Speziation von Neptunium bei der Migration in Tongestein

Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen eines Stipendiums des interdisziplinärenrnGraduiertenkollegs 826 „Spurenanalytik von Elementspezies: Methodenentwicklung und Anwendungen“, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und das Land Rheinland-Pfalz, angefertigt. Dabei sollten neue Erkenntnisse über die Wechselwirkung zwischen Neptunium und natürlichem Tongestein mit Hinblick auf die Endlagerung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle in einem geologischen Tiefenlager gewonnen werden. Auf Grund seiner langen Halbwertszeit von mehr als zwei Millionen Jahren wird Np-237 einen signifikanten Anteil an der Radiotoxizität dieser Abfälle nach Lagerzeiten von mehr als 1000 Jahren haben. Np tritt in Lösung unter umweltrelevanten Bedingungen in den Oxidationsstufen +IV und +V auf. Auf Grund der guten Löslichkeit und daher höheren Mobilität ist Np(V) als die gefährlichere Spezies einzustufen. In den Migrationsstudien wurdernOpalinuston (OPA) aus Mont Terri, Schweiz, als natürliches Referenzmaterial verwendet. Der Fokus dieser Arbeit lag dabei auf der Speziation von Np an der Mineraloberfläche mittels synchrotronbasierter Röntgenabsorptionsspektroskopie (EXAFS/XANES).rnDie Wechselwirkung zwischen Np(V) und OPA wurde zunächst in Batch- und Diffusionsexperimenten in Abhängigkeit verschiedener experimenteller Parameter (u.a. pH, Temperatur, Hintergrundelektrolyt, Einfluss von Huminsäure, Konkurrenz mit U(VI), aerobe/anaerobe Bedingungen) untersucht. Die Untersuchung der Np-Speziation erfolgt zum einen an Pulverproben aus Batch-Experimenten unter aeroben und anaeroben Bedingungen, welche mittels EXAFS-Spektroskopie untersucht wurden. Zum anderen wurden ortsaufgelöste μ-XANES-Messungen an Np-Anreicherungen auf OPA-Dünnschliffen und in Diffusionsproben durchgeführt. Durch Kombination der Spektroskopie mit μ-Rötngenfluoreszenzmapping (XRF) und μ-Röntgenbeugung (XRD) konnten zudem Erkenntnisse über die Elementverteilung von Np und anderen im Opalinuston enthaltenen Elementen sowie über kristalline Mineralphasen im Umfeld von Bereichen erhöhter Np-Konzentration erhalten werden.rnSowohl Sorptionsexperimente als auch die spektroskopischen Untersuchungen zeigten eine teilweise Reduktion von Np(V) zu Np(IV) bei der Wechselwirkung mit OPA. Dabei konnte Pyrit als eine der redoxaktiven Phasen identifiziert werden. In diesem Zusammenhang ist die Bildung schwerlöslicher Np(IV)-Spezies mit Hinblick auf die Endlagerung positiv zu bewerten.

Intra- and interspecific competition in western barbastelle bats (Barbastella barbastellus, SCHREBER 1774)

In the present thesis I examined individual and sex-specific habitat use and site fidelity in the western barbastelle bat, Barbastella barbastellus, using data from a four-year monitoring in a Special Area of Conservation in Rhineland-Palatinate, Germany. The western barbastelle occurs in central and southern Europe from Portugal to the Caucasus, but is considered to be rare in large parts of its range. Up to now, long-term field studies to assess interannual site fidelity and the possible effects of intra- and interspecific competition have not been studied in this species. Nevertheless, such data provide important details to estimate the specific spatial requirements of its populations, which in turn can be incorporated in extended conservation actions. I used radio-telemetry, home range analyses und automated ultrasound detection to assess the relation between landscape elements and western barbastelle bats and their roosts. In addition, I estimated the degree of interspecific niche overlap with two selected forest-dwelling bat species, Bechstein's bat (Myotis bechsteinii) and the brown long-eared bat (Plecotus auritus). Intra- and interannual home range overlap analyses of female B. barbastellus revealed that fidelity to individual foraging grounds, i.e. a traditional use of particular sites, seems to effect the spatial distribution of home ranges more than intraspecific competition among communally roosting females. The results of a joint analysis of annual maternity roost selection and flight activities along commuting corridors highlight the necessity to protect roost complexes in conjunction with commuting corridors. Using radio-tracking data and an Euclidean distance approach I quantified the sex-specific and individual habitat use by female and male western barbastelle bats within their home ranges. My data indicated a partial sexual segregation in summer habitats. Females were found in deciduous forest patches and preferably foraged along linear elements within the forest. Males foraged closer to forest edges and in open habitats. Finally, I examined the resource partitioning between the western barbastelle bat and two syntopic bat species with a potential for interspecific competition due to similarities in foraging strategies, prey selection and roost preferences. Simultaneous radio-tracking of mixed-species pairs revealed a partial spatial separation of the three syntopic bat species along a gradient from the forest to edge habitats and open landscape. Long-eared bats were found close to open habitats which were avoided by the other two species. B. barbastellus preferred linear landscape elements (edge habitats) and forests, M. bechsteinii also preferred forest habitats. Only little overlap in terms of roost structure and tree species selection was found.

Leben mit Phenprocoumon — optimal versorgt? : Untersuchung der Qualität und Effektivität der Phenprocoumon-Therapie im ambulanten Sektor

In Deutschland wird zur oralen Vitamin-K-Antagonistentherapie überwiegend der Wirkstoff Phenprocoumon (PPC) eingesetzt und die meisten Patienten werden durch ihren Hausarzt betreut. In einer deskriptiven, nicht-interventionellen Studie wurde die Ist-Situation der Versorgung von PPC-Patienten im ambulanten Sektor untersucht. Ziel war es, die Qualität und Effektivität der bisherigen Standardtherapie zu evaluieren. In Anbetracht der Einführung der neuen oralen Antikoagulantien (NOAC) ist die Untersuchung der PPC-Therapie von besonderem Interesse. Dem „Throughput-Modell“ folgend sollten „Input“- und „Outcome“-Parameter analysiert werden. rnIn einer klinischen Studie wurden 50 ambulant behandelte Patienten mit PPC-Therapie jeweils über einen Zeitraum von 3 Jahren retrospektiv beobachtet. In 5 niedergelassenen Arztpraxen in Rheinland-Pfalz wurden dazu 10 Patienten pro Praxis rekrutiert. Anhand der Patientenakte wurde eine Dokumentenanalyse durchgeführt. Die Selbstmedikation wurde mit einem eigens erstellten Fragebogen erfasst. rnIm Studienkollektiv wurden im Median 3 Comorbiditäten ermittelt. Die mediane Wochendosis betrug 4,0 Tabletten à 3 mg PPC. Die Patienten wurden im Median mit weiteren 15 verschiedenen Wirkstoffen therapiert, einer davon wurde in Selbstmedikation eingenommen. Im gesamten Beobachtungszeitraum fanden pro Patient im Median 57 Arztbesuche statt, die durch die Phenprocoumon-Therapie bedingt waren. INR (International normalized ratio)-Messungen (Median 47) waren der häufigste Grund für die Arztbesuche, so dass ein 3-Wochen-Rhythmus vom Gesamtkollektiv zu 97% erreicht wurde. Die „stabile“ INR-Einstellung wurde im Median nach 94 Tagen erreicht. Die prozentuale Rate (INR (%)) für die Einhaltung des INR-Zielbereiches (ZSB) erreichte internationale Benchmark-Werte, was auf eine gute Versorgungsqualität hindeutete. Die genauere Analyse ergab jedoch große interindividuelle Schwankungen. Während der „stabilen“ INR-Einstellung wurden bessere Ergebnisse als im Gesamtbeobachtungszeitraum erzielt. Drei Patienten (6%) erreichten die „stabile“ INR-Einstellung innerhalb von 3 Jahren nie. Die Auswertung für den erweiterten ZSB (ZSB ± 0,2) ergab bessere INR (%)-Ergebnisse als für den ZSB. Die Zeit im INR-ZSB (TTR (%)) erreichte mit 75% höhere Werte als INR (%) im ZSB mit 70%. Tendenziell war das Patientenkollektiv eher unter- als übertherapiert (Median „Under-INR“ 18% bzw. „Over-INR“ 8%). Erkrankungen und Impfungen stellten die wichtigsten der zahlreichen Einflussfaktoren für INR-Shifts hin zu Werten außerhalb des ZSB dar. Patienten, die Comedikation mit hohem Interaktionspotential einnahmen, erreichten in den INR-Qualitätsindikatoren schlechtere Ergebnisse als Patienten ohne potentiell interagierende Comedikation (Mann-Whitney-U-Test; p-Wert=0,003 für TTR (%), p=0,008 für INR (%)). In Zeitintervallen der „stabilen“ INR-Einstellung war der Unterschied nur für TTR (%) auffällig (Mann-Whitney-U-Test; p=0,015). Für den erweiterten ZSB waren die Unterschiede bezüglich beider INR-Qualitätsindikatoren nicht auffällig. Insgesamt wurden 41 unerwünschte Ereignisse (UAW) beobachtet, davon 24 (59%) in der Phase der „stabilen“ INR-Einstellung (21 leichte Blutungen, 1 schwere Blutung, 2 thromboembolische Ereignisse (TE)). Je 4 leichte Blutungen (19%) wurden in einen möglichen bzw. sicheren kausalen Zusammenhang mit der VKA-Therapie gebracht, wenn ein Zeitintervall von 3 Tagen zwischen der INR-Messung und Auftreten der UAW geprüft wurde. Ein TE wurde als sicher kausal gewertet. Von insgesamt 5 Krankenhausaufenthalten waren 3 bzw. 2 durch Blutungen bzw. TE veranlasst. Des Weiteren wurde im 3-Tage-Zeitintervall für 4 INR-Shifts hin zu Werten außerhalb des ZSB eine Interaktion mit verordneter CM als in sicherem oder möglichem kausalen Zusammenhang bewertet. Bei 49% der beobachteten Grippeimpfungen wurde ein INR-Shift festgestellt, der in ca. 60% der Fälle zu einem subtherapeutischen INR-Wert führte. Insgesamt war das klinische Ergebnis nicht optimal. rnDas „Outcome“ in Form der gesundheitsbezogenen Lebensqualität (LQ) wurde retrospektiv-prospektiv mittels SF-36-Fragebogen ermittelt. Die Patienten zeigten gegenüber der Normalbevölkerung einen Verlust an LQ auf körperlicher Ebene bzw. einen Gewinn auf psychischer Ebene. Das humanistische Ergebnis erfüllte bzw. übertraf damit die Erwartungen. rnInsgesamt wiesen die Ergebnisse darauf hin, dass Qualität und Effektivität der Antikoagulationstherapie mit PPC im ambulanten Sektor weiterer Optimierung bedürfen. Mit intensivierten Betreuungsmodellen lässt sich ein besseres Outcome erzielen. rn

A new information fusion method for land-use classification using high resolution satellite imagery

Satellite image classification involves designing and developing efficient image classifiers. With satellite image data and image analysis methods multiplying rapidly, selecting the right mix of data sources and data analysis approaches has become critical to the generation of quality land-use maps. In this study, a new postprocessing information fusion algorithm for the extraction and representation of land-use information based on high-resolution satellite imagery is presented. This approach can produce land-use maps with sharp interregional boundaries and homogeneous regions. The proposed approach is conducted in five steps. First, a GIS layer - ATKIS data - was used to generate two coarse homogeneous regions, i.e. urban and rural areas. Second, a thematic (class) map was generated by use of a hybrid spectral classifier combining Gaussian Maximum Likelihood algorithm (GML) and ISODATA classifier. Third, a probabilistic relaxation algorithm was performed on the thematic map, resulting in a smoothed thematic map. Fourth, edge detection and edge thinning techniques were used to generate a contour map with pixel-width interclass boundaries. Fifth, the contour map was superimposed on the thematic map by use of a region-growing algorithm with the contour map and the smoothed thematic map as two constraints. For the operation of the proposed method, a software package is developed using programming language C. This software package comprises the GML algorithm, a probabilistic relaxation algorithm, TBL edge detector, an edge thresholding algorithm, a fast parallel thinning algorithm, and a region-growing information fusion algorithm. The county of Landau of the State Rheinland-Pfalz, Germany was selected as a test site. The high-resolution IRS-1C imagery was used as the principal input data.

Mit Eco-Drive gegen Strassenlärm. Evaluation eines Interventionsprogramms zur Förderung eines leisen Fahrstils.

Strassenlärm ist diejenige Verkehrslärmquelle, die am meisten Menschen belastet. Veränderungen im Handeln der Lärmverursachenden stellen eine vielversprechende Möglichkeit dar, bisherige Lärmbekämpfungsmassnahmen zu ergänzen. Die vorliegende Studie, welche vom Schweizerischen Bundesamt für Umwelt und dem Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Ernährung, Weinbau und Forsten Rheinland-Pfalz gefördert wurde, widmete sich der Frage, wie die Förderung eines leisen Fahrstils zur Bekämpfung von Strassenlärm nutzbar gemacht werden kann. Hierzu erarbeiteten wir ein Interventionsprogramm zur Förderung eines leisen Fahrstils, welches in Zusammenarbeit mit Mitarbeitenden einer Stadtverwaltung umgesetzt und evaluiert wurde. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass es sich lohnt, einen leisen Fahrstil im Rahmen der Lärmbekämpfung zu fördern; während der mehrwöchigen Durchführung des Programms konnte eine Reduktion der durchschnittlichen Drehzahl, des durchschnittlichen Treibstoffverbrauchs, des gemittelten Summenpegels des Motorengeräuschs wie auch der prozentualen Fahrzeit mit Motorengeräuschen über 60dB(A) beobachtet werden. Befragungen der TeilnehmerInnen gaben zudem Auskunft über die diesen Veränderungen zu Grunde liegende Motivstruktur. Wir präsentieren in diesem Bericht sowohl eine detaillierte Darstellung des verwendeten Interventionsprogramms, des Vorgehens bei dessen Evaluation, sowie die entsprechenden Auswertungen. Wir hoffen, dass durch diese Studie zukünftige Programme zur Förderung eines leisen Fahrstils angeregt werden und von unseren Ergebnissen profitieren können.

Wissenschaft und die Frage nach Gott. Theologie und Naturwissenschaften im Dialog

Die Wissenschaft schreitet voran. Mit der Kartographierung der kosmischen Hintergrundstrahlung wurden Signale aus der ganz frühen Zeit des Universums sichtbar gemacht. Die Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2012 hat unsere Kenntnis der Elementarteilchen vervollständigt. Schon Anfang des neuen Jahrtausends ist die Sequenzierung des menschlichen Genoms gelungen; erste Versuche, künstliches Leben zu schaffen, folgten. Gewachsen ist auch die Fähigkeit, Gedanken allein aus der Beobachtung neuronaler Aktivitäten abzulesen. Viele Fragen aber bleiben trotz des wachsenden Wissens unbeantwortet. Schauen wir nur auf uns selbst: Was ist der Sinn meines Lebens? Gibt es überhaupt so etwas wie bleibende Bedeutung? Oder verlieren wir uns im endlosen Universum? Wodurch haben wir Menschen in der Evolution die eindrückliche Fähigkeit erworben, die Welt so weitreichend entdecken zu können? Zu solchen Fragen nach den eigenen Ursprüngen und nach unserem Standort in der Wirklichkeit möchte das Buch ermuntern und nimmt dabei die Gottesfrage mit in den Blick. Dem Leser werden fundierte Einführungen in essentielle Fragestellungen des Dialogs zwischen Theologie und Naturwissenschaften geboten.

Einleitung: Theologie und Naturwissenschaft - sind das nicht Gegensätze?

Um es gleich zu Beginn zu sagen: Die verbreitete Auffassung, Theologie und Naturwissenschaften seien zueinander gegensätzlich wie Feuer und Wasser, ist ein Mythos. Die historische Entwicklung und Auseinandersetzung der beiden Disziplinen, auch im Falle Galileis und Darwins, ist wesentlich vielschichtiger und daher auch spannender als diese Auffassung nahelegt. Es gibt genug Anlässe zu einer streitbaren Diskussion, ohne dass dabei unversöhnliche Gegensätze aufbrechen müssen. Neue Herausforderungen – die Ökologiedebatte, Fragen der Bio- und Neuroethik, die synthetische Biologie – prägen das Gespräch zwischen Theologie und Naturwissenschaften heute.

Charles Darwin über die Religion

Was hatte Darwin zum Thema "Religion" zu sagen? Was waren seine religiösen oder auch anti-religiösen Glaubensvorstellungen? Glaubte er, dass seine Evolutionstheorie dem Glauben an einen Schöpfer widersprach? War es seine revolutionäre Wissenschaft, die ihn in einen Agnostiker verwandelt hat? Es ist wichtig, diese Fragen sorgfältig zu beantworten, denn Darwins Autorität und Beispiel werden oft herangezogen, um metaphysische oder theologische Behauptungen zu rechtfertigen, die weit über die Einzelheiten seiner evolutionären Biologie und die seiner wissenschaftlichen Nachfolger hinausgehen.

Ian Barbours Methodologie in Wissenschaft und Religion

Die Theology & Science Community, die vor einem halben Jahrhundert begründet worden ist, blüht und gedeiht. Von Anfang an lag dabei die Methodenfrage im Zentrum: wie kann man diese so verschiedenen Gebiete in Beziehung setzen? Dies soll im Folgenden unter Berücksichtigung von Fragen der Erkenntnistheorie, Fragen der Natur wissenschaftlicher und religiöser Sprache und Fragen der Theoriekonstruktion, Theoriewahl und Theorieverteidigung zu beantworten versucht werden.

Die Konsequenzen der Quantentheorie

Die Entdeckung der Quantentheorie im ersten Viertel des zwanzigsten Jahrhunderts brachte die größte Revolution in unserem Verständnis der Welt der Physik seit den Entdeckungen von Isaak Newton mit sich. Die Newtonsche Welt der klassischen Physik war klar und determiniert; die Quantenwelt ist verschwommen und unvorhersehbar.

Wer sind wir und wo geht die Reise hin?

Die Frage der menschlichen Evolution besteht aus vielen Einzelfragen. Es ist zum ersten eine wissenschaftliche Frage zu unserer Vergangenheit. Wann sind im anatomischen Sinne moderne Menschen zum ersten Mal in Erscheinung getreten? Was waren die Wege der menschlichen Ausbreitung über die Erde? Haben moderne Menschen sich mit anderen nahe verwandten Formen menschlichen Lebens wie den Neandertalern oder den kürzlich entdeckten „Denisovanern“ gekreuzt?

Die Wurzeln faschistischen und nationalsozialistischen Handelns

Fritz Bauer