Das Projekt HUMUS hat zum Ziel, die Wasserbindung der organischen Bodensubstanz urbaner Böden zu charakterisieren. Im Zentrum stehen Geleigenschaften und der Nachweis eines Glasüberganges in der organischen Bodensubstanz. Die meisten Untersuchungen erfolgen mit Hilfe der Differential Scanning Kalorimetrie (DSC). Sie werden durch dielektrische Messungen und 1H-NMR-Relaxation (TP GEO) sowie kinetische Untersuchungen zur DOC-Freisetzung und Quellung ergänzt. Die Feldexperimente und Mikrokosmen der Forschergruppe dienen zur Verknüpfung der Wasserbindung der organischen Bodensubstanz mit Faktoren des Wasserhaushaltes (TP BODEN), Mikroorganismen und ihren Biofilmen (TP MIKRO), der Bodenmesofauna (TP FAUNA) sowie unterschiedlichen Elektrolytbedingungen. In der zweiten Projektphase werden Auswirkungen der urban beeinflußten Humuseigenschaften auf die kleinräumige Variabilität und auf den Wasser- und Stofftransport der urbanen Standorte untersucht werden.
Methan ist ein höchst potentes Treibhausgas, dennoch ist das globale Methanbudget durch die vielen unbekannten CH4-Quellen und -senken sehr unsicher. Die Höhe der CH4-Anreicherung in der Wassersäule hängt von komplexen Interaktionen zwischen methanogenen Archaeen und methanotrophen Bakterien ab. Das bekannte Methan Paradoxon, das die CH4-Übersättigung im oxischen Oberflächenwasserkörper von Seen und Meeren darstellt, weckt Zweifel, dass die mikrobielle CH4-Bildung nur im anoxischen Milieu stattfindet. Im oligotrophen Stechlinsee haben wir eine wiederkehrende Methanübersättigung im Epilimnion gefunden. Unsere Studien zeigen, dass das CH4 aktiv in der oxischen Wassersäule produziert wird. Die Produktion scheint dabei an die autotrophe Produktion von Grünalgen und Cyanobakterien gekoppelt zu sein. Zur gleichen Zeit sind keine methanotrophen Bakterien im Epilimnion vorhanden, so dass das CH4 nicht oxidiert wird. Unsere Haupthypothese ist, dass pelagische Methanogene hydrogenotroph sind, wobei sie den Wasserstoff aus der Photosynthese und/oder Nitrogenaseaktivität nutzen. Unsere Untersuchungshypothesen sind:1) Die CH4-Produktion ist mit der Photosynthese und/oder N-Fixierung gekoppelt, wobei hydrogenotrophe methanogene Archaeen mit den Primärproduzenten assoziiert sind. Die Methanogenen können angereichert und kultiviert werden, um Mechanismen der epilimnischen CH4-Produktion detailliert zu untersuchen.2) Die CH4-Oxidation ist durch die Abwesenheit der Methanotrophen und/oder der Photoinhibition in den oberen Wasserschichten reduziert.3) Die CH4-Produktion innerhalb mikro-anoxischer Zonen, z. B. Zooplankton und lake snow, ist nicht ausreichend für die epilimnische CH4-Produktion.Die saisonale Entwicklung des epilimnischen CH4-Peaks soll in Verbindung mit den Photoautotrophen und der Seenschichtung im Stechlinsee untersucht werden. Dabei soll eine neu-installierte Mesokosmosanlage (www.seelabor.de) genutzt werden, um CH4-Profile bei unterschiedlichen autotrophen Gemeinschaften und Seenschichtungen zu studieren. Die Verknüpfung zwischen methanogenen Archaeen und den Photoautotrophen soll in Inkubationsexperimenten mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung und qPCR für funktionelle Gene untersucht werden. Methanotrophe werden quantifiziert und die Photoinhibition der CH4-Oxidation durch Inkubationsexperimente gemessen. In Laborexperimenten sollen die methanogenen Archaeen angereichert und kultiviert werden mittels dilution-to-extinction und axenischen Cyanobakterien und Grünalgen. Physiologische Studien an Anreicherungs- oder Reinkulturen sollen die zu Grunde liegenden molekularen Mechanismen ermitteln. Feld- und Laborexperimente sollen helfen, das Methan Paradoxon zu entschlüsseln, um die bisherige und potentiell wichtige CH4-Quelle zu charakterisieren und zu quantifizieren. Die Studien sollen helfen, unser Verständnis des globalen CH4-Kreislaufes zu verbessern, damit zukünftige Prognosen realistischer werden.
Wissenschaftliche Aufklaerung des kurz- und langfristigen Verhaltens von Schadstoffen bei der offenen Verwendung von Reststoffen mit dem Ziel, das Nutzungspotential zu quantifizieren. Dazu werden organische und anorganische Schadstoffe in Muellverbrennungsschlacken charakterisiert und spezifiziert, anhand geochemischer Modellrechnungen die thermodynamischen Existenzbereiche von Schwermetallspecies in Waessern ermittelt, die wesentlichen Mobilisierungsmechanismen untersucht und diese mit kapazitiven Groessen wie Saeure- und Redoxpufferkapazitaet gekoppelt. Bisher konnte an drei MVA-Schlacken durch TG- und DTA-Untersuchungen eine Speziation des Kohlenstoffs in organisch gebundenen, karbonatischen und graphitaehnlichen (black carbon) Kohlenstoff erreicht werden. Die Identifikation organischer Bestandteile gelang nach Soxhlet-Extraktion mit einer Reihe an Loesemitteln sinkender Polaritaet und dem Einsatz von GC-MS und HPLC-Technik. Damit konnten erstmals Alkane, Fettsaeuren, Phenole und Phthalate im mg/kg-Bereich in MVA-Schlacken nachgewiesen werden. Die Ionenchromatographie eignet sich nach Elimination von SO4 hoch 2minus, Cl minus fuer die Identifikation pelarer, org. Saeuren. Am Beispiel des Kupfers konnte fuer ein Schwermetall eine Speziation durchgefuehrt werden. Dabei wurden sechs Kupferphasen (Cu(O), Cu(l)-Oxid, Cu(II)-Oxid, Cu-Legierungen und basische Kupferkarbonate) identifiziert.
Ziel des Projektes ist es, den Einfluß der Makro- und Mikrobioturbation durch sog. soil engineers (Lumbriciden, Enchytraeiden, Collembolen) auf die Stabilisierung der organischen Substanz in Ackerböden zu untersuchen. Dafür sollen Freiland- und Laborexperimente mit Böden aus dem Dauerdüngungsversuch in Halle durchgeführt werden. Methodische Grundlage ist die Analyse der natürlichen 13C-Verteilung im Vergleich von Kohlenstoff aus C3- und aus C4-Pflanzen. Dadurch wird eine Differentialanalyse der Wirkung von Bodentieren auf die Stabilität von C-Komponenten unterschiedlichen Alters möglich. Düngungsvarianten sollen genutzt werden, um die Abhängigkeit der Wirkung der Tiere vom Nährstoffstatus des Bodens zu quantifizieren. Zusätzlich sollen Feldexperimente zur gezielten Steuerung der Bodenfauna durch Managementmaßnahmen durchgeführt werden. Neben Grobfraktionierungen werden chemische und physikalische Feinfraktionierungen vorgenommen. Durch die Bestimmung der 13CVerteilung ermöglichen die bodenmikrobiologischen Parameter 'Biomasse' und 'Mineralisationsleistung' eine Quantifizierung der mikrobiellen Nutzung unterschiedlicher C-Quellen. Weitere Parameter sind: Funktionelle Diversität der Bakterien, Nematoden Maturity Index, Mikroarthropoden. Langfristig ist die Einbeziehung von bodenzoologischen Steuergrößen in ein Modell zum Umsatz der organischen Bodensubstanz geplant.
Peroxyradikale sind kurzlebige Spezies, die an den meisten Oxidationsprozessen in der Atmosphäre beteiligt sind, die zur Bildung von langlebigeren und chemisch oder toxikologisch wichtigen Schadstoffen wie Ozon führen. Insbesondere in Gebieten, die von komplexen Emissionsquellen betroffen sind, sind Peroxyradikal-Messmethoden mit ausreichender Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Empfindlichkeit erforderlich, um die chemische Umwandlung der städtischen Umweltverschmutzung zu verstehen. In dieser Hinsicht ermöglichen Vergleiche von state-of-the-art Sensoren in chemischen Reaktorkammern deren Charakterisierung unter kontrollierten Bedingungen und verbessern das Vertrauen in die Messung von Peroxyradikalen.SPRUCE strebt ein besseres Verständnis der Rolle der Peroxyradikale bei atmosphärischen chemischen Umwandlungen an, die aus der Wechselwirkung zwischen urbanen anthropogenen und ländlichen biogenen Emissionen resultieren. Im Rahmen der vorgeschlagenen Arbeit wird das vorhandene PeRCEAS-Instrument (Peroxy Radical Chemical Enhancement and Absorption Spectrometer) an der Messkampagne des internationalen Projekts ACROSS (Atmospheric ChemistRy Of the Suburban Forest) zur Untersuchung des Schadstoffausflusses von Paris über ein Waldgebiet, und in der internationalen Vergleichsstudie ROxCOMP22 für wissenschaftliche Instrumente, die atmosphärische Peroxyradikale teilnehmen. Diese beiden Messkampagnen befassen sich mit zwei Hauptaspekten von SPRUCE. Sie bieten eine einzigartige Gelegenheit für a) die Messung von Peroxyradikalen in der spezifischen Umgebung von Interesse und in Verbindung mit einer umfangreichen Reihe von Beobachtungen, die für die Interpretation der Radikalchemie von wesentlicher Bedeutung sind, und b) die Bewertung der Datenqualität und Leistungsfähigkeit von PeRCEAS, insbesondere die Überprüfung der Sensitivität und Effizienz für die Speziation der Radikale unter kontrollierten Bedingungen.Ein Schwerpunkt der Studie wird auf der Untersuchung von Oxidationsreaktionen und Ozonausbeuten in Luftmassen mit unterschiedlicher anthropogener/biogener Signatur in Abhängigkeit von der Menge und Zusammensetzung von Peroxyradikalen liegen. Numerische Berechnungen und Modelle werden durch die Beobachtungen von Vorläuferspezies eingeschränkt, um die Budgets von Peroxyradikalen abzuschätzen. Der Vergleich mit den PeRCEAS-Messungen wird verwendet, um das Verständnis der Oxidationsmechanismen in urbanen Plumes gemischt mit biogenen Emissionen zu testen. Es wird erwartet, dass die Analyse des resultierenden Datensatzes das aktuelle Wissen über die chemische Transformation von Megacity-Emissionen während des atmosphärischen Transports ergänzt.
Das Konzept des Projektes 'PrüfReal - Bench Tests' basiert auf der Erhebung grundlegender Aspekte der Emissionsbildung sowie die Auswirkung geringfügiger Änderung der Brennstoffqualität bzw. der Brennstoffzusammensetzung, die in der Vorprojektphase definiert wurden bzw. in der ersten Projektphase im Rahmen der Detailplanung definiert werden. Ziel ist es die Zusammenhänge zwischen Brennstoffzusammensetzung, insbesondere der aschebildenden Elementgehalte, deren kritische Konzentrationen sowie deren Auswirkung auf die Staub- und NOx-Emissionen unter Prüfstandsbedingungen herauszufinden. Mit Hilfe des Projektes soll erhoben werden, welche Auswirkungen Änderungen des Asche- bzw. Stickstoffgehaltes (ev. auch Kaliumgehalt) im Brennstoff auf das Emissionsverhalten im Voll- und Teillastbetrieb haben. Zur Ermittlung der Daten sind Verbrennungsversuche am Kesselprüfstand der BLT Wieselburg mit unterschiedlichen Kesseltypen und definierten Brennstoffqualitäten geplant. Die Variation der Brennstoffqualität bezieht sich auf die aerosolbildenden Elemente- und Stickstoffgehalte. Diese sollen innerhalb der in den aktuellen Brennstoffnormen geforderten Grenzwerte liegen. Für die Beurteilung von geringen Änderungen in der Brennstoffqualität und -zusammensetzung, existieren derzeit noch massive Kenntnisdefizite die mit Hilfe des Projektes 'PrüfReal - Bench Tests' beseitigt werden sollen. Zur Ermittlung der Daten sind Verbrennungsversuche am akkreditierten Kesselprüfstand der BLT Wieselburg mit mindestens 3 unterschiedlichen Kesseltypen und mindestens 3 unterschiedlichen definierten Brennstoffqualitäten (mit Variation des Asche- und Stickstoffgehaltes am unteren, mittleren und oberen Bereich der Grenzwerte) geplant. Die für die Verbrennungsversuche benötigten Feuerungsanlagen, sowie die personellen Ressourcen zur Installation, Wartung und für etwaige bauliche Veränderungen der Anlagen werden von den Firmenpartnern zur Verfügung gestellt. Ein weiteres Ziel des Projektes PrüfReal - Bench Tests ist die Untersuchung der Entstehung und Herkunft der NOx-Emissionen bei der Verbrennung von Holzbrennstoffen. Mittels Untersuchung der Stickstoffisotopie der Stickoxide soll der Einfluss des Luft- und Brennstoffstickstoffes auf die NOx-Emissionen bei der Holzverbrennung neu beleuchtet und bestehende Theorien zur Stickoxid-Entstehung überprüft werden. Die Ergebnisse des Projektes 'PrüfReal' werden in einem Bericht zusammengefasst und sollen den nationalen und internationalen Interessensvertretern der österreichischen Biomasseheizkesselhersteller als Diskussionsgrundlage für zukünftige Grenzwertdebatten und Normierungen dienen.
Anfang der Neunziger Jahre begann die Einrichtung von Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) in Sachsen-Anhalt. Aktuell werden 70 BDF gemeinsam durch die für Umweltschutz, Geologie, Landwirtschaft und Forstwesen zuständigen Landesfachbehörden betrieben. Bei den Boden-Dauerbeobachtungsflächen handelt es sich um repräsentativ ausgewählte, wiederauffindbare Ausschnitte des Bodens. Diese werden entsprechend festgelegter Untersuchungsprogramme in einem bestimmten Turnus auf Veränderungen der Bodenbeschaffenheit untersucht. Anhand der gewonnenen Daten zu den physikalischen, chemischen und biologischen Bodeneigenschaften können der aktuelle Bodenzustand erfasst, Veränderungen langfristig überwacht und, wenn möglich zukünftige Entwicklungen prognostiziert werden. In dem Methodenhandbuch Einrichtung, Betrieb und Auswertung von Boden-Dauerbeobachtungsflächen (LABO-Redaktionsgruppe "Boden-Dauerbeobachtung", Barth et al., Juni 2022) erfolgt eine ausführliche Beschreibung des Vorgehens von der Ersteinrichtung der Fläche über die Untersuchungsmethodik aller Parameter bis hin zur Auswertung der gewonnenen Daten. Boden-Dauerbeobachtung in Sachsen-Anhalt Die BDF sind repräsentativ über das Land Sachsen-Anhalt verteilt hinsichtlich der Landnutzung, Klimagebiete sowie Landschafts- und Bodenformen. In der Abbildung rechts ist die räumliche Verteilung der BDF in Sachsen-Abhalt und deren Nutzung ersichtlich. Diese Informationen sind zusätzlich als Karte im Umweltportal zu finden. Eine Übersicht zu den Nutzungssarten und Bodentypen der BDF steht als Tabelle (PDF-Datei, 157 KB) zum Download zur Verfügung. An dem BDF-Programm im Land sind, abhängig von der Nutzung der Flächen die Landesanstalt für Geologie und Bergwesen (LAGB), die Landesanstalt für Landwirtschaft (LLG), das Landesamt für Umweltschutz (LAU) und die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA) beteiligt. Jede der beteiligten Institution untersucht unterschiedliche Fragestellungen und somit Parameter auf den Flächen in einem bestimmten Turnus. Das LAGB ist auf allen BDF für die bodenkundliche Ansprache der Dauerbeobachtungsflächen, Bodenchemische Parameter, Bodenphysik, Schwermetallgehalte und Radionuclide zuständig. An der LLG werden auf den landwirtschaftlich genutzten BDF einzelne bodenchemische Parameter sowie die Bewirtschaftungsdaten erhoben. Durch die NW-FVA werden die forstlich genutzten Flächen hinsichtlich des Waldbestandes sowie dessen Zustands und der Bodenchemie erfasst. Drei der Forst-BDF werden als Intensiv-BDF durch kontinuierliche Messungen untersucht, um Fragestellungen zum Wasser- und Stoffhaushalt von Waldböden zu beantworten. Das LAU ist auf allen BDF für die Untersuchung der Bodenmikrobiologie und -zoologie, organischen Schadstoffe, atmosphärischen Deposition und die Vegetationsanalysen zuständig. Weitere Informationen zu den untersuchten Parametern und beteiligten Institutionen sind in der Tabelle rechts zu finden. Weiterführende Informationen zu den einzelnen BDF sind in den Steckbriefen zur jeweiligen Flächen zu finden. Diese beinhalten Basisdaten der BDF (Einrichtung, Nutzung, Witterung usw.) sowie Angaben zur Lage und Bodeninformationen. Ackerland-BDF Grünland-BDF Forst-BDF Sonderflächen-BDF 1 Querstedt 3 Gohre 5 & 5.2 Klötze & Klötze 2 48 Amsdorf 2 Erxleben 10 Reesen 6 Born 51 Zöberitz 4 Krevese 14 Bad Schmiedeberg 7 Colbitz 53 Gimritz 12 Senst 18 Iden 8 Arendsee 17 Klossa 19 Barby 11 Nedlitz 23 Plötzkau 20 Wartenburg 13 Ochsenkopf 24 Brücken 26.2 Mannhausen 15 Goitzsche 28 Ladeburg 29 Mahlsdorf 16 Golpa Nord 30 Biere 49 Seeben 21.1 & 21.2 Biberwerder 1 & 2 31 Rodersdorf 61 Kleinleinungen 22 Steckby 32 Klein Wanzleben 64.2 Kakerbeck 25 Salegaster Aue 33 Cattau 27 Tangerhütte 34.2 Bad Lauchstädt 41 Profen 35 Barnstädt 44 Hohes Holz 36 Leimbach 55 Ziegelroda 37 Querfurt 56.1 & 56.2 Frankroda 1 & 2 38 Lodersleben 57 Schierke 39 Scheiplitz 58 Hasselfelde 40 Pirkau 59 Auerberg 42 Jeggeleben 60 Friedrichrode 43 Eilenstedt 65 Brocken 45 Drübeck 66 Güntersberge 46 Polleben 47 Teutschenthal 50.2 Lettewitz 2 52.1 Merseburg Ost 54 Schwanefeld 62 Siptenfelde 63 Oschersleben 67 Löberitz 68 Gadegast Hinsichtlich der Bodenzoologie wird ein jährlicher Lumbriciden-Bericht (Regenwurm-Bericht) für Sachsen-Anhalt erarbeitet. Darin wird die Untersuchung der Regenwurmpopulation auf den BDF analysiert und ihre Entwicklung auf den einzelnen Flächen ausgewertet. Diese Berichte stehen unter Publikationen als Download zur Verfügung. Weiter unten auf der Seite befindet sich eine Übersicht zu den landesweiten Ergebnissen hinsichtlich der Regenwürmer. Die Belastung der BDF mit organischen Schadstoffen wird ebenfalls durch das LAU analysiert und ausgewertet. Dabei werden polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und einige Vertreter des „Dirty Dozen“ wie die Chlorpestizide Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT) und Hexachlorcyclohexan (α-, β-, γ- , δ-HCH), deren Neben- und Abbauprodukte (DDE, DDD und HCB) sowie polychlorierte Biphenyle (PCB) und polychlorierte Dibenzo-Dioxine und -Furane (PCDD/PCDF) betrachtet. Weitere Informationen zu Schadstoffen in Böden sind unter diesem Link zu finden. Aus diesen Untersuchungen gewonnene Ergebnisse sind Grundlage für die Ermittlung von Hintergrundwerten für die Böden in Sachsen-Anhalt. Im Folgenden sind einige Ergebnisse der Boden-Dauerbeobachtung hinsichtlich des Vorkommens der oben genannten organischen Schadstoffe dargestellt. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe – PAK PAK entstehen bei der Verbrennung von organischem Material. Hauptsächliche Quellen sind Industrieemissionen, Heizungen und Verkehr. Sie gelangen über Luftdeposition in den Boden, binden stark an organische Substanz und werden nur sehr langsam abgebaut. In der Abbildung weiter unten ist das Vorkommen von PAK auf den BDF im Land über einen Zeitraum von 20 Jahren und in Abhängigkeit von der Landnutzung dargestellt. In der Grafik ist zu erkennen, dass die Waldflächen vergleichsweise höher mit diesen Stoffen belastet sind. Das hängt unter anderem mit der Filterwirkung der Baumkronen zusammen. PAK-haltige Partikel werden in den Kronen abgefangen und gelangen über Regen und Laubfall in den Boden. Weiterhin haben Wälder einen höheren Anteil organischer Bodensubstanz, woran PAK stark binden. Die BDF unter Ackernutzung weisen geringere Konzentrationen auf, was sich u. a. durch regelmäßige Bodenbearbeitung und somit eine Verdünnung des Materials sowie einen geringeren Anteil organischer Substanz erklären lässt. Der Anstieg der gemessenen PAK zwischen 2020 bis 2024 kann unter anderem mit einer klimabedingt stärkeren Bodentrockenheit und Staubaufwirbelungen zusammenhängen. Auch lokale kurzfristige Einflüsse wie bspw. Waldbrände können einen starken Effekt auf einzelne Flächen haben. Insgesamt befinden sich die Werte jedoch unterhalb der Vorsorgewerte laut Bundesbodenschutzverordnung (BBodSchV) von 3 mg/kg TM (wenn der Gehalt an organischem Kohlenstoff/TOC ≤ 4 %) bzw. 5 mg/kg TM (wenn TOC > 4 % bis 9 %). Dichlordiphenyltrichlorethan – DDT, Dichlordiphenyltrichlorethylen – DDE, Dichlordiphenyldichlorethan – DDD In der Abbildung unten ist das Vorkommen von DDT und den Metaboliten (DDE, DDD) auf den BDF in Sachsen-Anhalt in Abhängigkeit von der Landnutzung von 2004 bis 2024 dargestellt. DDT wurde als Insektizid in Land- und Forstwirtschaft sowie als Holzschutzmittel eingesetzt. Auf dem Gebiet der ehemaligen DDR wurde DDT bis Ende der 80er Jahre in größerem Umfang angewendet und in Sachsen-Anhalt unter anderem im Raum Bitterfeld produziert. Wie in dem Boxplot zu erkennen ist, sind die Flächen unter forstlicher Nutzung höher belastet als landwirtschaftlich genutzte BDF. Mögliche Gründe dafür sind der hohe Einsatz von DDT zur Bekämpfung von Kahlfraß-Insekten (u. a. Kiefernspinner, Borkenkäfer) in der Forstwirtschaft der DDR und die höheren Gehalte organischer Substanz der Waldflächen gegenüber Grün- oder Ackerländern und die damit verbundene stärkere Bindung des Schadstoffs. Ebenso sorgt die Bodenbearbeitung auf Ackerflächen für eine stärkere Durchmischung des Bodens und somit Verdünnung von kontaminierten Horizonten. Insgesamt befinden sich die Werte jedoch weit unter den für Ackerflächen gültigen Prüfwerten der Bundesbodenschutzverordnung (BBodSchV) von 1 mg/kg TM (Ackerland, Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze). Insgesamt ist eine Abnahme von DDT und den entsprechenden Metaboliten seit Beginn der Untersuchungen auf den BDF in der Grafik ersichtlich. Hexachlorcyclohexan - HCH und Hexachlorbenzol - HC B In den beiden Abbildungen am Ende des Absatztes ist die Verteilung von HCH und HCB über die BDF im Land dargestellt. Vor allem im Bereich der Flussauen können höhere Konzentrationen der Stoffe nachgewiesen werden. Es gibt jedoch keine Überschreitung der Prüfwerte (HCH 0,05 mg/kg TM und HCB 0,5 mg/kg TM) nach BBodSchV auf landwirtschaftlich genutzten BDF. Bei den stärker belasteten BDF handelt es sich ausschließlich um Waldflächen im Bereich der Flussauen von Mulde und Elbe. Im Chemiekombinat Bitterfeld wurde von 1951 bis 1983 in großen Mengen γ-HCH produziert (Ökologisches Großprojekt (ÖGP) Bitterfeld-Wolfen) , welches unter dem Namen Lindan als Insektizid zum Einsatz kam. Neben- und Abbauprodukte sind weitere HCH-Isomere und HCB, welches jedoch auch gezielt hergestellt und u. a. als Fungizid in der Landwirtschaft eingesetzt wurde. Ab den 1980er Jahren wurde der Gebrauch dieser Chemikalien in der Europäischen Gemeinschaft bereits stark eingeschränkt, seit 2004 ist die Produktion und Verwendung vollständig verboten. In den ostdeutschen Chemiezentren (Bitterfeld, Leuna, Schkopau) entstand HCB als Nebenprodukt der Chlorindustrie und gelangte in größeren Mengen in die Umwelt. Dementsprechend ist die Belastung der BDF mit HCH und HCB im Auenbereich von Mulde und Elbe höher als auf den restlichen Flächen, da diese Stoffe über kontaminierte Sedimente im Rahmen von Hochwasserereignissen auch heute noch verlagert werden können. Polychlorierten Biphenyle - PCB Bei den PCB handelt es sich um eine Gruppe von 209 verschiedenen Kongeneren, welche hinsichtlich der toxikologischen Eigenschaften in zwei Kategorien unterteilt werden. Ein Teil dieser Kongenere weist den Dioxinen ähnelnde toxikologische Eigenschaften auf, diese werden häufig als dioxinähnliche PCB (dl-PCB) bezeichnet. Die nicht dioxinähnlichen Polychlorierten Biphenyle (ndl-PCB) haben ein anderes toxikologisches Profil. Die BDF in Sachsen-Anhalt werden im Hinblick auf sechs (ndl) Indikator-PCB (PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 138, PCB 153 und PCB 180 = PCB 6 ) untersucht. Eingesetzt wurden diese Stoffe vor allem als Isolieröle in Transformatoren und Kondensatoren, aber auch als Additiv in Baustoffen (Fugendichtmasse, Farbe, Kleber). Mitte der 80er Jahre wurde die Verwendung von PCB in der ehemaligen DDR stark eingeschränkt und mit der Wiedervereinigung verboten. Auf Grund ihrer Langlebigkeit sind diese Stoffe jedoch immer noch in der Umwelt und auch in Böden nachweisbar. In der Abbildung unten ist die Konzentration der ndl-PCB auf den BDF in Sachsen-Anhalt in Abhängigkeit von der Landnutzung (2004-2024) dargestellt. Es konnte für keine der landwirtschaftlich genutzten BDF eine Überschreitung des Maßnahmenwertes von 0,2 mg/kg TM (BBdSchV, hinsichtl. Grünland, Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze) festgestellt werden. In der Abbildung ist zu erkennen, dass die landwirtschaftlich genutzten BDF insgesamt auf Grund der Verdünnungswirkung von Bodenbearbeitungsmaßnahmen eine geringere Belastung mit ndl-PCB aufweisen. Wälder sind z. T. stärker belastet, da sich ndl-PCB vor allem über Deposition verbreiten und durch die Filterwirkung der Baumkronen eingefangen werden und in den Boden gelangen. Polychlorierte Dibenzodioxine – PCDD und Polychlorierte Dibenzofurane PCDDF Ähnlich wie PAK entstehen PCDD und PCDF unbeabsichtigt und überwiegend bei Verbrennungs- und Industrieprozessen (z. B. Müllverbrennung) und können dann über Luftdeposition in den Boden gelangen. Unter PCDD/F werden 75 Dioxine und 135 Furane zusammengefasst, welche stets als unterschiedlich zusammengesetztes Gemisch verschiedener Kongenere vorliegen. Eine Bewertung dieser Stoffe erfolgt über Toxizitätsäquivalente (TEQ), da sich die toxikologische Wirkung der Kongenere nicht unterscheidet, die Wirksamkeit jedoch sehr verschieden hoch sein kann. Der TEQ-Wert entspricht der toxischen Wirkung eines Dioxins im Verhältnis zum giftigsten Vertreter dieser Stoffgruppe (2,3,7,8 TCDD). In der Grafik weiter unten sind die TEQ der BDF nach ihrer Nutzung dargestellt (2004 bis 2024). Auch hinsichtlich dieser Schadstoffe sind die Waldflächen, auf Grund der Filterwirkung der Baumkronen und des meist höheren Anteils an organischer Bodensubstanz in Wäldern, zum Teil stärker belastet als die BDF unter anderer Nutzung. Die BDF mit den höchsten Vorkommen an PCDD/F befinden sich vorrangig im Auenbereich von Mulde und Elbe. Ein erheblicher Teil dieser Belastung geht auf die Magnesiumherstellung im Raum Bitterfeld während des Zweiten Weltkrieges zurück. Diese Stoffe verbreiteten sich von dort über kontaminierte Sedimente im Bereich der Flussauen. Der Prüfwert für Grünland (Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze) liegt bei 15 ng/WHO-TEQ kg TM (BBodSchV) und wird im Auenbereich dieser Flüsse z. T. überschritten. Eine Anpassung des Nutzungsmanagementsystems und die amtliche Futter- und Lebensmittelüberwachung sollen jedoch sicherstellen, dass diese Stoffe nicht in menschliche Nahrungsketten gelangen. Weitere Information zur Belastungssituation mit PCDD/F in Sachsen-Anhalt sind im Dioxinbericht des Landes zu finden. Regenwürmer Die Lumbriciden sind in Sachsen-Anhalt seit Beginn der Einrichtung der BDF fester Untersuchungsgegenstand. Der Regenwurmbesatz einer Fläche ist ein wesentlicher bodenbiologischer Parameter zur Beschreibung der Bodenbiodiversität. In den Abbildungen unten sind die Individuen- und die Artenanzahl, sowie die Biodiversität mittels Shannon-Wiener-Index dargestellt. Dieser Index beschreibt die biologische Vielfalt und berücksichtigt die Artenanzahl sowie die Abundanz (Anzahl der Individuen je Art). Je höher der Index ist, umso größer ist auch die Diversität. Alle drei Parameter sind stark abhängig von der Landnutzung. Bei den artenreichsten BDF handelt es sich um Laubwälder und Grünländer, da dort kaum oder keine Bodenbearbeitung stattfindet und im Allgemeinen auch mehr Pflanzenarten vorkommen. Dadurch herrscht eine größere Lebensraumvielfalt und somit ein umfangreicheres Nahrungsangebot. In Nadelwäldern ist die geringste Diversität zu finden, was mit dem meist niedrigen pH-Wert an diesen Standorten zusammenhängt, den nur wenige Regenwurmarten tolerieren können. Weitere Einflussfaktoren sind die schwer abbaubare Streu (Nadeln enthalten Lignin, Wachse, Harze) und geringere Nährstoffverfügbarkeit. Die bodenbiologischen Untersuchungen auf den Boden-Dauerbeobachtungsflächen, deren landesweite Einrichtung erst 2006 abgeschlossen wurde, starteten bereits 1994. Der in allen drei Grafiken ersichtliche Anstieg (Artenzahl, Biodiversität, Individuenzahl) innerhalb der ersten drei Perioden steht daher in engem Zusammenhang mit der Aufnahme neuer artenreicher Flächen in das BDF – Programm. Nach einer kurzen stabilen Phase, führten die Trockenjahre 2018 bis 2020 zu einem deutlichen Rückgang der Individuenzahlen in allen Landnutzungsbereichen. Arten, die nur mit wenigen Individuen auf einer Fläche vertreten waren, konnten bei den folgenden Untersuchungen noch seltener gefunden werden. Je nach Nutzung führte dies zu einem leichten bis deutlichen Rückgang in der Artenanzahl und demzufolge auch in der Biodiversität. Innerhalb der letzten Untersuchungsperiode (2021 – 2025) konnte sich die Individuenzahl auf den Acker- und Forstflächen erholen, jedoch nicht auf den Grünländern. Allerdings trifft dies nicht auf alle Arten gleichermaßen zu. Wenn z.B. die Reproduktionsrate geringer bzw. die Reproduktionszeit einer Art länger ist, benötigt diese Art auch mehr Zeit zur Bestandserhöhung. Dadurch stagnierten die Artenanzahl und Biodiversität oder sanken sogar z.T. in den letzten Jahren auf Flächen unter Grünlandnutzung. letzte Aktualisierung: 09.07.2026
Anfang der Neunziger Jahre begann die Einrichtung von Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) in Sachsen-Anhalt. Aktuell werden 70 BDF gemeinsam durch die für Umweltschutz, Geologie, Landwirtschaft und Forstwesen zuständigen Landesfachbehörden betrieben. Bei den Boden-Dauerbeobachtungsflächen handelt es sich um repräsentativ ausgewählte, wiederauffindbare Ausschnitte des Bodens. Diese werden entsprechend festgelegter Untersuchungsprogramme in einem bestimmten Turnus auf Veränderungen der Bodenbeschaffenheit untersucht. Anhand der gewonnenen Daten zu den physikalischen, chemischen und biologischen Bodeneigenschaften können der aktuelle Bodenzustand erfasst, Veränderungen langfristig überwacht und, wenn möglich zukünftige Entwicklungen prognostiziert werden. In dem Methodenhandbuch Einrichtung, Betrieb und Auswertung von Boden-Dauerbeobachtungsflächen (LABO-Redaktionsgruppe "Boden-Dauerbeobachtung", Barth et al., Juni 2022) erfolgt eine ausführliche Beschreibung des Vorgehens von der Ersteinrichtung der Fläche über die Untersuchungsmethodik aller Parameter bis hin zur Auswertung der gewonnenen Daten. Boden-Dauerbeobachtung in Sachsen-Anhalt Die BDF sind repräsentativ über das Land Sachsen-Anhalt verteilt hinsichtlich der Landnutzung, Klimagebiete sowie Landschafts- und Bodenformen. In der Abbildung rechts ist die räumliche Verteilung der BDF in Sachsen-Abhalt und deren Nutzung ersichtlich. Diese Informationen sind zusätzlich als Karte im Umweltportal zu finden. Eine Übersicht zu den Nutzungssarten und Bodentypen der BDF steht als Tabelle (PDF-Datei, 157 KB) zum Download zur Verfügung. An dem BDF-Programm im Land sind, abhängig von der Nutzung der Flächen die Landesanstalt für Geologie und Bergwesen (LAGB), die Landesanstalt für Landwirtschaft (LLG), das Landesamt für Umweltschutz (LAU) und die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA) beteiligt. Jede der beteiligten Institution untersucht unterschiedliche Fragestellungen und somit Parameter auf den Flächen in einem bestimmten Turnus. Das LAGB ist auf allen BDF für die bodenkundliche Ansprache der Dauerbeobachtungsflächen, Bodenchemische Parameter, Bodenphysik, Schwermetallgehalte und Radionuclide zuständig. An der LLG werden auf den landwirtschaftlich genutzten BDF einzelne bodenchemische Parameter sowie die Bewirtschaftungsdaten erhoben. Durch die NW-FVA werden die forstlich genutzten Flächen hinsichtlich des Waldbestandes sowie dessen Zustands und der Bodenchemie erfasst. Drei der Forst-BDF werden als Intensiv-BDF durch kontinuierliche Messungen untersucht, um Fragestellungen zum Wasser- und Stoffhaushalt von Waldböden zu beantworten. Das LAU ist auf allen BDF für die Untersuchung der Bodenmikrobiologie und -zoologie, organischen Schadstoffe, atmosphärischen Deposition und die Vegetationsanalysen zuständig. Weitere Informationen zu den untersuchten Parametern und beteiligten Institutionen sind in der Tabelle rechts zu finden. Weiterführende Informationen zu den einzelnen BDF sind in den Steckbriefen zur jeweiligen Flächen zu finden. Diese beinhalten Basisdaten der BDF (Einrichtung, Nutzung, Witterung usw.) sowie Angaben zur Lage und Bodeninformationen. Ackerland-BDF Grünland-BDF Forst-BDF Sonderflächen-BDF 1 Querstedt 3 Gohre 5 & 5.2 Klötze & Klötze 2 48 Amsdorf 2 Erxleben 10 Reesen 6 Born 51 Zöberitz 4 Krevese 14 Bad Schmiedeberg 7 Colbitz 53 Gimritz 12 Senst 18 Iden 8 Arendsee 17 Klossa 19 Barby 11 Nedlitz 23 Plötzkau 20 Wartenburg 13 Ochsenkopf 24 Brücken 26.2 Mannhausen 15 Goitzsche 28 Ladeburg 29 Mahlsdorf 16 Golpa Nord 30 Biere 49 Seeben 21.1 & 21.2 Biberwerder 1 & 2 31 Rodersdorf 61 Kleinleinungen 22 Steckby 32 Klein Wanzleben 64.2 Kakerbeck 25 Salegaster Aue 33 Cattau 27 Tangerhütte 34.2 Bad Lauchstädt 41 Profen 35 Barnstädt 44 Hohes Holz 36 Leimbach 55 Ziegelroda 37 Querfurt 56.1 & 56.2 Frankroda 1 & 2 38 Lodersleben 57 Schierke 39 Scheiplitz 58 Hasselfelde 40 Pirkau 59 Auerberg 42 Jeggeleben 60 Friedrichrode 43 Eilenstedt 65 Brocken 45 Drübeck 66 Güntersberge 46 Polleben 47 Teutschenthal 50.2 Lettewitz 2 52.1 Merseburg Ost 54 Schwanefeld 62 Siptenfelde 63 Oschersleben 67 Löberitz 68 Gadegast Hinsichtlich der Bodenzoologie wird ein jährlicher Lumbriciden-Bericht (Regenwurm-Bericht) für Sachsen-Anhalt erarbeitet. In diesem wird die Untersuchung der Regenwurmpopulation auf den BDF analysiert und ihre Entwicklung auf den einzelnen Flächen ausgewertet. Diese Berichte stehen unter Publikationen als Download zur Verfügung. Die Belastung der BDF mit organischen Schadstoffen wird ebenfalls durch das LAU analysiert und ausgewertet. Dabei werden polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und einige Vertreter des „Dirty Dozen“ wie die Chlorpestizide Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT) und Hexachlorcyclohexan (α-, β-, γ- , δ-HCH), deren Neben- und Abbauprodukte (DDE, DDD und HCB) sowie polychlorierte Biphenyle (PCB) und polychlorierte Dibenzo-Dioxine und -Furane (PCDD/PCDF) betrachtet. Weitere Informationen zu Schadstoffen in Böden sind unter diesem Link zu finden. Aus diesen Untersuchungen gewonnene Ergebnisse sind Grundlage für die Ermittlung von Hintergrundwerten für die Böden in Sachsen-Anhalt. Im Folgenden sind einige Ergebnisse der Boden-Dauerbeobachtung hinsichtlich des Vorkommens der oben genannten organischen Schadstoffe dargestellt. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe – PAK PAK entstehen bei der Verbrennung von organischem Material. Hauptsächliche Quellen sind Industrieemissionen, Heizungen und Verkehr. Sie gelangen über Luftdeposition in den Boden, binden stark an organische Substanz und werden nur sehr langsam abgebaut. In der Abbildung weiter unten ist das Vorkommen von PAK auf den BDF im Land über einen Zeitraum von 20 Jahren und in Abhängigkeit von der Landnutzung dargestellt. In der Grafik ist zu erkennen, dass die Waldflächen vergleichsweise höher mit diesen Stoffen belastet sind. Das hängt unter anderem mit der Filterwirkung der Baumkronen zusammen. PAK-haltige Partikel werden in den Kronen abgefangen und gelangen über Regen und Laubfall in den Boden. Weiterhin haben Wälder einen höheren Anteil organischer Bodensubstanz, woran PAK stark binden. Die BDF unter Ackernutzung weisen geringere Konzentrationen auf, was sich u. a. durch regelmäßige Bodenbearbeitung und somit eine Verdünnung des Materials sowie einen geringeren Anteil organischer Substanz erklären lässt. Der Anstieg der gemessenen PAK zwischen 2020 bis 2024 kann unter anderem mit einer klimabedingt stärkeren Bodentrockenheit und Staubaufwirbelungen zusammenhängen. Auch lokale kurzfristige Einflüsse wie bspw. Waldbrände können einen starken Effekt auf einzelne Flächen haben. Insgesamt befinden sich die Werte jedoch unterhalb der Vorsorgewerte laut Bundesbodenschutzverordnung (BBodSchV) von 3 mg/kg TM (wenn der Gehalt an organischem Kohlenstoff/TOC ≤ 4 %) bzw. 5 mg/kg TM (wenn TOC > 4 % bis 9 %). Dichlordiphenyltrichlorethan – DDT, Dichlordiphenyltrichlorethylen – DDE, Dichlordiphenyldichlorethan – DDD In der Abbildung unten ist das Vorkommen von DDT und den Metaboliten (DDE, DDD) auf den BDF in Sachsen-Anhalt in Abhängigkeit von der Landnutzung von 2004 bis 2024 dargestellt. DDT wurde als Insektizid in Land- und Forstwirtschaft sowie als Holzschutzmittel eingesetzt. Auf dem Gebiet der ehemaligen DDR wurde DDT bis Ende der 80er Jahre in größerem Umfang angewendet und in Sachsen-Anhalt unter anderem im Raum Bitterfeld produziert. Wie in dem Boxplot zu erkennen ist, sind die Flächen unter forstlicher Nutzung höher belastet als landwirtschaftlich genutzte BDF. Mögliche Gründe dafür sind der hohe Einsatz von DDT zur Bekämpfung von Kahlfraß-Insekten (u. a. Kiefernspinner, Borkenkäfer) in der Forstwirtschaft der DDR und die höheren Gehalte organischer Substanz der Waldflächen gegenüber Grün- oder Ackerländern und die damit verbundene stärkere Bindung des Schadstoffs. Ebenso sorgt die Bodenbearbeitung auf Ackerflächen für eine stärkere Durchmischung des Bodens und somit Verdünnung von kontaminierten Horizonten. Insgesamt befinden sich die Werte jedoch weit unter den für Ackerflächen gültigen Prüfwerten der Bundesbodenschutzverordnung (BBodSchV) von 1 mg/kg TM (Ackerland, Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze). Insgesamt ist eine Abnahme von DDT und den entsprechenden Metaboliten seit Beginn der Untersuchungen auf den BDF in der Grafik ersichtlich. Hexachlorcyclohexan - HCH und Hexachlorbenzol - HC B In den beiden Abbildungen am Ende des Absatztes ist die Verteilung von HCH und HCB über die BDF im Land dargestellt. Vor allem im Bereich der Flussauen können höhere Konzentrationen der Stoffe nachgewiesen werden. Es gibt jedoch keine Überschreitung der Prüfwerte (HCH 0,05 mg/kg TM und HCB 0,5 mg/kg TM) nach BBodSchV auf landwirtschaftlich genutzten BDF. Bei den stärker belasteten BDF handelt es sich ausschließlich um Waldflächen im Bereich der Flussauen von Mulde und Elbe. Im Chemiekombinat Bitterfeld wurde von 1951 bis 1983 in großen Mengen γ-HCH produziert (Ökologisches Großprojekt (ÖGP) Bitterfeld-Wolfen) , welches unter dem Namen Lindan als Insektizid zum Einsatz kam. Neben- und Abbauprodukte sind weitere HCH-Isomere und HCB, welches jedoch auch gezielt hergestellt und u. a. als Fungizid in der Landwirtschaft eingesetzt wurde. Ab den 1980er Jahren wurde der Gebrauch dieser Chemikalien in der Europäischen Gemeinschaft bereits stark eingeschränkt, seit 2004 ist die Produktion und Verwendung vollständig verboten. In den ostdeutschen Chemiezentren (Bitterfeld, Leuna, Schkopau) entstand HCB als Nebenprodukt der Chlorindustrie und gelangte in größeren Mengen in die Umwelt. Dementsprechend ist die Belastung der BDF mit HCH und HCB im Auenbereich von Mulde und Elbe höher als auf den restlichen Flächen, da diese Stoffe über kontaminierte Sedimente im Rahmen von Hochwasserereignissen auch heute noch verlagert werden können. Polychlorierten Biphenyle - PCB Bei den PCB handelt es sich um eine Gruppe von 209 verschiedenen Kongeneren, welche hinsichtlich der toxikologischen Eigenschaften in zwei Kategorien unterteilt werden. Ein Teil dieser Kongenere weist den Dioxinen ähnelnde toxikologische Eigenschaften auf, diese werden häufig als dioxinähnliche PCB (dl-PCB) bezeichnet. Die nicht dioxinähnlichen Polychlorierten Biphenyle (ndl-PCB) haben ein anderes toxikologisches Profil. Die BDF in Sachsen-Anhalt werden im Hinblick auf sechs (ndl) Indikator-PCB (PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 138, PCB 153 und PCB 180 = PCB 6 ) untersucht. Eingesetzt wurden diese Stoffe vor allem als Isolieröle in Transformatoren und Kondensatoren, aber auch als Additiv in Baustoffen (Fugendichtmasse, Farbe, Kleber). Mitte der 80er Jahre wurde die Verwendung von PCB in der ehemaligen DDR stark eingeschränkt und mit der Wiedervereinigung verboten. Auf Grund ihrer Langlebigkeit sind diese Stoffe jedoch immer noch in der Umwelt und auch in Böden nachweisbar. In der Abbildung unten ist die Konzentration der ndl-PCB auf den BDF in Sachsen-Anhalt in Abhängigkeit von der Landnutzung (2004-2024) dargestellt. Es konnte für keine der landwirtschaftlich genutzten BDF eine Überschreitung des Maßnahmenwertes von 0,2 mg/kg TM (BBdSchV, hinsichtl. Grünland, Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze) festgestellt werden. In der Abbildung ist zu erkennen, dass die landwirtschaftlich genutzten BDF insgesamt auf Grund der Verdünnungswirkung von Bodenbearbeitungsmaßnahmen eine geringere Belastung mit ndl-PCB aufweisen. Wälder sind z. T. stärker belastet, da sich ndl-PCB vor allem über Deposition verbreiten und durch die Filterwirkung der Baumkronen eingefangen werden und in den Boden gelangen. Polychlorierte Dibenzodioxine – PCDD und Polychlorierte Dibenzofurane PCDDF Ähnlich wie PAK entstehen PCDD und PCDF unbeabsichtigt und überwiegend bei Verbrennungs- und Industrieprozessen (z. B. Müllverbrennung) und können dann über Luftdeposition in den Boden gelangen. Unter PCDD/F werden 75 Dioxine und 135 Furane zusammengefasst, welche stets als unterschiedlich zusammengesetztes Gemisch verschiedener Kongenere vorliegen. Eine Bewertung dieser Stoffe erfolgt über Toxizitätsäquivalente (TEQ), da sich die toxikologische Wirkung der Kongenere nicht unterscheidet, die Wirksamkeit jedoch sehr verschieden hoch sein kann. Der TEQ-Wert entspricht der toxischen Wirkung eines Dioxins im Verhältnis zum giftigsten Vertreter dieser Stoffgruppe (2,3,7,8 TCDD). In der Grafik weiter unten sind die TEQ der BDF nach ihrer Nutzung dargestellt (2004 bis 2024). Auch hinsichtlich dieser Schadstoffe sind die Waldflächen, auf Grund der Filterwirkung der Baumkronen und des meist höheren Anteils an organischer Bodensubstanz in Wäldern, zum Teil stärker belastet als die BDF unter anderer Nutzung. Die BDF mit den höchsten Vorkommen an PCDD/F befinden sich vorrangig im Auenbereich von Mulde und Elbe. Ein erheblicher Teil dieser Belastung geht auf die Magnesiumherstellung im Raum Bitterfeld während des Zweiten Weltkrieges zurück. Diese Stoffe verbreiteten sich von dort über kontaminierte Sedimente im Bereich der Flussauen. Der Prüfwert für Grünland (Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze) liegt bei 15 ng/WHO-TEQ kg TM (BBodSchV) und wird im Auenbereich dieser Flüsse z. T. überschritten. Eine Anpassung des Nutzungsmanagementsystems und die amtliche Futter- und Lebensmittelüberwachung sollen jedoch sicherstellen, dass diese Stoffe nicht in menschliche Nahrungsketten gelangen. Weitere Information zur Belastungssituation mit PCDD/F in Sachsen-Anhalt sind im Dioxinbericht des Landes zu finden. letzte Aktualisierung: 15.06.2026
The projects goal is to examine the Mobility and transformation behaviour of emitted palladium from automobile exhaust catalysts into the environment. To achieve this, I will examine the influence of commonly present organic complexing agents like citric acid, amino acid (L-Methionin) and ethylenediamine tetra acetic acid (EDTA), as well as inorganic anion species (Cl-, NO3-, SO42- und PO43-), on the chemical behaviour and transformation of metallic palladium (Pd-Mohr) and PdO into more soluble species. The analytical experiments will be conducted over different time periods (1, 10, 20, 30, 40, 50 and 60 days), involving different concentrations of the various complexing agents under examination (0.001, 0.01 and 0.1 M). The results will help clarify the extent to which Pd Mobility is influenced by time and the presence of various complexing agents at different concentrations. In addition, surface analyses of isolated particles using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) will be used to examine the influence of organic compounds and inorganic anion species, on the transformation of metallic palladium and PdO. The proposed study will significantly help to shed light on questions related to the environmental transformation of Pd into more toxic species following emission in car exhausts, a poorly understood process to date.
Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der Wirksamkeit prozesstechnischer Primärmaßnahmen auf die Zerstörung, Neubildung und Umwandlung von Organohalogen-Verbindungen im Feuerbett bei der Verbrennung fester Brennstoffe bzw. Brennstoffgemische. Als prozesstechnische Primärmaßnahmen werden Brennstoff- und Verbrennungsparameter betrachtet, auf die vor bzw. während des Verbrennungsvorganges eingewirkt werden kann. Anhand der Ergebnisse des Forschungsprojektes werden hinsichtlich der Minimierung der emissionsseitigen Bildung von Organohalogen-Verbindungen die verbrennungstechnischen Randbedingungen definiert. Zur Abschätzung des Einflusses des jeweiligen Verbrennungsparameters auf die Zerstörung, Neubildung und Umwandlung von Organohalogen-Verbindungen soll der Gehalt an ausgewählten Substanzklassen in dem sich bildenden Rauchgas untersucht werden. Aus Untersuchungen an einer Großanlage ergab sich durch die Zugabe von bromhaltigen Material zum einen eine signifikante Steigerung der chlorierten Dioxine und Furane und zum anderen die Bildung von bromierten bzw. bromiert-chlorierten Dioxinen und Furanen. Da deren Bildung prinzipiell dem selben Mechanismus wie dem der chlorierten Verbindungen unterliegt, werden die bromierten bzw. bromiert-chlorierten Dioxine und Furane als Leitsubstanzen zur Abschätzung der Wirksamkeit von Primärmaßnahmen herangezogen. Daneben sollen zur Untersuchung der Bildungstendenz von Precusoren in Abhängigkeit der Verbrennungsparameter bromiert/chlorierte Phenole und Benzole untersucht werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 914 |
| Europa | 5 |
| Kommune | 12 |
| Land | 54 |
| Wirtschaft | 3 |
| Wissenschaft | 547 |
| Zivilgesellschaft | 47 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 914 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 3 |
| Offen | 917 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 867 |
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| Boden | 771 |
| Lebewesen und Lebensräume | 814 |
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| Weitere | 920 |