlag. 345 S., 79 Abb. (davon 18 in
Farbe), 23 Tabellen, 100 zeitgenössische Fotos im Anhang. Mainzer Geographische
Studien, H. 45. Mainz. (im Druck).

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 130
10.31 Gruppe Prof. Dr. D. Schenk
Wolff-Boenisch, D., Track, T., Schenk, D. & Oberhänsli, R. (1996): Sorption von
2,4,6-Trinitrotoluol und 1,3-Dinitrobenzol an unterschiedlichen Bodenmodellsubstanzen.
Grundwasser, 1(2), 63-68.
Wolff-Boenisch, D., Track, T. & Schenk, D. (1996): Proceedings of SECOTOX 96,
25.-28.08.1996, Metz, Frankreich (Poster).
Track, T., Wolff-Boenisch, D. & Schenk, D.(1997): Das Transportverhalten von
2,4,6-Trinitrotoluol (TNT) und 1,3-Dinitrobenzol (DNB) in der ungesättigten Bodenzone,
Fachtagung Grundwassersanierung (Rüstungsaltlasten), Munster (Poster).
Koziol, M., Hofmeister, W., von Platen, H., Schmitt, H., Schenk, D., et al. (1997): Die
„Nordpfälzer Quecksilberlagerstätten“ im Blickpunkt der heutigen Umweltforschung.
Mainzer naturwiss. Archiv/ Beiheft, 19, 93-97, Mainz.
Wolff-Boenisch, Track, T., Wolff-Boenisch, D., Schenk, D. (1998): Freisetzungs- und
Mobilitätsverhalten von Nitroaromaten in der ungesättigten Zone - Experimentelle
Studien und Modelle-.- Terra Nostra, P188 - P189, Berlin.
Schenk, D., Schäfer, T. Knoke, H. (1998): Mobiler Feststofftransport bei der Uferfiltration
- Einfluß der hydraulisch-geochemischen Randbedingungen.-Terra Nostra;
F8.11-17.50, Nachtrag S. 4, Berlin.
Schäfer, T., Knoke, H., Schenk, D. (1998):Transport of particulate matter in groundwater
depending on natural and anthropogenic hydraulic variations.- Proceedings of
the XXVIII IAH congress: Gambling with groundwater, Las Vegas (Nevada), 27.
Sept. -2. Oct., Hrsg. BRAHANA, V. et al., S.541-547.
Track, T. & Schenk, D. (1998): Überblick über Erfahrungen mit Sanierungstechnologien
für Rüstungsaltlasten.- Statusseminar zum BMBF-Forschungsverbund, Biologische
Verfahren zur Bodensanierung, 6.-7. Mai 1998, Clausthal-Zellerfeld. (im Druck)
Hofmann, T., Schäfer, T., Schenk, D. & Schöttler, U. (1998): Bedeutung kolloidaler
und suspendierter Partikel bei der künstlichen Grundwasseranreicherung.- Vom
Wasser, 91, S. 29-45.
Track, T. & Schenk, D. (1998): Recherche über das Abbau-
/Transformationsverhalten von 2,4,6-Trinitrotoluol, 2,4- & 2,6-Dinitrotoluol sowie den
Entwicklungsstand von Sanierungstechnologien für Sprengstoffkontaminationen.-
Forschungsberichte des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen
(im Druck).
Schenk, D., Wolff-Boenisch, D. & Track, T. (1998): Freisetzungs-, Sorptions-,
Transport- und Diffusionsverhalten von 2,4,6-Trinitrotoluol (TNT) in der ungesättigten
Bodenzone.- Mainzer Geowissenschaftliche Mitteilungen, (eingereicht).

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 131
10.32 Gruppe Prof. Dr. R.-D. Wilken
Wilken, R.-D.
Speziation messen - wieso und warum?
Nachrichten aus Chemie, Technik und Laboratorium. 47 (1999) 1312-1314
Holz, J., Kreutzmann, R.-D. Wilken, R.-D. and R. Falter
Methylmercury Monitoring in Rainwater Samples using in situ Ethylation in Combination
with GC-AFS and GC-ICP-MS Techniques. Applied Organometallic Chemistry
13, 789-794, 1999
M. Stumpf, T.A. Ternes, R.-D. Wilken, S.V. Rodrigues, W. Baumann
Polar drug residues in sewage and natural waters in the state of Rio de Janeiro,
Brazil. Science of the Total Environ. 225, 135-142, 1999
T.A. Ternes, M. Stumpf, J. Müller, K. Haberer, R.-D. Wilken, M. Servos
Behaviour and occurence of estrogens in municipal sewage treatment plants - I.
Investigations in Germany, Canada and Brazil. Science of the Total Environ. 225,
81-90, 1999
D. Wallschläger, M. V. M. Desai, M. Spengler, C.C. Windmöller, R.-D. Wilken
How Humic Substances Dominate Mercury Geochemistry in Contaminated Floodplain
Soils and Sediments. J. Environ. Qual. (1998) 27, 1044-1054
Th. Knepper, F. Kirschöfer, I. Lichter, A. Maes, R.-D. Wilken
Metabolism Studies of Phenylsulfonamides Relevant for Water Works. Environ.
Science & Techn. 33, 945 - 950, 1999

Zentrum für Umweltforschung - Jahresbericht 1999 132
R.-D. Wilken, R. Falter
Determination of methylmercury with the species specific isotope addition method by
using a new developed HPLC-ICP-MS coupling technique with ultrasonic nebulization.
Appl. Organometal. Chem., (1998) 12, 551-557
R. Falter, R.-D. Wilken
Isotope experiments for the determination of the abiotic mercury methylation potential
of a river Rhine sediment. Vom Wasser, 90, 217-231 (1998)
Falter, R.-D. Wilken
Determination of Rare Earth Elements by ICP-MS and Ultrasonic Nebulization in
Sludges of water Treatment Facilities. Vom Wasser, (1998) 57-64 Band 90
Falter, R.-D. Wilken
Determination of Carboplatinum and Cisplatinum by Interfacing High
Performance Liquid Chromatography with Inductively Coupled Plasma-Mass
Spectrometry using Ultrasonic Nebulisation, Science of the Total Environ. 225, 167-
176, 1999
Wilken, R-D., Falter, R.:
Determination of methylmercury with the species specific isotope addition method by
using a new developed HPLC-ICP-MS coupling technique with ultrasonic nebulization.
Appl. Organometal. Chem. 12, 551-557 (1998)
Wilken, R-D.
Speciation of Chemical Elements in the Environment. In: Ecotoxicology, Ed: G.
Schüürmann, B. Markert, 1998 John Wiley & Sons, Inc. and Spektrum Akademischer
Verlag. Seiten 223-235
Wilken, R.-D., Ternes, Th. A., Knepper, Th. P., Schneider, St. und Haberer, K.
(1997): Ordinary and special European Perspectives in water research. The Environment
Professional 19, 14-24
10.33 MPI für Chemie, Abt. Luft- und Biogeochemie
C. Ammann, F.X. Meixner, R. Lösch, J. Busch (1997): Co2 and H2O gas exchange
of a Triticale field: II. Micrometeorological flux studies and comparison with upscaling
from porometry. In: Phys. Chem. Earth, 21 (3), pp 151-155.
M.O. Andreae (1997): Emissions of trace gases and aerosols from savanna fires. In:
Fire in the Southern African Savanna: Ecological and Environmental Perspectives
(B.W. van Wilgen, M.O. Andreae, J.G. Goldammer, and J.A. Lindesay, eds.), pp
161-183. Witwatersrand University Press, Johannesburg, SA.
M.O. Andreae and P. J. Crutzen (1997): Atmospheric aerosols: Biogeochemical
sources and role in atmospheric chemistry. In: Science 276, pp 1052-1058.
D.M. Banerjee, M. Schidlowski, F. Siebert, M.D. Brasier (1997): Geochemical changes
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