Die Extraktion anorganischer Komponenten aus Böden ergibt aus ihrer Untersuchung eine spezielle Form bodenanalytischen Daten. Es handelt sich um bodenchemische Daten. Sie werden im Labor des LUNG M-V erhoben (Meß-Rohdaten, kombinierte Daten, Meßreihen, statistische Aussagen über Daten). Sie sind verteilt abgelegt in Laborbüchern, Rohdatenfiles der Meßgeräte, Spreadsheet-Daten. Es existieren Daten zu den Extraktionsmitteln Doppellactat, Dithionit, Reinstwasser, Oxalat, Calciumchlorid, Strontiumchlorid und Azetaten.
Das Projekt "Vorhersage und Erklaerung des Verhaltens und der Belastbarkeit von Oekosystemen unter veraenderten Umweltbedingungen - Teilprojekt N14: Umsatz von Metaboliten der Rhizosphaere in sauren Waldboeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Lehrstuhl für Ökologische Mikrobiologie (ÖMIK) durchgeführt. Oxalat, Succinat, Acetat und Formiat wurden in der Rhizosphare von sauren Waldboeden identifiziert. Die biologische Umsetzung dieser Metabolite in Waldoekosystemen ist jedoch nicht vollstaendig geklaert. Als Modell fuer organische Saeuren wurde Oxalat ausgewaehlt, und der mikrobielle Abbau von Oxalat wurde in sauren Waldboeden (im Bereich der Rhizosphaere und der Nicht-Rhizosphaere) und in pH-neutralen Boeden (Nicht-Rhizosphaere) in Bodenmikrokosmen (15-20 Grad Celsius) untersucht. Verglichen mit dem Boden aus dem Nicht-Rhizosphaerenbereich waren die mikrobiellen Populationen aus dem Bereich der Rhizosphaere in sauren Waldboeden geeigneter, Oxalat unter aeroben Bedingungen sofort umzusetzen. Der anaerobe Verbrauch von Oxalat war in sauren Waldboeden vernachlaessigbar. Ein anaerober Verbrauch von Oxalat konnte dagegen in pH-neutralen Boeden festgestellt werden. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass aerobe mikrobielle Gemeinschaften am Oxalat-Umsatz im Bereich der Rhizosphaere und Nicht-Rhizosphaere in sauren Waldboeden beteiligt sind, waehrend anaerobe Aktivitaeten nicht sehr bedeutsam fuer die Umsetzung organischer Saeuren in Waldboeden sind. Da es nur wenige Informationen ueber die gesamte Mikroflora von sauren Waldboeden gibt, wurden Anreicherungen aus diesen Mikrokosmen angesetzt, um die Mikroflora dieser sauren Boeden auf einer mehr zellulaeren Ebene zu untersuchen. Es wurden zahlreiche Isolate gewonnen. Die vorherrschenden Mikroben aus sauren Waldboeden mit der Faehigkeit zum Wachstum unter anaeroben Bedingungen waren saeuretolerante, fakultative Bakterien der Gattung Enterobacter und Serratia. Weiter wurden mehrere sporenbildende Isolate gewonnen, die anscheinend eine neue Spezies von Clostridium sind, da sie einzigartige metabolische Faehigkeiten, einschliesslich der N2-Fixierung, bei niedrigen pH-Werten besitzen. Ferner wurden mehrere anaerobe, saeuretolerante Isolate vorbehaltlich als Unterspezies von Actinomyces israelii identifiziert. Diese Isolate werden weiter phylogenetisch untersucht. Eine neue obligat anaerobe Spezies von Sporomusa wurde ebenfalls aus Waldboden isoliert. Dies ist die erste Isolierung dieser Gattung aus Boeden (Sporomusa silvacetica). Aus der physiologischen Charakterisierung dieser Isolate laesst sich ableiten, dass Bakterien aus sauren Waldboeden eine hoehere Toleranz gegenueber sauren Bedingungen besitzen als Bakterien aus weniger sauren Waldboeden.
Das Projekt "Modellierung von Pestizid-Boden Wechselwirkungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Theoretische Chemie und Molekulare Strukturbiologie durchgeführt. Ein wesentliches Ziel des Projektes war es, am Beispiel ausgewählter Modellverbindungen die Wechselwirkung organischer Moleküle (Pflanzenschutzmittel) mit den mineralischen und organischen Bestandteilen im Boden mittels theoretischer Methoden zu berechnen. Da die Huminstoffe und mineralische Bodenbestandteile von sehr großer Komplexität und Variabilität sind, ist es zumindest derzeit praktisch unmöglich, diese Substanzen in ihrer Gesamtheit zu modellieren. Es wurden Vereinfachungen und Idealisierungen vorgenommen, um das Pestizidverhalten modellhaft zu beschreiben. Damit sind wir dem Gesamtziel, nämlich die Basis für ein Simulationsmodell für das Verhalten von organischen Schadstoffen im Boden zu schaffen, näher gekommen.Folgende wesentliche Fortschritte wurden erzielt und zwar auf den Gebieten (i) des Verhaltens von freiem Al3+ in der Bodenlösung und dessen Interaktion mit organischen Säuren (ii) der Modellierung von Adsorptionsprozessen ausgewählter Modellmoleküle an mineralischen Oberflächen von Kaoliniten und (iii) der Untersuchung der Wechselwirkung zwischen typischen funktionellen Gruppen von Huminstoffen und Pestiziden:- Es wurde die Komplexbildung des hydratisierten Aluminiums mit Acetat, Citrat und Oxalat untersucht. Dabei wurden Ergebnisse für die Gasphase und flüssige Phase verglichen. Detaillierte Ergebnisse über Strukturen und thermodynamische Parameter (inklusive der Gibbs Free Energy) liegen vor. Bei diesen Studien wurden mono- und bidentate Komplexe und verschieden starker Ersatz der Wasserionen Al-Hydoxokomplexes durch die organischen Säuren verglichen. Als besonders stabile Komplexe wurden jene mit Citratliganden erkannt.- Ein weiterer Schwerpunkt betraf die Wechselwirkung ausgewählter Modellmoleküle mit Kaolinit/Dickitoberflächen. Dazu wurde vorerst die Struktur optimiert und die Dyanmik der Wasserstoffbindungen untersucht. Um die Wechselwirkungen untersuchen zu können wurde ein ONIOM Clustermodell erstellt. Basierend auf diesem Modell wurden Berechnungen zu Interaktionen von Wasser und Acetat an den Mineraloberflächen (sowohl für die Tetraederseite als auch für die Oktaederseite) durchgeführt. Moleküldynamiksimulationen unterstrichen die zunächst mit dem Clustermodell erzielten Ergebnisse. In beiden Fällen konnte nachgewiesen werden, dass Wasser und Acetat an der okatedrischen Seite sehr stark gebunden werden und mehrere Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden. An der tetraedrischen Seite waren die Bindungen wesentlich schwächer. 2,4D wurde als Pestizidmodellsubstanz herangezogen, wobei sich herausstellte, daß 2,4D etwas schwächer gebunden wird als Acetat unter gleichen Bedingungen.Auf dem Gebiet der Wechselwirkungen mit Huminstoffen wurden wichtige funktionelle Gruppen für Modellstudien ausgewählt. So berechneten wir Interaktionen von 2,4D mit Carboxyl/Carboxylat. Ein weiterer Vereinfachungsschritt ersetzte 2,4D durch Essigsäure. Wechselwirkungen zwischen Essigsäure und Essigsäure, Methanol, Acetaldehyd, Phenol, Acetamid und Am