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Entrepreneurs and entrepreneurial firms are a frequent research topic in psychological research. However, the focus of this research has largely been on the entrepreneur as a person and on the entrepreneurs’ strategy for the business. By contrast, the entrepreneur as a leader and the entrepreneurial firm as a work environment for employees have received little attention. Therefore, this dissertation aims to integrate theoretic thoughts from organizational behavior research into entrepreneurship research. Specifically, I will focus on novelty creation within entrepreneurial firms and organizational phenomena which provide a context for employees in novelty creating activities. This dissertation adds to the literature as it provides insight in the effects of work environment facets on employees’ engagement in novelty creating activities in entrepreneurial businesses. In three empirical chapters, I will focus first on the effects of entrepreneurial orientation on efficiency of employee work in innovation projects. Second, I will look at a facet of organizational culture, the error management culture, and its effects on individual learning of employees. Last, I will focus on occupational roles of employees within small businesses and effects of these roles on responses to a questionnaire and on work in innovation projects. In all three empirical chapters I test my hypotheses in a sample of N = 40 entrepreneurial businesses and employees within these businesses. For my chapter on occupational roles this sample is complemented by two additional samples of college students. In sum, results indicate that the entrepreneurial business in all three chapters exerts significant influences on employee work. Furthermore, I show that employee participation in novel activities is positive for entrepreneurial businesses (Chapter 2: Correlation between employees’ and entrepreneurs’ evaluation of innovation project effectiveness: r = .44; p < .01; Chapter 3: Correlation between organizational level leaning and organizational growth in sales: r = .35; p < .01). Therefore, I suggest that research on the entrepreneurial firm as a context for work may contribute to our knowledge on success factors in entrepreneurship, and may therefore be a relevant direction of future research. Especially, it may be fruitful to investigate aspects of work in which entrepreneurial firms may differ from other, less entrepreneurial organizations.
The role of tree diversity for individual tree growth, crown architecture and branch demography
(2012)
In the light of the concurrent loss of biodiversity, biodiversity and ecosystem functioning (BEF) research attracted a great deal of attention and emerged as one of the important fields of research in ecology. Since important ecological interactions such as competition occur between individuals, the understanding of individual tree growth was considered to be fundamental for forest related BEF research. Individual tree growth is determined by the above- and belowground interactions of a tree individual with its local neighbourhood. To obtain a deeper understanding of BEF relationships, I broadened the focus from individual tree growth (usually measured as diameter or biomass increment) to the arrangement and dynamics of the above-ground modules of trees in dependence of their local neighbourhood. More precisely, the main objective of the present thesis was to analyse the impact of tree diversity on individual tree growth, crown architectural and branch demographic variables. Thereby I considered crown architectural variables as important indicators of the competition for light. In addition, crown architectural variables impacted ecosystem services such as erosion control. Furthermore, the results of the present thesis contributed to the current discussion on species coexistence theories, which may be differentiated by two opposing views: one that relies on neutral processes and one that implicates a role for meaningful differences in the ecological strategy (niche) of co-occurring species. The studied forest ecosystems were the subtropical broad-leaved evergreen forests of southeast China, which have been under high human pressure due to a long history of intensive land-use. The area is of particular interest for BEF research due to the high species richness of woody plants, including many, yet poorly studied species, and due to the rough terrain with steep slopes, which cause severe soil erosion. The present thesis combines three observational with two experimental studies, applying the local neighbourhood approach along an age gradient from tree saplings to mature trees. In the Gutianshan National Nature Reserve (GNNR), I conducted two observational studies on permanent plots which were chosen according to a space-for-time substitution design. The aim of the first study was to reveal the effects of diversity (species richness, functional diversity) together with other biotic and abiotic variables on morphological growth parameters (crown area, crown displacement and stem inclination) of target trees of four tree species (Castanea henryi, Castanopsis eyrei, Quercus serrata and Schima superba). In the second study, the same target trees together with their neighbours were used to analyse the relation between stand related functional diversity and the horizontal and vertical structure of the canopy. The third study was conducted in a young secondary broad-leaved evergreen forest. Using two target species (Castanopsis fargesii and Quercus fabri), the role of diversity, intra- vs. inter-specific competition and the mode of competition (symmetric vs. asymmetric) on the target individuals was tested by analysing five-year radial growth increments. The two other studies were carried out in an experimentally established plantation, using saplings of four tree species (C. henryi, Elaeocarpus decipiens, Q. serrata and S. superba), which were planted in monoculture, twoand four-species combinations and in three densities. The fourth study focused on mechanisms of coexistence and the role of species richness, species composition, species identity and density on sapling growth. The fifth study tested the effect of sapling density and identity on the througfall kinetic energy, which represents a measure for the erosive power of rain. It was found that functional diversity does affect crown architectural and canopy related parameters of forests in the GNNR. However, no effects of species richness on radial-growth were detected in the younger forest. Since I also did not find strong effects of species richness on saplings in the experimental plantation, diversity effects may evolve at a later age stage. The importance of the diversity effect may be related reversely to that of species identity in an age gradient of forest stands. The findings suggest that different mechanisms of coexistence operate simultaneously but that their relative importance may shift through the life stages of trees. During the sapling stage, species-specific differences in growth and architectural traits support niche theory. In older forest stands, no species-specific differences in growth parameters could be detected. However, I did find effects of functional diversity on horizontal canopy structure. I conclude that mechanisms of coexistence may not only change with forest stand age, but may also differ for distinct traits. The present thesis, being the first to apply the local neighbourhood approach with regard to crown architecture and branch demography within the BEF field of research, stresses the importance of this individual based approach. Although the observed forest systems are very complex, crown architectural and canopy structural variables were found to be affected by diversity. The finding that the degree of erosive power of rain could be elucidated by crown architectural variables, encourages further studies to reveal possible relations between biodiversity and other ecosystem functions or services, which might be mediated by crown architectural and canopy structural variables.
In recent years, both scientists and practitioners have become interested in the affectivemotivational concept of work engagement and research on work engagement has strongly accumulated. Engaged people invest physical, affective, and cognitive resources in their work tasks and activities (Sonnentag, Dormann, & Demerouti, 2010) and high levels of work engagement involve positive consequences both for the individual and the organization (Rich, Lepine, & Crawford, 2010). The objective of this dissertation is twofold. The first and second empirical studies help to advance knowledge on antecedents of work engagement and to extend theoretical models in which work engagement is embedded. The third study aims at expanding present knowledge of the role of specific work events as proximal antecedents of distinct affective states and as distal antecedents of job attitudes and affective consequences such as work engagement by developing a taxonomy of work events. This dissertation suggests ideas for future research and provides practical implications regarding work design and human resource practices that are based on the empirical findings reported. Study 1 investigates the cognitive-motivational concept of focus on opportunities (i.e. the number of goals, plans, and possibilities employees believe themselves to have in their future) as a predictor of work engagement and a personal resource that buffers for low levels in employee’s job control. By using a cross-sectional survey study based on a sample of bluecollar workers (N = 174), and a daily diary study based on a sample of administrative employees (N = 64), this study revealed that job control was less strongly related to work engagement when people’s focus on opportunities was reported to be high. Employees with a high focus on opportunities compensated for low job control. This finding refines theoretical models of antecedents of work engagement by supporting the role of focus on opportunities as a motivational resource. The goal of Study 2 was to examine self-efficacy regarding a person‘s work role as a personal resource that helps employees to effectively regulate affective states in a way to show high levels of work engagement. The study was conducted based on a sample of 111 full-time employees who completed daily online questionnaires on affective experiences and work engagement twice a day over ten working days. Results of multilevel linear regression analysis showed that self-efficacy acted as a moderator on the relationship between daily negative affect and daily work engagement. Self-efficacy enabled people to show high levels of work engagement on days when they experience negative affective states. Moreover, the relationship between self-efficacy and work engagement was mediated by an increase of positive affect during the day. Through the mechanism of up-regulating positive affect, people high in self-efficacy succeed in maintaining daily work engagement. These results extend existing theoretical frameworks of work engagement by indicating that self-efficacy is an important personal resource that enables people to effectively regulate affective states and show high levels of work engagement. Study 3 addresses the development of a comprehensive taxonomy of daily work events that provides a frame of reference for future studies to more systematically test propositions of Affective events theory (AET) (Weiss & Cropanzano, 1996). AET provides a theoretical framework that emphasizes the role of work events as proximal antecedents of affect but does not formulate specific propositions about which kind of work events elicit distinct affective states. Based on 559 positive and 383 negative work events mentioned in three daily diary studies by an overall of 218 employees, the qualitative concept mapping methodology was used to establish the taxonomy on work events. Explorative statistical analyses resulted in four positive and seven negative work events clusters. The study provides evidence for the validity of the taxonomy by testing the relationships of the events clusters with distinct positive and negative activating and deactivating affective states.
Responsibility for sustainability is an action guiding concept which relates the abstract norm of sustainability with concrete action contexts. It thereby specifies what bearers of responsibility ought to do. In this thesis, I introduce the concept of responsibility to economic theory, focusing specifically on individual and governmental responsibility for sustainability. Some of the questions I examine are: how should responsibility be distributed among agents? How can agents, who are responsible for several normative aims, solve trade-offs? Do governmental policies affect individuals’ ability to assume responsibility? How can individuals efficiently induce governments to act responsibly? In Paper 1, A utilitarian notion of responsibility for sustainability, I conceptualize and formalize a utilitarian notion of responsibility for sustainability which I then relate to established normative criteria for assessing intertemporal societal choice. I show that responsibility for sustainability can be unambiguously conceptualized in economic models. Furthermore, I affirm that responsibility may provide action guidance even if the aim of sustainability is not feasible. In Paper 2, Verantwortung von Konsumenten für Nachhaltigkeit, I study consumers’ responsibility for sustainability. Particularly, I specify crucial components of this responsibility in order to analyze the relation of consumers’ private and political responsibility. I show that the responsibility for sustainability of consumers comprises three indispensable obligations of which only one concerns consumers’ consumption choices. In Paper 3, Regulation of morally responsible agents with motivation crowding, I focus on the impact of governmental policies on the motivation of an individual to assume moral responsibility. In particular, I study the regulation of a morally responsible individual with motivation crowding in the context of a negative externality. I show that combining consumption taxes with the provision of perfect information is, in many cases, superior to consumption taxes alone. In Paper 4, Endogenous Environmental Policy when Pollution is Transboundary, I examine how individuals which form lobby groups affect the determination of environmental policy when governments seek not only to maximize welfare, but simultaneous maximize support by lobby groups. More specifically, I consider the case in which two countries are linked through transboundary pollution. Environmental policies adopted by self-interested governments may be more stringent than by social welfare maximizing governments. Furthermore, due to the interaction of distortions the space of optimal policies increases: politically optimal tax rates may be too high or too low to optimally internalize the environmental externality.
Nachhaltige Energieversorgung spielt eine wichtige Rolle für den Klimaschutz. Dabei gehört die Steigerung der Energieeffizienz zu den zentralen Elementen einer Energiewende. Die vorliegende Fallstudie beschäftigt sich intensiv mit einem in der Policy Analyse bisher vernachlässigten Politikfeld: der Energieeffizienzpolitik. In Deutschland wird viel Energie dazu gebraucht, um Gebäude zu heizen. Hier existieren große wirtschaftliche Effizienzpotentiale. Die EU sieht darin eine „Schlüsselrolle“ und fordert von ihren Mitgliedstaaten mit der Richtlinie 2002/91/EG Rahmenbedingungen für energieeffizientere Gebäude. Mit Ansätzen der EU-Implementationsforschung und der Politikfeldanalyse untersucht die Arbeit den Implementationsprozess dieser Richtlinie zwischen 2003 und 2010 in Deutschland und beschreibt die formale und praktische Effektivität des Ergebnisses mithilfe neu entwickelter kontextspezifischer Kriterien. Eine detaillierte Prozess-Analyse identifiziert relevante Faktoren, die das politische Ergebnis beeinflusst haben. Formal hat Deutschland die EU-Gebäude-Richtlinie größtenteils implementiert. Doch einige Anforderungen sind verspätet oder unbefriedigend praktisch implementiert worden. Eine wichtige Ursache der Verzögerung waren inhaltliche Differenzen zwischen den politischen Ressorts. An der öffentlichen Debatte beteiligten sich starke Befürworter beider Seiten, die den Prozess zusätzlich beeinflussten. Für den Vollzug der Energieeinsparverordnung (EnEV) sind die Bundesländer zuständig; ihre Kontrolle der energetischen Mindeststandards bei Bestandsgebäuden ist jedoch nicht befriedigend. Es gibt kaum Daten zu der Frage, ob neu gebaute oder sanierte Gebäude den gesetzlichen Anforderungen entsprechen. Ursachen für den mangelhaften Vollzug liegen im Zielkonflikt zwischen ambitionierter Klimaschutzpolitik auf der einen und Bürokratieabbau auf der anderen Seite. Hier war der Bundesrat, der behördliche Stichproben ablehnte, entscheidender Akteur. Die Verzögerungen und die ineffektive praktische Implementation der Richtlinie in Deutschland waren Resultat politischer Auseinandersetzungen. Es gab also keine institutionellen oder administrativen Probleme bei der Implementation im engeren Sinne, wie sie Implementationsdefizite in anderen Fällen erklären. Abschließend werden konkrete Handlungsempfehlungen entwickelt, wie die Bundesregierung eine effektive Implementation der EU-Gebäude-Richtlinie gewährleisten (u.a. bessere formale Implementation des Energieausweises und der Heizungsinspektion sowie effektivere Durchsetzung der EnEV durch Stichprobenkontrollen) und erfolgreich gegen Widerstände von Interessengruppen durchsetzen kann (z.B. indem sie Pro-Effizienz-Interessenkoalitionen stärkt und neben dem Ordnungsrecht auch begleitende Instrumente weiterentwickelt, beispielsweise finanzielle Anreize sowie Information und Beratung, auch um mit dem gängigen Missverständnis aufzuräumen, die EnEV sei freiwillig).
Eine steigende Zahl älterer Menschen lebt in Deutschland im Zustand der Altersarmut oder ist von Altersarmut bedroht. Die Klärung von Dimensionen der Altersarmut in Deutschland steht im Zentrum der Dissertation. Anhand der Gerechtigkeitstheorie von Martha C. Nussbaum, dem Capability Approach, lassen sich globale Dimensionen von (Alters-)Armut ermitteln. Die Altersarmutswirklichkeit in Deutschland wird durch die christliche Sozialethik beschrieben und die globalen Armutsdimensionen werden in den bundesdeutschen Armutskontext gesetzt. Aus den ermittelten Grundlagen zur Altersarmut in Deutschland ergibt sich eine erste ganzheitliche Definition des Begriffs ‚Altersarmut’. Dieser Begriffsentwurf soll einer wissenschaftlichen, interdisziplinären Diskussion ausgesetzt werden. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit ermöglichen Handlungsempfehlungen für Gesellschaft, Staat, Soziale Arbeit und die Menschen, die zum Abbau, zur Vermeidung und zur Bewältigung von Altersarmutszuständen beitragen können.
In Zeiten des technologischen, wirtschaftlichen, gesellschaftlichen und demographischen Wandels, zunehmenden internationalen Wettbewerbs und des daraus resultierenden Veränderungs- und Innovationsdrucks für Unternehmen, ist das psychologische Band zwischen Organisation und Mit-arbeiter vielfältigen Belastungen ausgesetzt. Längst ist es nicht mehr selbstverständlich, dass Mitarbeiter ihr gesamtes Arbeitsleben in einem Unternehmen verbringen. Gleichzeitig ist es für den Erfolg von Unternehmen von großer Bedeutung, qualifizierte und engagierte Mitarbeiter an sich zu binden. Organisationale Identifikation und affektives Commitment beschreiben Formen emotionaler Bindung von Mitarbeitern an ihr Unternehmen, die zu hoher Leistung und freiwilligem Engagement motivieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage nach stabilen interpersonalen Unterschieden, die das Bedürfnis und die Fähigkeit zur sozialen Identifikation und emotionalen Verbundenheit mit Organisationen grundsätzlich determinieren. Zentral ist die Annahme, dass die soziale Orientierung von Mitarbeitern ihre Bindungs- und Identifikationsbereitschaft erheblich beeinflusst: Das Ausmaß von kollektivistischer und individualistischer Orientierung sollte die Erwartungen, das Erleben und Verhalten von Mitarbeitern in Organisationen erheblich mitprägen. Für Menschen mit ausgeprägt kollektivistischer Orientierung wird ein starkes Bedürfnis nach Gruppenzugehörigkeiten zur Ableitung sozialer Identität unterstellt. Die Mitgliedschaft in der Gruppe, ihre Merkmale und Erfolge sollten selbstbeschreibend wirken und das persönliche Verhalten stark an den Interessen und Normen der Gruppe orientiert sein. Bei Menschen mit ausgeprägt individualistischer Orientierung werden demgegenüber persönliche Merkmale, Eigenschaften und Leistungen als zentral für die Selbstbewertung und Selbstdefinition angenommen. Gruppenzugehörigkeiten werden als relativ austauschbare Bezugsrahmen für das eigene Handeln und die Erreichung persönlicher Ziele erwartet. Der Arbeit liegt die Annahme zugrunde, dass die Entstehung und Ausprägung von Commitment und Identifikation in Abhängigkeit von der sozialen Orientierung der Mitarbeiter variiert. Mitarbeiter mit stärker kollektivistischer Orientierung sollten eine größere Bereitschaft haben, sich mit ihrer Organi-sation und Arbeitsgruppe zu identifizieren. Die Entstehung von affektivem Commitment und Identifikation sollte dabei primär von Faktoren geprägt werden, die die Befriedigung ihres Bedürfnisses nach sozialer Zugehörigkeit und Anerkennung fördern, wie z.B. die Beziehung zu Vorge-setzten und Kollegen. Die emotionale Bindung und Identifikation von Mitarbeitern mit stärker individualistischer Orientierung wird demgegenüber als geringer ausprägt erwartet. Bei diesen sollte die kalkulatorische Bindung an das Unternehmen überwiegen. Anders als bei stärker kollektivistisch orientierten Mitarbeitern sollten vor allem die Möglichkeiten der Karriere und Weiterbildung sowie die Qualität der Arbeitsinhalte (Interessantheit, Eigenverantwortung, Herausforderung) eine gewichtige Rolle für das Ausmaß der emotionalen Verbundenheit spielen. Zur Untersuchung der vermuteten Zusammenhänge wurde im Jahr 2006 in einem namhaften Industrieunternehmen eine Fragebogenstudie durchgeführt, an der sich 499 Mitarbeiter beteiligten. Obwohl die Unterschiede zwischen „Kollektivisten“ (N = 154) und „Individualisten“ (N = 151) weniger deutlich ausfallen als erwartet, erweist sich ihre Beziehung zum Unternehmen doch als different. Bei den Individualisten überwiegt die kalkulatorische Bindung an die Organisation erwartungs-konform gegenüber der emotionalen Verbundenheit. Individualisten erscheinen, trotz grundsätz-licher Zufriedenheit und einer gewissen emotionalen Gebundenheit, als relativ autonom und bei attraktiven Alternativen geneigt, das Unternehmen zu wechseln. Eine übermäßige Verbundenheit mit der persönlichen Karriere kann nicht bestätigt werden. Bei den Kollektivisten erweist sich hypothesenkonform die Beziehung zu Organisation und Arbeits-gruppe als von tiefgehend emotionaler Natur, der das Karriere-Commitment nachgeordnet ist. Auch deuten sich in den Regressionsanalysen Unterschiede in den Entstehungsbedingungen der betrachteten Foci an, die ebenfalls einen signifikanten Einfluss der sozialen Orientierung nahelegen und zu weitergehenden Analysen ermutigen.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine umfangreiche chemische Charakterisierung der Grundwasserbelastung an vier teerbelasteten Altlaststandorten und in angrenzenden Fließgewässern durchgeführt. Darüber hinaus wurde in diesem Zusammenhang auch die Reinigungsleistung von zwei Funnel & Gate Systemen mit Aktivkohle überprüft. Neben den typischen Verbindungen wie den BTEX, PAK und Phenolen lag der Fokus dabei auf der Analytik der NSO-Heterocyclen (NSO-HET), die sich durch eine zum Teil erheblich gesteigerte Wasserlöslichkeit von den homocyclischen Verbindungen unterscheiden. Weiterhin wurde die Adsorbierbarkeit der NSO-HET auf Aktivkohle in Form von Batch- und Säulenversuchen untersucht. Erhaltene Adsorptionsisothermen wurden nach Freundlich ausgewertet und zur Validierung mit Ergebnissen der Säulenversuche verglichen. Insgesamt wurden analytische Verfahren zur Quantifizierung von 100 Verbindungen, darunter 40 NSO-HET, aus wässrigen und festen Proben über Headspace GC-FID, HPLC-DAD/FLD, GC-MS und LC-MSMS entwickelt. Zur Analyse im ng l-1 Bereich wurde ein SPE-Extraktionsverfahren angewendet, welches nach einer Fraktionierung des Probenextraktes die Vorteile der GC-MS und LC-MSMS Analytik kombiniert. An allen vier untersuchten Standorten konnten sehr hohe Konzentrationen aromatischer Verbindungen nachgewiesen werden. Darunter sind im Besonderen auch Vertreter der NSO-HET wie z.B. 1-Benzothiophen und Dibenzofuran. Abgesehen von Carbazol konnten allgemein jedoch nur geringe Konzentrationen der N-HET quantifiziert werden. Nahezu alle Verbindungen des Substanzspektrums wurden im Grundwasser der Standorte gefunden. In den angrenzenden Fließgewässern wurde ein eindeutiger Eintrag der Verbindungen erkannt, die auch im Uferbereich der Standorte in hohen Konzentrationen vorlagen. Hierzu gehören neben den PAK wie z.B. Acenaphthen, Naphthalin und 1-Methylnaphthalin auch die Heterocyclen 1-Benzothiophen und Dibenzofuran. Die Ergebnisse unterstreichen damit die Bedeutung von heterocyclischen Verbindungen an teerbelasteten Altlaststandorten. Der Eintrag wurde an einem Standort in Form von Frachtberechnungen quantifiziert und beträgt in Summe ca. 5 kg/Jahr. Gegenüber der Hintergrundbelastung wird damit in der wässrigen Phase eine Zunahme der Gesamtfracht an aromatischen Verbindungen in Höhe von ca. 50 % verursacht. Vergleichsweise hohe Konzentrationen der N-HET und hier im Besonderen für Acridin und 2-Methylchinolin wurden in den zwei untersuchten Fließgewässern bestimmt. Die Altlaststandorte besitzen jedoch keinen Einfluss auf die Konzentrationen dieser Verbindungen und müssen demnach auf andere Quellen zurückzuführen sein. Diesbezüglich wurden Zusammenhänge zwischen Acridin und dem Arzneistoff Carbamazepin in explorativen Messungen untersucht und diskutiert. Adsorptionsisothermenparameter sind für insgesamt 24 Verbindungen beschrieben und wurden für 2-Methylchinolin auch bei verschiedenen pH-Werten erfasst. Die Ergebnisse der Batchversuche stehen in guter Übereinstimmung mit den Säulenversuchsdaten. Neben artifiziellen Lösungen wurde hier auch ein Säulenlauf mit Realwasser eines Altlaststandortes durchgeführt. Im Allgemeinen zeigen die N-HET und O-HET im Vergleich mit den verwandten Homocyclen eine geringere Adsorbierbarkeit. Das geringste Adsorptionspotential unter den untersuchten Verbindungen wurde jedoch für monocyclische Verbindungen wie Phenol und Benzol gefunden. Für beide Funnel & Gate Systeme konnte eine hervorragende Reinigungsleistung von über 99% bezüglich des erfassten Grundwassers bestätigt werden. Gegenüber den Zulauf-konzentrationen wurden im Ablauf keine nennenswerten Konzentrationen quantifiziert.
Der vielfältige Einsatz von unterschiedlichen organischen Substanzen in Haushalt, Landwirtschaft und Industrie hat zur Folge, dass diese eventuell in die aquatische Umwelt gelangen. Jede dieser Substanzen stellt potentiell eine Gefährdung der verschiedenen Wasserressourcen dar. Deshalb ist zur Sicherung der Trinkwasserqualität eine ständige und umfassende Überwachung der Ressourcen, die für die Trinkwasseraufbereitung verwendet werden, auf diese organischen Spurenstoffe notwendig. Als Ergänzung zum weitverbreiteten Target-Screening gewinnt das Non-Target-Screening mittels HPLC-MS in den letzten Jahren zunehmend bei der Überwachung von für die Trinkwasserherstellung genützter Wasserressourcen an Bedeutung. Diese Arbeit beschreibt neue Strategien für das Screening und die Identifizierung unerwarteter oder unbekannter organischer Spurenstoffe in Wasser mittels HPLC-QTOF-MS. Dabei werden alle Komponenten bei der Datenauswertung berücksichtigt, die mittels der verwendeten Analysenmethode detektierbar sind. Dies entspricht der Grundidee des Non-Target-Screenings. Dabei ist während des Screenings aufgrund der hohen Anzahl an detektierten Substanzen pro Probe eine Fokussierung auf wenige relevante Kontaminanten zwingend notwendig. Deshalb wird eine Probe nicht isoliert betrachtet, sondern es erfolgt eine vergleichende Betrachtung von mehreren Proben mit einer räumlichen, zeitlichen oder prozessbezogenen Beziehung. Die Effizienz der entwickelten Strategien konnte sowohl bei der Identifizierung von unbekannten Substanzen in Grundwasserüberwachungsproben als auch bei der Ermittlung von Oxidationsnebenprodukten von bekannten Kontaminanten (4- and 5-Methyl-1H-benzotriazol) bei der Ozonierung von Donauwasser erfolgreich gezeigt werden. Außerdem wurde für eine effektivere Unterstützung der Identifizierung von Substanzen das Datenbankkonzept DAIOS (Database-Assisted Identification of Organic Substances) angewandt. Schlussendlich können die beschriebenen neuen Strategien für das Screening und die Identifizierung organischer Spurenstoffe in Wasser für zahlreiche andere Anwendungsgebiete und Fragestellungen der Umweltanalytik, wie z.B. Überwachung von Altlastensanierung oder Prozessschritten der Trink- und Abwasseraufbereitung, eingesetzt werden.
Algae-bacteria-based biotechnology has received more and more attention in recent years, especially in the subtropical and tropical regions, as an alternative method of conventional multistep wastewater treatment processes. Moreover, the algal biomass generated during wastewater treatment is regarded as a sustainable bioresource which could be used for producing biofuel, agricultural fertilizers or animal feeds. Although this technology is attractive, a number of obstacles need to be solved before large-scale applications. The main purposes of this work are to find more effective biomass harvesting strategies and develop high-effective algal-bacterial systems to improve wastewater treatment performance, biomass generation rate and biomass settleability. A wastewater-borne algal-bacterial culture, cultivated and trained through alternate mixing and non-mixing strategy, was used to treat pretreated municipal wastewater. After one month cultivation and training, the acclimatized algal-bacterial system showed high carbon and nutrient removal capacity and good settleability within 20 minutes of sedimentation. Algal biomass uptake was the main removal mechanism of nitrogen and phosphorus. The biomass productivity, nitrogen and phosphorus accumulation in biomass during the wastewater treatment process were investigated. The characterization of the microbial consortium composition in the enriched algal-bacterial system provided new insights in this research field. Aerobic activated sludge which already showed good settleability was used as bacterial inoculum to enhance the wastewater treatment performance and biomass settleability of algal-bacterial culture. The influence of different algae and sludge inoculum ratios on the treatment efficiency and biomass settleability was investigated. There was no significant effect of the inoculation ratios on the chemical oxygen demand (COD) removal. But algae/sludge inoculum ratio of 5 showed the best nitrogen and phosphorus removal efficiencies (91.0 ± 7.0% and 93.5 ± 2.5%, respectively) within 10 days. Furthermore, 16S rDNA gene analysis showed that the bacterial communities were varying with different algae and sludge inoculation ratios and some specific bacteria species were enriched during the operation. Four commonly used and high-potential microalgae species including one cyanobacteria (Phormidium sp.) and three green microalgae species (Chlamydomonas reinhardtii, Chlorella vulgaris and Scenedesmus rubescens) were cultivated and trained through alternate mixing and non-mixing strategy for tertiary municipal wastewater treatment. After one month of cultivation, the four microalgae species were compared in terms of biomass settleability, nutrient removal rates and biomass productivity. The three green microalgae showed good settleability within 1 h sedimentation and had higher biomass generation rates (above 6 g/m2/d). The nutrient removal efficiencies were 99% for the four selected microalgae species but within different retention time, resulting in 3.66 ± 0.17, 6.39 ± 0.20, 4.39 ± 0.06 and 4.31 ± 0.18 mg N/l/d (N removal rate) and 0.56 ± 0.07, 0.89 ± 0.05, 0.76 ± 0.09 and 0.60 ± 0.05 mg P/l/d (P removal rate) for Phormidium sp., Chlamydomonas reinhardtii, Chlorella vulgaris and Scenedesmus rubescens, respectively. A mixed algal culture composed of three selected high-effective green microalgae (Chlamydomonas reinhardtii, Chlorella vulgaris and Scenedesmus rubescens) was used for tertiary municipal wastewater treatment. The key biotic factor (algal inoculum concentration) and abiotic factors such as illumination cycle, mixing velocity and nutrient strength were studied. Based on the nitrogen and phosphorus balance, it was found that assimilation into algal biomass was the main removal mechanism.