Das Projekt "Aufnahmepotential der Standorte fuer organische Abfaelle als Bestandteil von Landnutzungsoptionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 09 Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement, Institut für Landeskultur durchgeführt. Die Arbeitshypothese fuer das Vorhaben im Sonderforschungsbereich 'Landnutzungskonzepte fuer periphere Regionen' lautet, dass Landschaften, die nicht mehr landwirtschaftlich genutzt werden, auch keine organischen Abfaelle aufnehmen koennen. Im Projektgebiet Lahn-Dill-Bergland soll daher untersucht werden, wie gross das Aufnahmepotential fuer organische Abfaelle in landwirtschaftlich extensiv genutzten Raeumen ist. Im Vordergrund steht dabei anfangs die modellhafte Bearbeitung in Zusammenarbeit mit verschiedenen Teilprojekten des Sonderforschungsbereichs mit dem Ziel der Uebertragbarkeit auf andere Regionen. Fuer die Bewertung des Aufnahmepotentials muessen Naehrstoffe (vor allem Stickstoff, Phosphor, Kalium und Kalk) und Schwermetalle als persistente Schadstoffe beruecksichtigt werden. Von den Schwermetallen sollen im einzelnen Blei, Cadmium, Zink und Quecksilber naeher untersucht werden. Als Bewertungsinstrumente dienen, neben der Bilanzierung, die Bestimmung von Sorptionsisothermen als Funktion der Bodenart, des Humusgehaltes, der Sesquioxidkonzentration und des pH-Wertes. Anhand der Sorptionsisothermen und der Beruecksichtigung tolerierbarer, humantoxikologischer Grenzwerte von Schwermetallen in der Bodenloesung soll der tolerierbare Festphasengehalt des Bodens quantifiziert werden. Der Vergleich mit den aktuellen Schwermetallgehalten liefert darauf aufbauend das Schwermetallaufnahmepotential bzw. ueber die Schwermetallkonzentration im Kompost/Klaerschlamm das Aufnahmepotential fuer organische Siedlungsabfaelle. Die Uebertragung der Untersuchungen auf andere Landschaftsraeume soll mittels Pedotransferfunktionen in einem Geographischen Informationssystem durchgefuehrt werden, die gleichermassen eine Prognose der Schwermetallmobilitaet bei geaenderter Landbewirtschaftung (z.B. Bodenversauerung) erlauben (Szenarien). Das Verlagerungspotential von Schwermetallen ins Grundwasser (und Oberflaechenwasser) soll dabei mit dem sog. Retardationsfaktor abgeschaetzt werden.
Das Projekt "Methodenbausteine Bodenschutz - Regionalisierung des Schwermetallverlagerungspotentials fuer die Boeden Sachsen: hier Kartenblatt Freiberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 09 Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement, Institut für Landeskultur durchgeführt. Ermittlung des Schwermetallrueckhaltevermoegens der Leitbodenformen des Kartenblattes L 5146 Blatt Freiberg (BK50) und Ableitung diesbezueglicher Karten des gleichen Massstabes unter Beruecksichtigung der klimatischen Gegebenheiten. Fuer die Schwermetalle Blei und Cadmium sowie fuer das Halbmetall Arsen sollen die Retardation in den Boeden des Kartenblattes L5146 sowie die Verlagerungsgeschwindigkeit experimentell ermittelt, digital und regionalisiert verarbeitet und kartographisch dargestellt werden. Die Regionalisierung dieser Bodeneigenschaften (Bodenfunktion 'Ausgleichskoerper im Stoffkreislauf') bildet im Sinne des vorsorgenden Boden- und Gewaesserschutzes eine Grundlage u.a. fuer die Gefahrenabschaetzung bei der Verwertung organischer Siedlungsabfaelle (z.B. Kompost und Klaerschlamm) auf und in Boeden. In diesem Zusammenhang sollten aus den Ergebnissen Empfehlungen hinsichtlich der Ausweisung von Bodenbelastungsgebieten und Bewirtschaftung abgeleitet werden koennen. Kurzdarstellung der Ergebnisse: 40 Profile (bzw. 159 Horizont- und Schichtproben) der Boeden des Kartenblattes Freiberg wurden auf die Kennwerte Ton-, Schluff-, Sand-, Skelettgehalt, pH-Wert, Organische Substanz, Trockenrohdichte laborativ untersucht. Anschliessend wurde der Schwermetallstatus der Boeden ueber Koenigswasseraufschluss, EDTA-Extrakt sowie Calcium-Nitrat-Extrakt festgestellt. Die Sorptionseigenschaften wurden ueber Batch-Versuche und Sorptionsisothermie mit unterschiedlichen Konzentrationsstufen ermittelt. In die gemessenen Sorptionsgleichgewichtskonzentrationen der Bodenloesung und der Festphase wurde die FREUNDLICH-Isotherme gelegt, daraus wurden die FREUNDLICH-Gleichung, die Pedotransferfunktionen sowie die Retardationsfaktoren und die Verlagerungsgeschwindigkeit fuer Schwermetalle berechnet.
Das Projekt "Diffusion und Sorption von Schwermetallen in tonigen Barrieregesteinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Tone und Tongesteine haben die Eigenschaften semipermeabler Membranen und eignen sich daher als geologische Barrieren gegenueber problematischen Abwaessern, Klaerschlaemmen und Deponiewaessern. Geologische Membranen verzoegern oder verhindern den Loesungsdurchfluss in unterschiedlicher Weise, wobei die Loesungsparameter, die Gesteinsparameter und die Parameter des geologischen Umfeldes den Grad der Barriereeignung bestimmen. Teile des Spektrums von Einflussgroessen werden durch das vorliegende Projekt abgedeckt und prinzipiell an ungestoerten Proben aus potentiellen bzw im Betrieb befindlichen Deponien gewonnen. Der Kleinsaeulenversuch als Pilotstudie zu wesentlich groesser dimensionierten Testanordnungen soll an geologisch detailliert identifizierten Tonen das Ad- und Desorptionsverhalten in Abhaengigkeit vom Diffusionspotential (kf-Wert) qualitativ und quantitativ ermitteln. Schwermetallbelastete Loesungen werden hier diffundiert. An acht Tongesteinen, welche ein breites Feld in Bezug auf Korngroesse, Durchlaessigkeit und mineralogische Zusammensetzung abdecken, wurden Schuettel- (Batch-), Diffusions-, Durchlaessigkeits- und Durchstroemungsversuche durchgefuehrt. Bei den verwendeten Schwermetallen Cd, Cr, Cu, Pb und Zn wurden fuer nahezu alle Tongesteine zwei unterschiedliche Sorptionsmechanismen festgestellt, eine rasch (innerhalb weniger Minuten) ablaufende Festlegung an den aeusseren Oberflaechen der Tonminerale sowie eine langsamere (Tage-Monate) Diffusion der Schwermetalle in die Zwischenraeume. Die Retardationsfaktoren (Ff5=vH20/vMe) liegen fuer die karbonatfreien Tone in der Regel zwischen 5 und 10. Fuer karbonatische Tone sind die Retardationsfaktoren bei Anwendung hochkonzentrierter Schwermetalloesungen infolge von Faellungsprodukten (hauptsaechlich Schwermetallkarbonate und -oxichloride) etwa um das Zehnfache hoeher. Die Untersuchungen wurden in einem Folgevorhaben (PD 88.064) fortgesetzt.