Description: Der Kapillarsaum stellt einen hochaktiven Bereich für den (bio-) chemischen Abbau organischer Substanzen im Boden dar. Wegen der großen Verbreitung synthetischer organischer Mikroverunreinigungen ist das Verhalten der Substanzen und ihre biologische Abbaubarkeit in gesättigten und ungesättigten Bereichen des Bodens von großer ökologischer Bedeutung. Die möglichen Abbauprodukte der Schadstoffe und ihre Integration in die Bodenmatrix wurden allerdings noch nicht eingehend erforscht. Es wird erwartet, dass der Saumbereich eine hohe Bioaktivität beim Abbau und bei der Umformung der Schadstoffe aufweist. Dieser 'natürliche Bioreaktor' führt zu einem makromolekularen Material aus Biomasse, in welchem die Xenobiotika und ihre Abbauprodukte integriert werden können. Untersuchungen zum Transportverhalten und der biochemischen Umwandlungen ausgewählter organischer Modellstoffe (Phenol, Salicylsäure, Benzolsulfonsäure) und organischer Mikroverunreinigungen (Röntgenkontrastmittel, Atrazin) im Kapillarsaumbereich stehen im Mittelpunkt der Untersuchungen. Es wird ein 2D-Versuchsstand (2D-flow through experiment) eingesetzt, um die Abhängigkeit der Reaktionen von den spezifischen Bedingungen im Kapillarsaum (Variation im Wassergehalt, Sauerstoffkonzentration, Redoxpotential, vertikale und horizontale Strömung) zu bestimmen. Vergleichend werden ebenfalls Batch- und Säulenexperimente durchgeführt. Durch die quantitativen Ergebnisse wird ein umfassenderes Verständnis und damit eine näherungsweise Berechnung der Vorgänge im Kapillarsaum erwartet.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Hydroxybenzoesäure
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Phenol
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Kontrastmittel
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Benzolsulfonsäure
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Atrazin
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Biologische Abbaubarkeit
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Bioreaktor
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Diskontinuierliches Verfahren
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Spurenstoff
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Organisches Material
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Ungesättigte Zone
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Gesättigte Bodenzone
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Bodenqualität
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Pedosphäre
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Abiotischer Abbau
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Quantitative Analyse
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Sauerstoffgehalt
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Schadstoffabbau
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Biologischer Abbau
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Strömungsfeld
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Abbauprodukt
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Wassergehalt
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Wirkungsanalyse
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Xenobiotikum
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Bodenprozess
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Biomasse
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Chemische Reaktion
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Schadstoffakkumulation
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Schadstoffverhalten
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Schadstoff
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Laboruntersuchung
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Biochemische Reaktion
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Röntgenuntersuchung
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Abbaubarkeit im Boden
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Salicylsäure
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Transportvorgang
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Kapillarraum
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Reaktionsmodell
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Redoxpotential
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Region:
Baden-Württemberg
Bounding boxes:
9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
-
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department of Soil Physics, Environmental Simulation and Modelling (Mitwirkung)
-
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Engler-Bunte-Institut, Lehrstuhl für Wasserchemie und Wassertechnologie (Projektverantwortung)
-
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Ingenieurbiologie und Biotechnologie des Abwassers (Mitwirkung)
-
Umweltbundesamt (Bereitstellung)
-
Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (Mitwirkung)
-
Universität Tübingen, Institut für Geowissenschaften, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften (Mitwirkung)
Time ranges:
2011-06-01 - 2014-05-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project 5: Refractary Organic Substances in Capillary Fringes: Dynamics, Gradients and Reactions
Description: The capillary fringe is a highly active zone for chemical and biochemical transformation. Due to the broad abundance of synthetic organic micro-pollutants it is a basic question with high ecological significance how these substances behave in the unsaturated and saturated zone, and how these substances are biodegradable. The possible transformation of the pollutants and the integration of their metabolites into the biogeogenic organic matrix (bound residues) is fundamental but not well understood. It can be expected that the fringe zone with its bioactivity will be highly active for degradation and transformation of substances. The main objective of this project is to study mass transfer and biological transformation of organic compounds across the capillary fringe. Relevant processes and the main parameters influencing the reactions will be quantified. By this, studies in a 2D-tank (horizontal and vertical flow), column (vertical flow) and batch (diffusion) experiments will be performed. Mass transfer of the compounds of interest (phenol, salicylic acid, benzene sulfonic acid, X-ray contrast media and atrazine) will be measured as a function of horizontal flow velocity of the water, water table fluctuation amplitude and frequency, variable infiltration flux, composition of the aqueous phase (high and low ionic strength, NOM concentration) and the bioactivity of the fringe zone.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1032810
Resources
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