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Das Abbild von Stofftransportprozessen im Sediment

Das Projekt "Das Abbild von Stofftransportprozessen im Sediment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Sektion, Fachbereich Biologie, Sonderforschungsbereich 248 'Stoffhaushalt des Bodensees' durchgeführt. Ein Teil des Projektes umfasst die Untersuchung von Stofftransportprozessen im Bodensee mit Hilfe von kuenstlichen und natuerlichen Radionukliden. Durch hochaufloesende Messungen der Tiefenverteilung von Caesium-Radionukliden aus dem Kernwaffentest- und dem Tschernobyl-Fallout im Sediment koennen Bereiche des Sees, in denen unterschiedliche Sedimentationsprozesse herrschen, voneinander abgegrenzt werden. Anhand von 137Cs- und 7Be-Messungen in Sinkstoffen werden Adsorptions- und Sedimentationsvorgaenge von Stoffen aus unterschiedlichen Quellen untersucht.

GH: Mallik: In-situ Gashydrate-Labor

Das Projekt "GH: Mallik: In-situ Gashydrate-Labor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GeoForschungsZentrum Potsdam durchgeführt. Hauptziel des Vorhabens ist das grundsätzliche Verständnis der in-situ seismischen Signatur eines Gashydratvorkommens im Permafrost, der Beziehung zwischen Gesteinseigenschaften und Hydratgehalt, der Tiefenverteilung von Gasen und der 4D Temperaturfeldvariationen während eines Gasproduktionstests. Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine internationale Initiative vorgesehen, um ein in-situ Gashydratlaboratorium in der Forschungsbohrung Mallik 3L-38 einzurichten. Die Einzelschritte sind: (1) Aufzeichnung der in-situ seismischen Signatur der hydratführenden Schichten mit einem seismischen cross-hole tomographischen Experiment, (2) Charakterisierung der geologischen Strukturen des Untergrunds durch ein umfangreiches Bohrlochmessprogramm zur Interpretation der seismischen Experimente, (3) Entwicklung eines feldtauglichen Kernanalyseexperimentierstandes zur Untersuchung der physikalischen Gesteinseigenschaften unter simulierten in-situ Bedingungen, (4) Bestimmung der Zeitabhängigkeit des 3D Temperaturfeldes in der Umgebung eines produzierenden Gashydratreservoirs, (5) Messung der Konzentration, Zusammensetzung und Tiefenverteilung der Gase des Mallik Gashydratreservoirs und (6) Bereitstellung eines Daten- und Informationssystems unter Anwendung des Informationsnetzwerks des ICDP.

Untersuchung des Transportverhaltens natürlicher und anthropogener Stoffe in der ungesättigten Bodenzone

Das Projekt "Untersuchung des Transportverhaltens natürlicher und anthropogener Stoffe in der ungesättigten Bodenzone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Der Transport von natuerlichen und anthropogenen Stoffen in der ungesaettigten Bodenzone wurde durch Messung isotopischer Tracer an Tiefenprofilen verschiedener Boeden sowie in Laborexperimenten untersucht. Besonderes Interesse galt dem Zusammenhang zwischen dem Transportverhalten der Tracer und der Tiefenverlagerung bzw dem Umsatz des organischen Materials im Boden. In Waldgebieten fuehrt die trockene und nasse Deposition zu einer Anfangstiefenverteilung, die von der Groessenverteilung und der chemischen Zusammensetzung der Aerosolpartikel, mit denen die Schadstoffe in den Boden gelangen, sowie von der Niederschlagsintensitaet abhaengt. Fuer die nachfolgende Tiefenverlagerung in der Laub- und Humusschicht des Waldbodens ist die Staerke der Bindung an das organische Material (metall-organische Komplexe) entscheidend. Bei einer sehr starken Bindung an das organische Material (wie im Falle des Bleis) gibt es praktisch keinen Transport in der fluessigen Phase. Solche Stoffe wandern wegen der jaehrlichen Aufstockung der Bodenoberflaeche mit frischem organischem Material lediglich scheinbar in die Tiefe. Demzufolge entspricht die Verweildauer dieser Stoffe der Verweildauer des langlebigsten Kohlenstoffreservoirs im Boden (einige hundert bis tausend Jahre). Stoffe mit einer schwaecheren Bindung an das organische Material werden ausserdem auch in der fluessigen Phase transportiert. Die Mobilisierung, dh die Freisetzung vom organischen Material, haengt vom Umsatz der organischen Substanz im Boden ab. Fuer Caesium ist die daraus resultierende Geschwindigkeit vergleichbar mit der Sedimentationsgeschwindigkeit des organischen Materials (etwa 1 mm/a). Das bedeutet, dass die Verweildauer des Caesiums im Waldboden ebenfalls von der Verweildauer des organischen Materials im Boden abhaengt. Dies zeigt, dass von den radioaktiven Stoffen, die aus der Atmosphaere in den Boden eingetragen werden (atmosphaerisches 210Pb, Tschernobyl- und Bomben-Caesium) keine Gefahr fuer Grundwasser (Trinkwasser), soweit es in den bewaldeten Einzugsgebieten gebildet wird, ausgeht. Das Benzinblei im Boden verhaelt sich bis auf den radioaktiven Zerfall genauso wie das 210Pb. Es ist also fest an das organische Material gebunden und reichert sich mit der Zeit bezueglich der organischen Substanz an, da diese durch mikrobielle Zersetzung abnimmt. Die Verweildauer des Benzinbleis entspricht daher vermutlich auch der Verweildauer des organischen Materials im Boden. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Tiefenverlagerung anderer anthropogener Metalle im Boden deuten darauf hin, dass auch diese starke Bindung mit dem organischen Material eingehen. Dies sollte allerdings durch weitere Messungen der Tiefenverteilung und der Konzentration im Sickerwasser im einzelnen noch naeher untersucht werden. Um die Ergebnisse ueber das Transportverhalten anthropogener Stoffe, die an ungestoerten Waldboeden gewonnen wurden, auch auf bearbeitete Flaechen zu uebertragen, wird versuchsweise ...

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