Interdisziplinäres

Institut für Umweltsystemforschung


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Forschungsgruppe
Projekte in der Umweltsystemmodellierung

Forschungsprofil


Die Forschungsarbeiten umfassen die Beschreibung und Analyse des Zustandes der Umwelt und deren Kompartimente, die Analyse ihrer stofflichen Veränderungsprozesse und die Entwicklung von Methoden zur chemischen und biologischen Expositions- und Risikoabschätzung. Hierfür werden mathematisch-naturwissenschaftliche Verfahren der Modellbildung eingesetzt, die zum Ziel hatten, Umweltprozesse zu quantifizieren und Umweltsysteme besser zu verstehen, ihre stofflichen Belastungen zu prognostizieren und deren Auswirkungen auf Mensch und Ökosysteme auf lokaler, regionaler und globaler Ebene zu bewerten.
Besonderes Gewicht wird auf die Validierung der entwickelten Modelle durch Vergleich mit Monitoringdaten gelegt. Dazu werden Methoden der Georeferenzierung, der Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalyse eingesetzt. Stoffbilanzen wurden auf regionaler und betrieblicher Ebene erstellt und GIS-gestützte Umweltinformations- und Umweltmanagementsysteme entwickelt.

Es werden Vorhaben zu den folgenden Themen durchgeführt:

  • Analyse, Modellierung und Simulation von Chemikalienbelastungen in Wasser, Boden, Luft und Pflanzen,
  • Georeferenzierten Expositionsmodells für Flusseinzugsgebiete (GREAT-ER),
  • Multimediale Modellierung des Ferntransportpotentials, der Bioakkumulation und der Umweltpersistenz,
  • Erstellung von Stoff- und Energiebilanzen, GIS-gestützten Umweltinformations- und Umweltmanagementsystemen,
  • Risikoanalyse von Veterinärpharmaka und Pestiziden in Böden.

Forschungsprojekte

Laufende Forschungsarbeiten

  • Kriterien für persistente, bioakkummulative und toxische Substanzen (PBT) und persistente organische Pollutanten (POP) (gemeinsam mit Prof. Keith Solomon, University of Guelph, Kanada und Prof. Marco Vighi, Foundation IMDEA Water, Alcalà de Henares, Spanien)

    Solomon, K., Matthies, M., Vighi, M. 2013. Assessment of PBT in the EU: A critical assessment of the proposed evaluation scheme with reference to plant protection products. Environmental Sciences Europe 25:1-25.

    Matthies, M., Solomon, K., Vighi, M., Gilman, A., Tarazona, J. V. 2016. The origin and evolution of assessment criteria for persistent, bioaccumulative and toxic (PBT) chemicals and persistent organic pollutants (POPs). Environmental Science: Processes & Impacts. DOI: 10.1039/c6em00311g.

    Matthies, M., Beulke, S. 2016. Considerations of temperature in the context of the persistence classification in the EU. Enviromental Sciences Europe (submitted)

    Vighi, M., Matthies, M., Solomon, K. 2016. Critical Assessment of Pendimethalin in Terms of Persistence, Bioaccumulation, Toxicity, and Potential for Long-Range Transport. J. Toxicol. Environ. Health B. DOI:10.1080/10937404.2016.1222320.
  • Bindungsmechanismen von Xenobiotika in Böden mittels paramagnetischer Spinlabel (gemeinsam mit Prof. Steinhoff, FB Physik)

    Matthies, M., Glinka, K., Theiling, M., Hideg, K., Steinhoff, H.-J. 2016. Kinetics of rapid covalent bond formation of aniline with humic acid: ESR investigations with nitroxide spin labels. Appl. Magnet. Reson. 47(6):627-641. DOI: 10.1007/s00732-2016-0782-8.

  • Erfassung und Bewertung von (Mikro-)Plastik in Küstengebieten und Meeren (gemeinsam mit Prof. Laforsch, Universität Bayreuth)


  • Machbarkeitsstudie für die Einrichtung eines Informationszentrums Wasser im ehemaligen Wasserhochbehälter am Botanischen Garten Westerberg (gemeinsam mit Prof. Meyer-Pries, Osnabrück)

    Matthies, M., Berlekamp. J., Walter, C., Meyer zu Holte, A.-C. 2012. Forum Wasser am Botanischen Garten - Machbarkeitsstudie. Institut für Umweltsystemforschung, Universität Osnabrück.

 

 Abgeschlossene Forschungsprojekte

MarLit

Aquaculture

Sarisk

DFG - For566 - Tierarzneimittel in Böden: Grundlagenforschung für die Risikoanalyse

Elbe-DSS

ELPOS

Modellierung von Schadstoffflüssen in Flusseinzugsgebieten (GREAT-ER)

Mitarbeiter