TY - THES A1 - Dido, Mann Samuel T1 - Use of close-to-nature surfactants and microbiological degradation for improving the remediation of crude oil contaminated soils in the Nigerian Niger-Delta T1 - Verwendung naturnaher Tenside und mikrobiologischer Abbau zur Verbesserung der Sanierung von mit Rohöl kontaminierten Böden im Nigerianischen Niger-Delta N2 - The existence of large deposit of crude oil in the Nigerian Niger-Delta accords the region a strategic position in the country’s economy. However, activities associated with the oil and gas industry have resulted in extensive and in some instances indelible damages on the ecosystems. The destructive effect of hydrocarbon on bionetwork necessitated this study that aimed at evaluating the potential of adopting microbial and biosurfactant technology as tools for bioremediation. The research involved gas chromatography monitoring of hydrocarbon degradation in polluted soil, microbiological/molecular identification of hydrocarbon degraders and the evaluation of biosurfactant production by indigenous bacteria. The performance of four treatments involving; co-treatment with mixed bacterial consortium and close-to-nature surfactants (Bioversal QF and Bioversal UK), treatments with mixed bacteria culture, single bacteria culture and treatment with close-to-nature surfactants only were evaluated for the mineralization of hydrocarbons contained in 500g of 2% crude oil contaminated soil supplemented with Na2HPO4*2H2O, KH2PO4 and NH4Cl as nutrient sources over a period of 20 weeks. Six indigenous biosurfactant producing and/or hydrocarbon degrading bacteria strains were isolated namely: Pseudomonas aeruginosa, Bacillus sp, Achromobacter sp, Stenotrophonas sp, Lysinibacillus sp. and Delftia sp. Molecular characterization of sequenced polymerase chain reaction products of these cultured bacteria using Nucleotide Basic Local Alignment Search Tool confirmed close relationships ranging from 98.83% to 100% with those on the NCBI databank. Co-treatment with mixed bacteria culture and Bioversal UK/Bioversal QF yielded synergetic impact that enhanced 73.35% and 71.52% degradation of total petroleum hydrocarbon respectively. Treatments with close-to-nature surfactants and with mix bacterial culture recorded 53.61% and 54.58%. The use of single bacteria strains resulted in the mineralization of 46% - 62.26% total petroleum hydrocarbon while their use as a consortium yielded 54%. Liquid chromatography-Mass spectrometry assessment of extracellular polymeric substances produced by cultured bacteria strains indicated the presence of rhamnolipids (L-rhamnosyl-3-hydroxydecanoyl-3-hydroxydecanoic acid with a mass of 504.654 Da) and lipopeptides (2-(Hydroxymethyl) phenyl 6-O-palmitoyl-β-D-glucopyranoside with a mass of 524.687 Da). Extracellular polymeric substances produced yielded emulsion index ranging from 70.70% to 75% and 39% to 65% with crude oil and heptane respectively. EPS yields ranging from 1.34 g/ml to 1.5 g/ml were recorded. N2 - Die großen Erdölvorkommen im nigerianischen Niger-Delta verleihen der Region eine strategische Position in der Wirtschaft des Landes. Die mit der Öl- und Gasindustrie verbundenen Aktivitäten haben jedoch zu umfangreichen und in einigen Fällen unauslöschlichen Schäden an den Ökosystemen geführt. Die zerstörerische Wirkung von Kohlenwasserstoffen auf das Bionetzwerk machte diese Studie erforderlich, die darauf abzielte, das Potenzial des Einsatzes von mikrobieller und Biotensid-Technologie als Werkzeuge für die Bioremediation zu bewerten. Die Forschung umfasste die gaschromatographische Überwachung des Kohlenwasserstoffabbaus in verschmutzten Böden, die mikrobiologische/molekulare Identifizierung von Kohlenwasserstoffabbauern und die Bewertung der Produktion von Biotensiden durch einheimische Bakterien. Die Leistung von vier Behandlungen, darunter die gemeinsame Behandlung mit einem gemischten Bakterienkonsortium und naturnahen Tensiden (Bioversal QF und Bioversal UK), die Behandlung mit einer gemischten Bakterienkultur, einer einzelnen Bakterienkultur und die Behandlung nur mit naturnahen Tensiden, wurde im Hinblick auf die Mineralisierung von Kohlenwasserstoffen bewertet, die in 500 g mit 2% Rohöl verunreinigtem Boden enthalten waren, der mit Na2HPO4*2H2O, KH2PO4 und NH4Cl als Nährstoffquellen über einen Zeitraum von 20 Wochen ergänzt wurde. Sechs einheimische Biotensid produzierende und/oder Kohlenwasserstoff abbauende Bakterienstämme wurden isoliert, nämlich: Pseudomonas aeruginosa, Bacillus sp., Achromobacter sp., Stenotrophonas sp., Lysinibacillus sp. und Delftia sp. Die molekulare Charakterisierung der sequenzierten Polymerase-Kettenreaktionsprodukte dieser kultivierten Bakterien mit Hilfe des Nucleotide Basic Local Alignment Search Tool bestätigte eine enge Verwandtschaft von 98,83% bis 100% mit denen in der Datenbank des NCBI. Die gemeinsame Behandlung mit gemischten Bakterienkulturen und Bioversal UK/Bioversal QF führte zu einer synergetischen Wirkung, die den Abbau der gesamten Erdölkohlenwasserstoffe um 73,35% bzw. 71,52% verbesserte. Bei Behandlungen mit naturnahen Tensiden und mit einer Bakterienmischkultur wurden 53,61% und 54,58% erreicht. Die Verwendung einzelner Bakterienstämme führte zu einer Mineralisierung von 46% - 62,26% des gesamten Petroleumkohlenwasserstoffs, während ihre Verwendung als Konsortium 54% ergab. Die Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie Bewertung der extrazellulären polymeren Substanzen, die von den kultivierten Bakterienstämmen produziert wurden, zeigte das Vorhandensein von Rhamnolipiden (L-Rhamnosyl-3-Hydroxydecanoyl-3-Hydroxydecansäure mit einer Masse von 504,654 Da) und Lipopeptiden (2-(Hydroxymethyl) phenyl 6-O-palmitoyl-β-D-glucopyranosid mit einer Masse von 524,687 Da). Die produzierten extrazellulären polymeren Substanzen ergaben einen Emulsionsindex von 70,70% bis 75% und 39% bis 65% mit Rohöl bzw. Heptan. Es wurden EPS-Ausbeuten zwischen 1,34 g/ml und 1,5 g/ml festgestellt. KW - Environmental pollution KW - Crude oil KW - Biosurfactants KW - Bioremediation KW - Ecology KW - Umweltverschmutzung KW - Erdöl KW - Biotenside KW - Bioremediation KW - Ökologie KW - Nigeria KW - Nigerdelta KW - Bodenverschmutzung KW - Erdölindustrie KW - Bioremediation KW - Biotensid KW - Biologischer Abbau KW - Kohlenwasserstoffe Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57301 ER - TY - THES A1 - Abdu Danja, Bertha T1 - Analysis of analytical methods in environmental pollution control: a case study of some Nigerian environmental laboratories T1 - Analyse analytischer Methoden in der Überwachung der Umweltverschmutzung: Fallstudie an nigerianischen Umweltlaboratorien N2 - Scientific data and results have to be accurate, precise and reliable and are subject to ever increasing scrutiny by regulators in industry, the environment and medicine, in validation and also in research and development. Given our numerous environmental problems, the need for accurate, precise and reliable results can not be overemphasized in environmental pollution control. In the light of this analytical environmentalists believe that there is need for a hierarchical scheme of methods to be used in environmental assessment studies. In this research the state and role of analytical instruments in environmental pollution control in Nigeria were studied with a focus on the state of the Nigerian environmental pollution control laboratories. A theoretical background of this work gives an overview of the state of the art of the environment globally and that of Nigeria. This work has established that, because mankind have put thousands of chemical substances to use in this century, there are many chemicals that have found their way into the natural environment in large quantities. Because of the nature of the environmental problems mankind is facing now, many researchers and manufacturers are dedicated to using and providing quality new and reliable instrumentation methods to ensure a healthy environment in our world. A brief study of Nigeria as the country of research is made to establish the background of possible problems. From the facts gathered in the literature Nigeria has the economic tools that it needs to put a good environmental management scheme in place, which includes good standards, laws, regulations and good analytical laboratories for compliance and monitoring. However the research has established that these economic tools are not effectively used in the management of environmental pollution control, especially monitoring of environmental pollutants. The research was undertaken by visiting four analytical laboratories involved in environmental pollution control in Nigeria, and three organizations that are the main environmental regulatory bodies in Nigeria. The analytical laboratories visited are those of Nigerian National Petroleum Corporation (NNPC) Kaduna, Ashaka cement factory, regional laboratory of the Federal Ministry of Water Resources Gombe, and the National Reference laboratory Lagos. In these laboratories and the organizations, results were collected in the laboratories, interviews were carried out and analytical instruments available were documented. It was discovered that, in these laboratories many standard analytical instruments needed for quality environmental pollution control and monitoring are lacking. Comparison of results generated in these laboratories with some from developed countries, revealed that many parameters measured in laboratories in developed countries are not measured in the research laboratories. The results obtained in these laboratories met Nigeria’ maximum limits in some cases, but exceeded it in many cases. It is the position of this work that the gap between the environmental analytical instruments found in literature and developed countries, and that found in Nigeria is very large and calls for concern. The environmental regulatory bodies in Nigeria have many laws, rules, regulations and standards for environmental pollution control. These regulations, standards, laws and rules were compared with what is obtained in other countries of the world, especially developed countries and found to be lacking in many areas. The way and manner the analytical methods are stated in the Nigerian regulations and standards are way below the developed countries standard. This research concludes that the regulations and standards have big influence on the kind of environmental analytical instruments found in the environmental analytical laboratories in Nigeria. The final conclusion this study has reached is that analytical methods, equipments, and standards on ground in Nigeria are not sufficient for the purpose of good environmental pollution control and monitoring. The situations as regards analytical instruments, analytical methods, standards and guidelines used in environmental pollution control in Nigeria do not favourably compare to international situations. It is therefore recommended that the need for validity and reliability in data collection, analysis, guidelines, standards and use of data in environmental pollution control needs to be addressed by the Nigerian Government if monitoring of the Millennium Development Goals and environmental pollution control in general is to be effective. N2 - Wissenschaftliche Daten und Ergebnisse müssen genau, richtig und zuverlässig sein und unterliegen immer stärkeren Prüfungen durch Kontrollorgane in Industrie, Umwelt und Medizin, bei der Validierung und auch in Forschung und Entwicklung. Aufgrund unserer zahlreichen Umweltprobleme kann die Notwendigkeit von genauen, richtigen und verlässlichen Ergebnissen in der Kontrolle der Umweltverschmutzung nicht überbetont werden. In Anbetracht dessen glauben die mit der chemischen Analyse betrauten Umweltschützer, dass es eines gut aufgebauten Systems von Methoden bedarf, das in Studien zur Umweltbewertung Anwendung finden soll. In dieser Forschungsarbeit wurden der Zustand und die Rolle des Analyse-Instrumentariums zur Kontrolle der Umweltverschmutzung in Nigeria untersucht. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des Zustand der nigerianischen Laboratorien zur Kontrolle der Umweltverschmutzung. In einem theoretischen Teil dieser Arbeit wurde ein Überblick über den Zustand der Umwelt insgesamt und der von Nigeria gegeben. Eine gesicherte Erkenntnis dieser Arbeit ist die Tatsache, dass die Menschheit im vergangenen Jahrhundert Tausende von chemischen Substanzen verwendet hat und dadurch viele Chemikalien in großen Mengen in die natürliche Umwelt gelangt sind. Wegen der Art der Umweltprobleme, vor denen die Menschheit heute steht, sind viele Forscher und Industrielle bemüht, ein qualitativ hochwertiges Instrumentarium und neue Methoden zur Verfügung zu stellen, um eine gesunde Umwelt zu sichern. Eine kurze Studie über Nigeria, dem Land der betreffenden Forschungsarbeit, wird dargelegt. Aus den Fakten in der entsprechenden Literatur ergibt sich, dass Nigeria über die entsprechenden Wirtschaftsmittel verfügt, die es für die Umsetzung von guten Planungen für die Umwelt benötigt. Sie schließen gute Standards, Gesetze und Verordnungen sowie gute Analyselabors für deren Einhaltung und Überwachung ein. Jedoch hat diese Forschungsarbeit nachgewiesen, dass wegen Korruption diese Wirtschaftsinstrumente in der Handhabung der vielen Umweltprobleme nicht effektiv genutzt werden. Ein weiteres Problem als erwiesene Behinderung in der Anwendung der Wirtschaftsinstrumente liegt in der Tatsache begründet, dass, obwohl Nigerias Wirtschaft Wachstum zeigte, dieses Wachstum wegen der raschansteigende Inflation keine Wirkung hat. Im Rahmen diese Forschungsarbeit wurden sowohl vier Analyselabors besucht, die an der Kontrolle der Umweltverschmutzung in Nigeria beteiligt sind, als auch drei Organisationen, die als die hauptsächlichen Umweltbehörden in Nigeria anzusehen sind. Die besuchten Analyselabors sind die Nigerianische Nationale Ölgesellschaft NNPC Kaduna (Nigerian National Petroleum Corporation Kaduna), die Ashaka Zementfabrik (Ashaka Cement factory), das Regionallabor des Bundesministeriums für Wasserwirtschaft Gombe (Regional laboratory of the Federal Ministry of Water Resources Gonbe) und das Nationale Referenzlabor Lagos (National Re-ference laboratory Lagos). Festgestellt wurde, dass in diesen Laboratorien viele Standard-Analyse-Instrumente fehlen, die für eine qualitätsgerechte Kontrolle der Umweltverschmutzung benötigt würden. Ein Vergleich der Messungen aus diesen Labors mit denen aus entwickelten Ländern enthüllte, dass viele Parameter schlicht nicht gemessen wurden. Die Messergebnisse aus diesen Laboratorien erfüllten Nigerias Grenzwerte in einigen Fällen, übertrafen sie aber auch in vielen Fällen. Diese Forschungsarbeit zeigt, dass der Abstand zwischen dem Umwelt-Analyse-Instrumentarium aus Literatur und entwickelten Ländern zu dem in Nigeria vorhandenen sehr groß ist und Anlass zu Besorgnis gibt. Die Umweltbehörden in Nigeria verfügen über viele Gesetze, Regeln, Verordnungen und Standards zur Kontrolle der Umweltverschmutzung. Alle diese wurden mit denen verglichen, die in der internationalen Gemeinschaft, insbesondere in den entwickelten Ländern üblich sind; auch hier mangelt es in Nigeria in vielen Bereichen: Die Art und Weise, wie die Analyse-Methoden in den nigerianischen Verordnungen und Standards festgelegt sind, liegt beträchtlich unter dem Standard in den entwickelten Ländern. Aus dieser Forschungsarbeit ergibt sich also die Schlussfolgerung, dass Verordnungen und Standards einen großen Einfluss auf die instrumentelle Ausstattung der Umwelt-Analyse-Laboratorien Nigerias haben. Die Gesamtstudie kommt zu der Schlussfolgerung, dass Analyse-Methoden, Ausrüstung und Standards in Nigeria zum Zwecke einer guten Kontrolle und Überwachung der Umweltverschmutzung unzureichend sind. Es wird daher das Folgende nachdrücklich empfohlen: die nigerianische Regierung muss es sich zur Aufgabe machen, Gültigkeit und Verlässlichkeit in der Datensammlung, der Analysetechnik, den Richtlinien und Standards und der Auswertung der Daten zu sichern, wenn die Überwachung der Millenniums-Zielsetzung und die Kontrolle der Umweltverschmutzung im Allgemeinen wirkungsvoll werden sollen. KW - Nigeria KW - Industrie KW - Umweltverschmutzung KW - Analytische Methode KW - Umwelt KW - Analytisches Instrument KW - Nigerianische Industrie KW - Umweltverschmutzung KW - Standard KW - Environment KW - Analytical instrument KW - Nigerian industry KW - Pollution control KW - Standard Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-19618 ER - TY - THES A1 - Alemagi, Dieudonne T1 - Towards a comprehensive strategy for the effective and efficient management of industrial pollution along the Atlantic Coast of Cameroon T1 - Zu einer umfassenden Strategie für das effektive und effiziente Management der Industrieverschmutzung entlang der Atlantikküste Kameruns N2 - This dissertation closely examines industrial pollution along the Atlantic coast of Cameroon. In recent years, there has been the formulation of both governmental initiatives and corporate voluntary practices with the view of curbing industrial pollution along the coast of Cameroon. However, a majority of studies have failed to ascertain the extent to which these initiates and practices have been successful in addressing industrial pollution, which is undoubtedly fundamental to policy makers in the decision making process. Therefore, this thesis attempts to bridge this major gap by examining both governmental and voluntary corporate practices vis-à-vis industrial pollution along the polluted coast of Cameroon. The thesis analysis efforts formulated by the government of Cameroon to mitigate industrial pollution. It identifies constraints to Environmental Impact Assessment (EIA) practice in Cameroon. Environmental management system (EMS) initiatives adopted by industries along the coast of Cameroon that has been hitherto ignored is unveiled as well in this thesis. Furthermore, a more compelling case is made by addressing the drivers, benefits and barriers stemming from EMS implementation by these industries. A robust reflexive methodological research strategy is developed and utilized both qualitative and quantitative data collected from unstructured interviews, questionnaire based surveys, personal observations, relevant literature, consultancy reports and documentation form governmental departments. Analysis of these data facilitates detailed discussion of both governmental initiatives and corporate environmental management systems.The thesis contends that there is an urgent need to complement governmental policy and regulations with corporate voluntary environmental management systems. It purports that efforts made by the government of Cameroon to address industrial pollution have had minimal impacts on industrial pollution along the coast of Cameroon and submits that the EMS process in these industries is still at its infancy. Moreover, it is argued that a plethora of barriers still prevail that deter a rigorous implementation of EMS in these industries. On the basis of this, the thesis advances a comprehensive strategy for the effective and efficient management of industrial pollution along the coast of Cameroon and emphasizes that a holistic or concerted approach from all stakeholders is absolutely mandatory for the successful implementation of the recommended strategies. N2 - Die vorliegende Dissertation beinhaltet eine eingehende Untersuchung der Industrieverschmutzung entlang der Atlantikküste Kameruns. In den letzten Jahren gab es sowohl Regierungsinitiativen als auch freiwillige Bemühungen der Unternehmen mit dem Ziel, die Industrieverschmutzung entlang der Küste Kameruns zu verringern. Anhand der meisten bisherigen Studien konnte jedoch nicht festgestellt werden, inwieweit diese Initiativen und Leistungen bei der Bekämpfung der Industrieverschmutzung erfolgreich waren, was im Entscheidungsfindungsprozess zweifellos ein grundlegendes Kriterium für die Entscheidungsträger ist. Anhand der vorliegenden Abhandlung soll nun diese große Kluft überbrückt werden, indem sowohl die Regierungsinitiativen als auch die freiwilligen Leistungen der Unternehmen zur Bekämpfung der Industrieverschmutzung entlang der verschmutzten kamerunischen Küste eingehend betrachtet werden. Die Abhandlung analysiert die von der kamerunischen Regierung formulierten Aktivitäten zur Minderung der Industrieverschmutzung. Einschränkungen bei der Anwendung des Verfahrens zur Bewertung der Umweltauswirkungen (Environmental Impact Assessment (EIA)) in Kamerun werden identifiziert. Außerdem zeigt die Abhandlung die von der entlang der kamerunischen Küste ansässigen Industrie angewandten und bisher ignorierten Initiativen des Umweltmanagementsystems (Environmental management system (EMS)) auf. Des Weiteren wird eine zwingende Notwendigkeit darin gesehen, die Treiber, Nutzen und Hürden aufzuzeigen, welche die Implementierung des EMS durch die Industrie mit sich bringt. Die so entwickelte solide, reflexive und methodologische Forschungsstrategie bedient sich sowohl qualitativer als auch quantitativer Informationen aus unstrukturierten Interviews, fragebogenbasierten Meinungsforschungen, persönlichen Beobachtungen, relevanter Literatur, Beraterberichten und Behördendokumentation. Die Analyse dieser Informationen erleichtert die ausführliche Erörterung der Regierungsinitiativen und der Umweltmanagementsysteme der Unternehmen. Die vorliegende Abhandlung macht deutlich, dass ein dringender Bedarf besteht, Gesetze und Vorschriften durch freiwillige Umweltmanagementsysteme der Unternehmen zu ergänzen. Es wird angenommen, dass die Anstrengungen der kamerunischen Regierung betreffend die Industrieverschmutzung bisher nur minimale Auswirkungen auf die Industrieverschmutzung entlang der kamerunischen Küste hatten und es wird verdeutlicht, dass der EMS-Prozess in diesen Industriezweigen noch immer in den Kinderschuhen steckt. Darüber hinaus wird argumentiert, dass es noch immer eine Vielzahl von Hürden gibt, welche eine strikte EMSImplementierung in den besagten Industriezweigen verhindern. Darauf basierend schlägt die Abhandlung eine umfassende Strategie für das effektive und effiziente Management der Industrieverschmutzung entlang der Küste Kameruns vor und betont, dass ein ganzheitlicher oder gemeinsamer Ansatz aller Beteiligten absolut unerlässlich für die erfolgreiche Implementierung der empfohlenen Strategien ist. KW - Kamerun KW - Industrie KW - Umweltverschmutzung KW - Umweltbezogenes Management KW - Umweltmanagement KW - Umweltverschmutzung KW - Environmental management system KW - Environmental impact assessment KW - Environmental pollution Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-324 ER -