Das Projekt "Bindungsformen und Mobilitaet von Schwermetallen in Bioabfall und Biokompost" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik durchgeführt. In dieser Arbeit soll gezeigt werden, wie eine Anzahl ausgesuchter Schwermetalle (Cd, Cr, Cu, Pb, Zn) im Kompost gebunden sind, um Aussagen darueber machen zu koennen, ob und inwieweit diese mobil und bioverfuegbar sind und bei einer grossflaechigen Duengung mit Kompost eine eventuelle Gefahr fuer Pflanzen und Grundwasser darstellen. Darueber hinaus wird geprueft ob der Rotteverlauf bei der Kompostierung einen Einfluss auf die Bindungsformen der Metalle ausuebt. Durch Korngroessenanalysen und nachfolgender Aufschluesse der Siebfraktionen wird eine etwaige bevorzugte Bindung der Schwermetalle an bestimmte Korngroessen untersucht. Zur Bestimmung der Bindungsformen wird im Rahmen dieser Arbeit eine speziell dafuer geeignete sequentielle Extraktion entwickelt. Nachfolgende AAS-Messungen geben Aufschluss ueber die Verteilung der Schwermetalle in den einzelnen Sequenzen. Die Experimente mit bereits existierenden Extraktionsmethoden zeigen eine deutlich unterschiedliche Verteilung des einzelnen Schwermetalls innerhalb der verschiedenen Sequenzen hinsichtlich seiner Extrahierbarkeit. Die Extraktion wird so durchgefuehrt, dass eine eingewogene Probe nacheinander mit verschiedenen Loesungen unterschiedlicher Extraktionseigenschaften geschuettelt wird, um so die Schwermetalle je nach Bindungform extrahieren zu koennen. Da die bestehenden Extraktionsverfahren urspruenglich jedoch in erster Linie fuer Boeden und Sedimentmaterialien entwickelt wurden und auf biologisches Material nicht ohne weiteres anwendbar sind, ist die Neuentwicklung einer Methode, die die speziellen Eigenschaften des Kompostes wie pH-Pufferkapazitaet, Matrixeffekte, Redoxpotential, Komplexbildungseigenschaften der Fulvo- und Huminsaeuren etc. beruecksichtigt, angezeigt.
Das Projekt "Stoffliche Belastungen von Auenboeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Mineralogie, Professur für Lagerstättenlehre und Petrologie durchgeführt. Zielstellung des Projektes: Durch Untersuchungen zur stofflichen Zusammensetzung und des Belastungszustandes der Auenboeden mit anorganischen und organischen Komponenten in Sachsen, erfolgt eine generelle Bestandsaufnahme dieser z.T. sensibel genutzten Boeden. Weiterfuehrende Untersuchungen zur Ermittlung der Bindungsarten anorganischer Schadstoffe im Vertikalprofil und ihrer Mobilitaet/Pflanzenverfuegbarkeit dienen der Abschaetzung des Gefaehrdungspfades Boden-Pflanze. Durch das Anlegen von Traversen/Catenen ueber die gesamte Flussaue sollen Aussagen zur Elementmigration in Auenbodenprofilen in Abhaengigkeit vom Abstand zum Fliessgewaesser und zur Morphologie des Talbodens gewonnen werden. Kurzdarstellung der Ergebnisse: Neben den Boeden der Bergbaugebiete in Sachsen sind vor allem die Auenboeden mit Schwermetallen belastet. Mittels Beprobung von insgesamt 21 Traversen mit 628 Einzelproben sollten die stoffliche Belastung der Auenboeden der wichtigsten Vorfluter geochemisch sowie teilweise mineralogisch und granolumetrisch untersucht werden. Nach geochemischen Untersuchungen weisen die Auenboeden der Freiberger Mulde die hoechste Belastung mit anorganischen Schadstoffen auf Anhand der vorliegenden Ergebnisse ist der jahrhundertealte Bergbau die Hauptursache der Belastung der Auenboeden. Dabei stellt Cadmium, aufgrund seiner hohen Konzentration, seiner Toxizitaet und seinem hohen mobilisierbaren Anteil (bis zu 25 Prozent des Koenigswasser extrahierbaren Anteils), das Element mit dem hoechsten Gefahrenpotential dar. Bodenproben aus ufernahen Bereichen weisen im Vergleich zu uferfernen Proben hoehere Konzentrationen an mobilisierbaren Schwermetallen auf (Extraktionsstufe: Bindung an leicht reduzierbare Phasen). Es konnten keine horizontspezifischen Unterschiede in der Verteilung der Elemente auf bestimmte Bindungsformen ermittelt werden. Da die Auenboeden z.T. intensiv landwirtschaftlich und gaertnerisch genutzt werden, sind weitere detaillierte Untersuchungen zur Schadstoffverteilung und zum Transfer Boden-Pflanze (mobile Elementanteile) erforderlich.
Das Projekt "Diagnostische Methoden zur Abschaetzung des Gefaehrdungspotentials schwermetallbelasteter Boeden - Charakterisierung der Bindungsstaerke und Bindungsform" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Das Projekt steht im Rahmen der deutsch-franzoesischen Forschungskooperation 'Schwermetalle in Boeden'. Mit einem chemischen und einem physikalischen Ansatz wurden die Bindungsstaerke und -formen von Schwermetallen in Boeden als fuer das Gefaehrdungspotential ausschlaggebende Parameter untersucht. Um Aussagen ueber die Art und Staerke der Schwermetallbindung zu erhalten, wurden ausgewaehlte Bodenproben im Labor in Batch- und Diffusionsversuchen mit Schwermetallen belegt. Die mit Schwermetallen belegten Proben wurden anschliessend mit einer Abfolge von Extraktionsschritten auf die operationellen Bindungsformen der Schwermetalle untersucht. Die Sorption der Schwermetalle an die Boeden wurde mit Hilfe von Adsorptionsisothermen, Diffusionskoeffizienten und Retardationsfaktoren beschrieben. Die Bindungsformen der sorbierten Schwermetalle zeigten eine andere, wesentlich mobilere Ausbildung als die Bindungsformen der geogenen Fraktion. Die Verteilung der operationell definierten Bindungsformen der sorbierten Schwermetalle erwies sich als stark konzentrationsabhaengig. Ein reaktionskinetischer Einfluss war nicht nachweisbar. In Batch- und Diffusionsversuchen bildeten sich identische Bindungsformen aus. Spezifische Bindungsplaetze machen im Vergleich zu einfachen Kationenaustauschreaktionen nur einen geringen Anteil aus. Vor allem amorphe Eisen- und Manganoxide sorgen fuer eine dauerhafte Immobilisierung der Schwermetalle. Die Ergebnisse dieses chemischen Ansatzes werden den Ergebnissen des franzoesischen Projektpartners, das sind vor allem infrarotspektroskopische Analysen, gegenuebergestellt.
Das Projekt "Metallspeziesanalyse in hochkontaminierten Böden - Untersuchung und Validierung (sequentieller) Extraktionsmethoden durch instrumentelle Analysemethoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik durchgeführt. Sequentielle Extraktionsmethoden oder single-step-Extraktionen stellen ein häufig genutztes Instrumentarium zur Bewertung von Schwermetallkontaminationen in Sedimenten, Böden oder Reststoffen dar. Im wesentlichen geht es bei den Extraktionen um die Differenzierung mehr oder minder leicht löslicher Anteile des Gesamtmetallgehaltes, um eine Abschätzung des chemischen Verhaltens bei wechselnden Umweltbedingungen sowie um eine Prognose des Langzeitverhaltens der in der Probe befindlichen Schwermetalle. Aus analytisch-chemischer Sicht stellt sich die Frage nach der Aussagekraft solcher Methoden. Da sie einerseits schnell, preiswert und einfach durchzuführen sind, bieten sie eine attraktive Alternative zu aufwendigen instrumentellen Methoden. Andererseits kann es während sequentieller Extraktionen - gerade bei hochkontaminierten Böden (g kg-1-Bereich) - zu gravierenden Veränderungen der Proben kommen, die zu Falschaussagen führen. Im beantragten Projekt sollen verschiedene Extraktionsmethoden mittels instrumenteller, speziesanalytischer Methoden systematisch untersucht werden. Zum Einsatz kommen die XAFS-Spektroskopie sowie mikroanalytische Methoden (REM/EDX). Die Untersuchungen werden an einer Anzahl hochkontaminierter Bodenproben (Pb, Cu, Cr) durchgeführt.
Das Projekt "Methodische Untersuchungen zur Aufklaerung der Bindungsverhaeltnisse toxischer Schwermetalle in Boeden mittels sequentieller Extraktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Anorganische und Analytische Chemie, Lehrbereich Umweltanalytik durchgeführt. Dissertation: 1) Charakterisierung bodentiefenabhaengiger Schwermetallverteilungen belasteter und unbelasteter Boeden; 2) Anwendung eines adaptierten sequentiellen Extraktionsverfahrens; 3) Untersuchung des Einflusses anaerober Bodenverhaeltnisse auf die Schwermetallverteilung an Hand stauwasserbeeinflusster Bodenhorizonte.
Das Projekt "Differenzierung geogener und anthropogener Stoffanteile in Bodenbelastungsgebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BEAK Umwelt Consultants GmbH durchgeführt. Quantifizierung und Spezifizierung geogener und anthropogener Schwermetallanreicherungen in Boeden in 2 Typusstandorten des Erzgebirges (Bergbau und Verhuettung: Freiberg, Ehrenfriedersdorf). Methoden zur Bestimmung/Abschaetzung geogener und anthropogener Anteile in Boeden sind ueber Spezialanalytik und Modellierungsverfahren abzuleiten. Erarbeitung von Bewertungskriterien zur Festsetzung von Sanierungszielen, Bodennutzung und -verwertung.
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| Boden | 6 |
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