Thesis Topics

Work in our group combines experiments in the laboratory, field work with direct practical experience, geochemical analysis, the use of geophysical tools for non-invasive monitoring and working with or developing models to predict the fate of contaminants in the subsurface.
Prospective thesis students will learn laboratory and field characterization methods, gain valuable research experience in the lab and work with programming tools such as MATLAB and/or Python.

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Thesis topics / Abschlussarbeiten

Heavy metal adsorption onto biochar for drinking water purification (BSc or MSc)

Biomass waste products such as cacao shells and rice husks can be used to create biochar. Bioachar can be used as an adsorbent in filters for purification of groundwater from shallow wells used for drinking water in particular in rural communities of the global south. This project will quantify the adsorption of Pb onto different biochars and assess its effectiveness to provide clean drinking water from contaminated aquifers.

Abfallprodukte aus Biomasse wie Kakaoschalen und Reishülsen können zur Herstellung von Bioachar verwendet werden. Bioachar kann als Adsorptionsmittel in Filtern zur Reinigung von Grundwasser aus flachen Brunnen verwendet werden, die insbesondere in ländlichen Gemeinden des globalen Südens zur Trinkwassergewinnung genutzt werden. Im Rahmen dieses Projekts soll die Adsorption von Pb an verschiedene Biokohlen quantifiziert und ihre Wirksamkeit bei der Bereitstellung von sauberem Trinkwasser aus kontaminierten Grundwasserleitern bewertet werden.

Investigating how subsurface microbes accesses and oxidize solid-phase electron donors to reduce nitrate in aquifers (MSc)

The goal of this project is to perform experiment using flow-through columns to quantify nitrate reduction (denitrification) at steady-state. At steady-state, once concentrations no longer change with time, reactions in aquifers or simple to describe but depend on the reaction bottlenecks. Here, the goal is to show how the release of electron donors, e.g. Fe(II) or dissolved organic carbon, control the extent of degradation at steady state. Experiments are to be setup with natural sediment from the Fuhrberger Feld aquifer near Hannover.

Ziel dieses Projekts ist die Durchführung von Experimenten mit Durchflusssäulen zur Quantifizierung der Nitratreduktion (Denitrifikation) im stationären Zustand. Im stationären Zustand, wenn sich die Konzentrationen nicht mehr mit der Zeit ändern, sind die Reaktionen in Grundwasserleitern einfach zu beschreiben, hängen aber von den Flaschenhälsen der Reaktion ab. Hier soll gezeigt werden, wie die Freisetzung von Elektronendonatoren, z. B. Fe(II) oder gelöster organischer Kohlenstoff, das Ausmaß des Abbaus im stationären Zustand steuern. Die Experimente sollen mit natürlichem Sediment aus dem Grundwasserleiter Fuhrberger Feld bei Hannover durchgeführt werden.

Retentostat bioreactor: Linking metabolic changes in biodegrading bacteria to changing geophysical signals (MSc)

The goal of this project to setup a modified fluidized bed reactor via fluid flow mixing. The reactor will incubate growing bacteria under different conditions of substrate availability. The system will be fitted with electrodes for geophysical methods. The setup will capture the geophysical signal of degrading microbes and how this signal changes as the become metabolically more or less active.

Das Ziel dieses Projekts ist die Einrichtung eines modifizierten Fließbettreaktors mit Strömungsmischung. In dem Reaktor werden wachsende Bakterien unter verschiedenen Bedingungen der Substratverfügbarkeit inkubiert. Das System wird mit Elektroden für geophysikalische Methoden ausgestattet. Die Anlage wird das geophysikalische Signal der abbauenden Mikroben erfassen und zeigen, wie sich dieses Signal ändert, wenn sie metabolisch mehr oder weniger aktiv werden.