Dissertations / Theses on the topic 'Schwermetalle'

Weil in Sachsen die vorhandene Datenbasis zu Schwermetallgehalten in Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen und Kultursubstraten im Jahr 2005 zu gering war, wurde ein Projekt mit dem Vorhabenstitel „Bestimmung und Bewertung der Schwermetallgehalte von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen und Kultursubstraten“ durchgeführt, um rechtzeitig Ableitungen für einen sachgerechten und effizienten Hoheitsvollzug in Sachsen treffen zu können. Das Forschungsprojekt beinhaltete folgende Ziele: - Bestimmung von anorganischen Schadstoffen in Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen und Kultursubstraten - Bewertung der Analysenergebnisse auf der Grundlage geltender Rechtsverordnungen - Ableitung von Kontrollschwerpunkten für die Düngemittelverkehrskontrolle auf gesicherter Datenbasis. Im vorliegenden Heft werden die Ergebnisse dieses Projektes dargestellt.

Ziel der Arbeit ist die Beschreibung des Membranverhaltens bzw. der Membraneigenschaften bei der Regeneration von Extraktionsmitteln der Metallextraktion durch Trennung von beladenen und unbeladenen Extraktionsmitteln mittels Ultrafiltration. Dazu wurden die Trennleistungen als Funktion von Druck, Temperatur und Solventzusammensetzung für verschiedene Membranmaterialien und -typen untersucht. Anhand von Sorptionsversuchen konnte die Löslichkeit der Komponenten der organischen Phase in den verschiedenen Polymermatrizen von Membranen aus regenerierter Cellulose bzw. Polyethersulfon und die adsorptive Gelschichtbildung als Funktion der Solventzusammensetzung, der Temperatur und des Membranmaterials aufgezeigt werden. Der Einfluss der Sorption, des Quellens und Kompaktierens auf das Materialverhalten konnte mittels einer Hochdruckmikrowaage und eines Laserscanner-Messstandes ermittelt werden. Die durch Veresterung und Wasserstoffbrückenbindung entstehende Gelschicht auf der Membranoberfläche, die letztendlich für die Rückgewinnung von unbeladenem Extraktionsmittel ausschlaggebend ist, kann mit Hilfe der Röntgenphotoelektronenspektroskopie, Rasterelektronen- und Rasterkraftmikroskopie nachgewiesen werden.

Colloid-borne Heavy Metals in the Drainage Gallery of an Abandoned Zn-Pb-Ag Mine (in German). The colloid inventories and the colloid-borne heavy metals in the Rothschönberger Stolln adit, the main drainage gallery of the Freiberg, Germany, mining district, were investigated. This adit runs from Freiberg to the village of Rothschönberg, where it flows into the river Triebisch, a tributary of the river Elbe. The water of the adit is a typical mine water from a flooded ore mine. The main reason for choosing the Rothschönberger Stolln adit for colloid investigations was that ample knowledge concerning the origin of the water and the geology of its catchment area exists. The aim was to characterize the colloids at the mouth of the adit and to elucidate if important contaminants occur in a colloid-borne form. A colloid concentration of about 1 mg/L was found. The particles have a size of 50 to 150 nm. They primarily consist of iron and aluminum oxyhydroxide and carry trace elements such as Pb, As, Cu, Y, La. The contaminants Pb and As are almost entirely colloid-borne. Colloids can have both a retarding and a stimulating influence on the transport of contaminants. The existence of colloids should be taken into account if mine waters flow to the biosphere or if mine waters are to be purified by permeable reactive barriers.

Colloid-borne Heavy Metals in the Drainage Gallery of an Abandoned Zn-Pb-Ag Mine (in German). The colloid inventories and the colloid-borne heavy metals in the Rothschönberger Stolln adit, the main drainage gallery of the Freiberg, Germany, mining district, were investigated. This adit runs from Freiberg to the village of Rothschönberg, where it flows into the river Triebisch, a tributary of the river Elbe. The water of the adit is a typical mine water from a flooded ore mine. The main reason for choosing the Rothschönberger Stolln adit for colloid investigations was that ample knowledge concerning the origin of the water and the geology of its catchment area exists. The aim was to characterize the colloids at the mouth of the adit and to elucidate if important contaminants occur in a colloid-borne form. A colloid concentration of about 1 mg/L was found. The particles have a size of 50 to 150 nm. They primarily consist of iron and aluminum oxyhydroxide and carry trace elements such as Pb, As, Cu, Y, La. The contaminants Pb and As are almost entirely colloid-borne. Colloids can have both a retarding and a stimulating influence on the transport of contaminants. The existence of colloids should be taken into account if mine waters flow to the biosphere or if mine waters are to be purified by permeable reactive barriers.

Seit den 80er-Jahren ist die Schwermetallproblematik im Raum Freiberg insbesondere in Halsbrücke, Krummenhennersdorf und Hilbersdorf bekannt. Vor allem Arsen, Cadmium und Blei liegen in dieser Region geogen bzw. anthropogen bedingt im Boden vor (Metallverhüttung). Die landwirtschaftliche Produktion ist auf diesen Flächen unter der Maßgabe der Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte für Kontaminanten in Lebens- und Futtermitteln z. T. stark erschwert. Im Amtsbereich des Landwirtschaftsamtes Freiberg-Zug beträgt der Anteil an arsen- und schwermetallbelasteten Flächen zirka 10.000 ha (von 54.785 ha LF-Gesamt 2004), davon befinden sich etwa 700 ha in der höchsten Belastungsklasse (BK4). Betroffen sind ca. 25 – 30 Betriebe (Haupterwerbsbetriebe, Nebenerwerbsbetriebe und juristische Personen) (SCHWÄBE 2007). Daraus ergibt sich die dringende Notwendigkeit, Anbau- und Nutzungsalternativen für diese Region zu entwickeln, um eine wirtschaftlich und ökologisch tragfähige Landwirtschaft zu erhalten. Mit dem Verbundprojekt „Biomasseanbau und -verwertung als Energieträger/Humusstoff von Flächen mit unterschiedlichen Schwermetallbelastungsgrad und Grünlandgebieten“ wurde die Problematik aufgegriffen und verschiedene Lösungsansätze untersucht. In Zusammenarbeit mit dem Staatlichen Amt für Landwirtschaft Freiberg-Zug und dem Verein zur Förderung von Biomasse und nachwachsenden Rohstoffen Freiberg e.V. erfolgte die Auswahl geeigneter belasteter Flächen in der Region für die Durchführung von Untersuchungen zum Anbau und zur energetischen Nutzung der Biomasse. Auf diesen Grünland- und Ackerflächen wurden zum einen Kalkdüngungsversuche angelegt, um die Schwermetallmobilität im Boden und den Transfer in die Pflanzen zu reduzieren, zum anderen erfolgten Untersuchungen zur energetischen Nutzung der belasteten Aufwüchse zur Biogasproduktion (Vergärung) und als Brennstoffe in Kleinfeuerungsanlagen (Verbrennung). Eine weitere Aufgabe beinhaltete den gezielten Anbau von Energiepflanzen (Dauerkulturen) auf diesen Flächen. Hier wurden auf Grund der erhöhten Nachfrage und den bereits in anderen Projekten erzielten Ergebnissen verschiedenen Pappel- und Weidenklone angepflanzt.

Thema der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation, Differenzierung und Bewertung von vorhandenen Schwermetallreservoirs im Hangbereich historischer Erzbergbaugebiete im Nordpfälzer Bergland und dem Spessart. Dazu wurden auf Grundlage von 115 Bodenprofilen entlang von 14 Hangsequenzen die holozäne Umweltgeschichte, die Verbreitung und Struktur sowie ausgewählte ökologische Eigenschaften der quartären Hangsedimente erstmalig integrativ analysiert. Besondere Beachtung fanden hierbei die Schwermetallgehalte der quartären Hangsedimente und ihr immanentes Gefährdungspotential, das für die Untersuchungsgebiete zum ersten mal auf Grundlage der aktuellen rechtlichen Grundlagen bestimmt wurde. Die Auflösung einer hochauflösenden Boden- und Sedimentaufnahme mit exemplarischer Beprobung ermöglichte die Analyse vieler Details, Merkmale und Eigenschaften der Sedimente und Bodenbildungen dieser (stark) gestörten Standorte im Mittelgebirgsbereich.

Phytoremediation has been intensively studied during the past decade due to its cost-effectiveness and environmental harmonies. Most of the studies on treatment of heavy metal pollution in soil and water by plant species have been done in developed countries but are limited in Vietnam. In this study, we presented some research results of phytoremediation of polluted soils and water with heavy metals that were done by Institute of Environmental Technology for several last years. For treatment of heavy metal pollution in the water, some plants have great ability to accumulate heavy metals such as Vetiveria zizanioides, Phragmites australis, Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Ipomoea aquatica, Nypa fruticans and Enhydra fluctuans. The heavy metal uptake into shoots and roots of 33 indigenous plant species in Thai Nguyen province was also determined. Two species of the plants investigated, Pteris vittata L. and Pityrogramma calomelanos L. were As hyperaccumulators, containing more than 0.1% As in their shoots while Eleusine indica, Cynodon dactylon, Cyperus rotundus and Equisetum ramosissimum accumulated very high Pb (0.15-0.65%) and Zn (0.22-1.56%) concentrations in their roots. Some experiments to clarify the potential of several plants as good candidates for phytoremediation of polluted soil by heavy metals were carried out in our institute
Phương pháp sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm đã được nghiên cứu nhiều trong thập kỷ qua do chi phí thấp và thân thiện với môi trường. Hầu hết các nghiên cứu về xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước bằng thực vật đã được thực hiện ở các nước phát triển nhưng ít có tại Việt Nam. Trong nghiên cứu này, chúng tôi giới thiệu một số kết quả dùng công nghệ thực vật để xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước tại Viện Công nghệ môi trường trong những năm gần đây. Dối với xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nước, một số thực vật có khả năng tích lũy tốt kim loại nặng như Vetiveria zizanioides, Phragmites australis, Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Ipomoea aquatica, Nypa fruticans và Enhydra fluctuans. Sự hấp thụ và tích lũy kim loại nặng trong phần trên mặt đất và rễ của 33 loài thực vật bản địa tại Thái Nguyên cũng đã được xác định. Hai loài thực vật khảo sát là Pteris vittata và Pityrogramma calomelanos là những loài siêu tích lũy As, chứa hơn 0,1% As trong phần trên mặt đất của cây. leusine indica, Cynodon dactylon, Cyperus rotundus và Equisetum ramosissimum tích lũy Pb (0,15-0,65%) và Zn (0,22-1,56%) rất cao trong rễ. Một số thí nghiệm đánh giá tiềm năng của một số thực vật là đối tượng tốt cho xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất đã được tiến hành trong phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ môi trường

Das entwickelte Verfahrenskonzept stellt eine abfallarme Sanierungsmethode zur simultanen Behandlung schwermetallkontaminierter und organisch belasteter Böden dar. Die vom Boden abgetrennten Schadstoffe - Schwermetalle und Organika - werden in den entsprechenden Phasen der Mikroemulsion solubilisiert. Die entwickelte Formulierung der Mikroemulsion ist dadurch charakterisiert, insbesondere polare Schadstoffe respektive Schwermetalle aus kontaminierten Bodenmaterialien zu extrahieren. Der Einsatz der entwickelten bikontinuierlichen Mikroemulsion bewirkt bereits im ersten Extraktionsschritt die nahezu vollständige Entfernung sowohl der Schwermetalle als auch der organischen Schadstoffe. Durch eine mehrstufige Extraktion ist es möglich, auch hochkontaminierte Materialien einschließlich der Feinkornfraktionen zu reinigen und somit die Menge des zu deponierenden Bodenmaterials deutlich zu reduzieren.

Phytoremediation has been intensively studied during the past decade due to its cost-effectiveness and environmental harmonies. Most of the studies on treatment of heavy metal pollution in soil and water by plant species have been done in developed countries but are limited in Vietnam. In this study, we presented some research results of phytoremediation of polluted soils and water with heavy metals that were done by Institute of Environmental Technology for several last years. For treatment of heavy metal pollution in the water, some plants have great ability to accumulate heavy metals such as Vetiveria zizanioides, Phragmites australis, Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Ipomoea aquatica, Nypa fruticans and Enhydra fluctuans. The heavy metal uptake into shoots and roots of 33 indigenous plant species in Thai Nguyen province was also determined. Two species of the plants investigated, Pteris vittata L. and Pityrogramma calomelanos L. were As hyperaccumulators, containing more than 0.1% As in their shoots while Eleusine indica, Cynodon dactylon, Cyperus rotundus and Equisetum ramosissimum accumulated very high Pb (0.15-0.65%) and Zn (0.22-1.56%) concentrations in their roots. Some experiments to clarify the potential of several plants as good candidates for phytoremediation of polluted soil by heavy metals were carried out in our institute.
Phương pháp sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm đã được nghiên cứu nhiều trong thập kỷ qua do chi phí thấp và thân thiện với môi trường. Hầu hết các nghiên cứu về xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước bằng thực vật đã được thực hiện ở các nước phát triển nhưng ít có tại Việt Nam. Trong nghiên cứu này, chúng tôi giới thiệu một số kết quả dùng công nghệ thực vật để xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước tại Viện Công nghệ môi trường trong những năm gần đây. Dối với xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nước, một số thực vật có khả năng tích lũy tốt kim loại nặng như Vetiveria zizanioides, Phragmites australis, Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Ipomoea aquatica, Nypa fruticans và Enhydra fluctuans. Sự hấp thụ và tích lũy kim loại nặng trong phần trên mặt đất và rễ của 33 loài thực vật bản địa tại Thái Nguyên cũng đã được xác định. Hai loài thực vật khảo sát là Pteris vittata và Pityrogramma calomelanos là những loài siêu tích lũy As, chứa hơn 0,1% As trong phần trên mặt đất của cây. leusine indica, Cynodon dactylon, Cyperus rotundus và Equisetum ramosissimum tích lũy Pb (0,15-0,65%) và Zn (0,22-1,56%) rất cao trong rễ. Một số thí nghiệm đánh giá tiềm năng của một số thực vật là đối tượng tốt cho xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất đã được tiến hành trong phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ môi trường.

This study focused on determining Arsenic (As), Lead (Pb), Cadmium (Cd) and Zinc (Zn) concentrations of indigenous plants Pteris vittata L. and Eleusine indica L. in greenhouse experiment and some mining sites in Bac Kan province, Vietnam. The results showed that the soils of surveyed mining areas contained 378 – 6753 mgkg-1 As, 3210 - 21312 mgkg-1 Pb, 15.6- 312 mgkg-1 Cd and 1280-25310 mgkg-1 Zn depending on the characteristics of each mining site. In both greenhouse and field, Pteris vittata L. was As hyperaccumulators, containing more than 0.1% As in its shoots. Eleusine indica L accumulate high concentrations of Pb (1234-4316 mgkg-1) and Zn (982-2352 mgkg-1) in their roots. None of two plant species had high Cd accumulating ability in the root and shoot. The amounts of heavy metals in two species under the field condition smaller than in the greenhouse experiment when they grew nearly in the same soil. Both two plants are good candidates for phytoremediation of these mining sites.
Nghiên cứu này nhằm đánh giá hàm lượng Asen (As), Cadimi (Cd), Chì (Pb) và Kẽm (Zn) của hai loài thực vật bản địa là Pteris vittata L. và Eleusine indica L. trong thí nghiệm nhà kính và tại một số điểm khai thác mỏ ở tỉnh Bắc Kạn, phía Bắc Việt Nam. Kết quả chỉ ra rằng, đất vùng mỏ khảo sát có chứa 378 – 6753 mgkg-1 As, 3210 - 21312 mgkg-1 Pb, 15,6- 312 mgkg-1 Cd và 1280-25310 mgkg-1 Zn phụ thuộc vào tính chất của từng điểm lấy mẫu. Trong cả thí nghiệm tại nhà kính và ngoài đồng ruộng, Pteris vittata L. đã được xác định là loài siêu tích lũy As, nó có chứa lượng As nhiều hơn 0.1% ở trong phần trên mặt đất của cây. Eleusine indica L tích lũy cao lượng Pb (1234-4316 mgkg-1) và Zn (982-2352 mgkg-1) trong phần rễ cây. Hai loài thực vật nghiên cứu không có khả năng tích lũy cao lượng Cd ở phần thân và rễ cây. Hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong thực vật nghiên cứu ở ngoài thực địa nhỏ hơn trong thí nghiệm khi cùng mọc trên một loại đất ô nhiễm như nhau. Cả hai loài thực vật nghiên cứu là đối tượng tốt cho xử lý ô nhiễm tại các điểm mỏ khảo sát.

Das entwickelte Verfahrenskonzept stellt eine abfallarme Sanierungsmethode zur simultanen Behandlung schwermetallkontaminierter und organisch belasteter Böden dar. Die vom Boden abgetrennten Schadstoffe - Schwermetalle und Organika - werden in den entsprechenden Phasen der Mikroemulsion solubilisiert. Die entwickelte Formulierung der Mikroemulsion ist dadurch charakterisiert, insbesondere polare Schadstoffe respektive Schwermetalle aus kontaminierten Bodenmaterialien zu extrahieren. Der Einsatz der entwickelten bikontinuierlichen Mikroemulsion bewirkt bereits im ersten Extraktionsschritt die nahezu vollständige Entfernung sowohl der Schwermetalle als auch der organischen Schadstoffe. Durch eine mehrstufige Extraktion ist es möglich, auch hochkontaminierte Materialien einschließlich der Feinkornfraktionen zu reinigen und somit die Menge des zu deponierenden Bodenmaterials deutlich zu reduzieren.

This study was carried out to evaluate the sorption capacity of Pb, As, Cd, Zn, and Mn by laterite from Tam Duong District (Vinh Phuc Province) and Thach That District (Hanoi City). Laterite samples were exposed to different initial concentrations of heavy metals in solutions (2.5, 5.0, 10, 20, and 50 mg/l) at pH = 5.5 during 24 hours. The results demonstrated that sorption capacity of heavy metals was in the following order: Pb> As> Cd> Zn>Mn. The highest sorption capacity of Pb, As, Cd, Zn, and Mn of laterite from Tam Duong was 1553, 756, 397, 281, and 143 mg/kg, respectively and the highest removal efficiency was 94, 76, 70, 56 and 37%. The results indicated that laterite from Tam Duong District showed lower sorption capacity than that from Thach That District. The disparity sorption capacity of Pb, As, Cd, Zn, Mn between laterite from Thach That and Tam Duong was 10.3–11.6, 11.9–17.9, 11.5–13.7, 9.5–17.6, and 11.1–14.3%, respectively. Laterites from Tam Duong and Thach That are a promising environmental material which can be used in the removal of heavy metals from wastewater.
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá khả năng hấp phụ Pb, As, Cd, Zn, và Mn bởi laterit đá ong khu vực huyện Tam Dương (Vĩnh Phúc) và huyện Thạch Thất (Hà Nội). Mẫu đá ong được tiến hành thí nghiệm trong các dung dịch có hàm lượng kim loại nặng ban đầu khác nhau (2,5; 5,0; 10; 20 và 50 mg/l) tại pH=5,5 trong 24 giờ. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ hấp phụ kim loại nặng bởi laterit đá ong lần lượt là Pb> As> Cd> Zn>Mn. Dung lượng hấp phụ Pb, As, Cd, Zn và Mn cao nhất của laterit Tam Dương lần lượt là 1553, 756, 397, 281 và 143 mg/kg và hiệu suất hấp phụ cao nhất lần lượt là 94, 76, 70, 56 và 37%. Dung lượng hấp phụ kim loại nặng của laterit huyện Tam Dương thấp hơn khu vực huyện Thạch Thất. Sự chênh lệch về dung lượng hấp phụ Pb, As, Cd, Zn và Mn giữa laterit Thạch Thất và laterit Tam Dương lần lượt là 10,3–11,6; 11,9–17,9; 11,5– 13,7; 9,5–17,6 và 11,1–14,3%. Kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy đá ong khu vực huyện Tam Dương và Thạch Thất là vật liệu hấp phụ tiềm năng phục vụ ứng dụng trong xử lý nước thải bị nhiễm kim loại nặng.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Nähr- und Schadstoffdynamik flugaschebeeinflusster Waldböden der Dübener Heide bezüglich ihres aktuellen Zustandes und der zu erwartenden zukünftigen Entwicklung untersucht. In der Dübener Heide wurden jahrzehntelang große Mengen an Flugasche abgelagert, die die Eigenschaften des Bodens entscheidend und nachhaltig prägten. Selbst 15 Jahre nach dem abrupten Ende der Einträge kann eine Flugaschebeeinflussung noch immer deutlich nachgewiesen werden. Das Ökosystem hat sich an die durch die Flugasche veränderten Umweltbedingungen angepasst. Nach Wegfall der Einträge unterliegt das System nun allerdings wieder neuen Veränderungen, deren Auswirkungen auf die Bestände noch unklar sind. Als Grundlage für nachhaltige forstliche Planungen und ein angepasstes Naturparkmanagement wurden deshalb im Rahmen des ENFORCHANGE-Teilprojektes Bodenprozesse der aktuelle bodenchemische Zustand der Dübener Heide untersucht und Prognosen über die zukünftige Entwicklung abgeleitet. Für die Ermittlung des Ist-Zustandes wurden 12 Kernversuchsflächen ausgewählt, die entlang eines Entfernungsgradienten ausgehend vom angenommenen Hauptemittenten, Kraftwerk Zschornewitz, gelegen sind und die typischen Bodentypen und Bestände der Dübener Heide repräsentieren. 2 m tiefe Bodenprofile wurden angelegt und in Tiefenstufen beprobt. Die Bodenproben wurden mit Standardmethoden auf verschiedene bodenchemische Parameter untersucht. Die Ergebnisse wurden sowohl hinsichtlich der Überschreitung von Mittel-, Vorsorge- und Grenzwerten als auch bezüglich der Ausbildung von Tiefen- und Entfernungsabhängigkeiten beurteilt. Darüber wurden die eindeutig flugaschebeeinflussten Parameter und die am stärksten beeinflussten Tiefenstufen identifiziert. Diese Informationen wurden anschließend genutzt, um die Standorte statistisch in unterschiedlich stark flugaschebeeinflusste Gruppen einzuteilen. Weiterhin wurden aktuelle Potentiale und Risiken abgeschätzt und über den Vergleich mit Literaturdaten die vergangene Entwicklung beurteilt. Die Ergebnisse zum derzeitigen bodenchemischen Ist-Zustand der Dübener Heide können wie folgt zusammengefasst werden: Als eindeutig flugaschebeeinflusst sind der pH-Wert, die Basensättigung sowie die Gesamtgehalte der Metalle Aluminium, Eisen, Calcium, Magnesium, Cadmium, Cobalt, Nickel und Zink identifiziert worden. Für diese bodenchemischen Parameter liegen klare, abnehmende Gradienten mit zunehmender Entfernung vom Hauptemittenten vor. So sind die pH-Werte im Mittel in den emittentennahen Auflagen um 1,5 pH-Einheiten höher als bei den emittentenfernen Auflagen. Während die emittentenfernen Auflagen dabei bereits etwa über den standorttypischen pH-Wert verfügen, sind die der nahen Standorte noch deutlich durch die Flugasche angehoben. Ebenso liegen in den Auflagen der emittentennahen Standorte sehr hohe Basensättigungen um 90 % und gegenüber den fernen Standorten um etwa 20 - 400 % höhere Metall-Gesamtgehalte vor. Der pH-Gradient ist außerdem die Ursache dafür, dass Metalle mit pH-abhängigen Mobilitäten sehr deutlich ausgebildete Entfernungsgradienten in ihren verfügbaren Gehalten aufweisen, wobei die verfügbaren Gehalte im Gegensatz zu den Gesamtgehalten mit zunehmender Entfernung zum Emittenten ansteigen. Anhand der Gesamtgehalte lässt sich nachweisen, dass die Flugaschebeeinflussung vor allem die Auflagen betrifft. Der Transport ganzer Flugaschepartikel in den Mineralboden wird anhand der vorliegenden Ergebnisse als unbedeutend angesehen. Dagegen erfolgt aber eine Verlagerung gelöster Flugaschebestandteile mit dem Sickerwasser. Diese führt dazu, dass ein flugaschebedingter Einfluss auf die pH-Werte, die Basensättigungen und die verfügbaren Gehalte der Basenkationen teilweise noch in 30 cm Tiefe feststellbar ist. Im tieferen Mineralboden überwiegen dann aber andere Standortfaktoren. Für die Analyse des Flugascheeinflusses ist der Oh-Horizont am besten geeignet. Hier liegen die eindeutigsten und stärksten Gradienten von allen beeinflussten bodenchemischen Parametern vor. Der Of-Horizont ist dagegen bereits durch den Einfluss der Vegetation (Basenpumpe) teilweise überprägt. Entsprechend der aktuellen Werte der eindeutig flugaschebeeinflussten Parameter lassen sich die Standorte zu drei unterschiedlich stark beeinflussten Gruppen zusammenfassen. Diese Gruppen spiegeln den Entfernungsgradienten wider und wurden deshalb als nahe, mittlere und ferne Standorte bezeichnet. Die in der vorliegenden Arbeit gefundene Gruppierung weist aber Veränderungen gegenüber der anhand der Rauchschäden der Bestände vorgenommenen Einteilung der Dübener Heide in vier Rauchschadenszonen auf [LUX 1965b]. So wird heute der ehemals stark beeinflusste Standort Ochsenkopf-BDF (RSZ 1) nicht mehr den nahen, sondern den mittleren Standorten zugeordnet, während ein Teil ehemals mäßig beeinflusster Standorte (RSZ 3) mit früher gering geschädigten Standorten (RSZ 4) zu einer Gruppe zusammengefasst werden. Ein Vergleich mit vorhandenen Literaturdaten zur Dübener Heide zeigt, dass die Unterschiede zwischen den Zonen (z. B. im pH-Wert) mit der Zeit mehr und mehr abnehmen und Nährstoffe (wie Calcium) langsam ausgewaschen werden. Bezüglich der Potentiale und Risiken kann angegeben werden, dass abgesehen von Cadmium, welches in der gesamten Dübener Heide erhöhte Werte aufweist, der Großteil der untersuchten Standorte über standorttypische mittlere Werte und Gehalte verfügt. Nur an den nahen Standorten treten überdurchschnittlich hohe pH-Werte, Basensättigungen, Calcium-Gesamtgehalte und Vorsorgewertüberschreitungen bei den Gesamtgehalten von Cadmium und Zink auf. Die hohen pH-Werte dieser Standorte führen aber dazu, dass die mobilen Schwermetall-Gehalte derzeit noch niedrige Werte aufweisen und die positive Wirkung der verbesserten Nährstoffsituation überwiegt. Dabei nimmt der Standort Burgkemnitz eine Sonderrolle ein, da er selbst gegenüber dem ebenfalls nahen Standort Buchholz über extrem hohe Calcium-Gehalte und in Verbindung mit seiner sehr mächtigen Auflage auch über sehr hohe Elementvorräte verfügt. Aufgrund der bereits zu beobachtenden Wiederversauerung und Abnahme der Calcium-Gehalte sind besonders für die nahen Standorte eine Verschlechterung der Nährstoffsituation und eine zunehmende Mobilisierung der Schwermetalle zu erwarten. Als Grundlage für die Abschätzung der Wirkung zukünftiger Veränderungen auf das Waldökosystem und die Bestände wurden deshalb Prognosen über die Entwicklung der relevanten flugaschebeeinflussten Parameter in den Auflagen der Dübener Heide aufgestellt. Mit Hilfe dieser Prognosen sollten sowohl das zu erwartende Ausmaß der Veränderung als auch deren zeitlicher Rahmen besser einschätzbar werden. Für die Prognosen wurden Altdaten, aktuelle Messwerte und die Ergebnisse eines Freisetzungsexperimentes genutzt, um daraus Trends über die mittlere Entwicklung in den beim Ist-Zustand gefundenen Entfernungsgruppen ableiten zu können. Zusätzlich wurden die Einflüsse verschiedener, in der Prognose nicht berücksichtigter Faktoren diskutiert. Mit der vorliegenden Arbeit steht damit aus bodenchemischer Sicht erstmals ein umfassendes Werkzeug für die Bewertung zukünftiger Entwicklungen in der Dübener Heide zur Verfügung. Die aufgestellten Prognosen lassen für die Auflagen der Dübener Heide die folgenden Aussagen zu: Die pH-Werte werden weiter fallen, so dass sich bereits in wenigen Jahrzehnten signifikante pH-Unterschiede zwischen den mittleren und fernen Standorten nicht mehr feststellen lassen werden. Die nahen Standorte werden sich zwar noch am längsten durch erhöhte pH-Werte auszeichnen, aber in etwa 150 Jahren wird in der gesamten Dübener Heide wieder der standorttypische pH-Wert von etwa 3,0 vorliegen. Verbunden mit der Abnahme der pH-Werte werden auch die Basensättigungen zurückgehen. Etwa 50 Jahre lang können die nahen Standorte noch als mindestens basenreich (> 50 % Basensättigung [AG-BODEN 2005]) angesehen werden. Gegen Ende des betrachteten Zeitraums von 150 Jahren ist dann mit einem einheitlichen Niveau der Basensättigung von ca. 20 % (Grenze zwischen mittelbasisch und basenarm [AG-BODEN 2005]) in den Auflagen der Dübener Heide zu rechnen. Die Vorräte von Calcium und Magnesium werden nach und nach ausgetragen, wobei die Hauptursache dafür bei Calcium die Auswaschung aufgrund der Wirkung saurer Niederschläge, bei Magnesium der Ernteentzug ist. Mindestens 50 Jahre kann aber an den nahen Standorten noch von einer überdurchschnittlich guten Calciumversorgung ausgegangen werden. Stellenweise kann aber trotz der hohen Vorräte bereits in 30 Jahren die Magnesiumversorgung zum wachstumsbegrenzenden Faktor werden, da nur ein relativ kleiner Teil des Magnesiums freisetzbar zu sein scheint. Bezüglich des Risikos nachteiliger Wirkungen aufgrund zu hoher verfügbarer Schwermetall-Gehalte sind nur Cadmium und Zink von Bedeutung. Die verfügbaren Gehalte dieser Schwermetalle werden im Zuge der Wiederversauerung ansteigen. Gleichzeitig erfolgt aber auch eine Auswaschung der Gehalte, die dem Anstieg der verfügbaren Gehalte und damit dem Überschreiten der Vorsorgewerte entgegenwirkt. Eine Gefährdung der Waldbestände ist demnach kaum zu erwarten. Die Toleranz der Bäume gegenüber Cadmium und Zink sollte aber trotzdem für langfristige waldbauliche Planungen berücksichtigt werden
In this study the dynamics of nutrients and pollutants within fly ash-affected forest soils of the Dübener Heide, Germany, were examined concerning their current state and the future development to be expected. In the Dübener Heide large amounts of fly ash were deposited over decades, which had a crucial and lasting impact on the soil properties. Even 15 years after the abrupt end of the immissions this influence can still be proven. The ecosystem has adapted itself to the environmental conditions changed by the fly ash. However, after the loss of further immissions the system is subject to changes once again with yet unknown consequences for the forest. As a basis for sustainable forest planning and an adapted nature park management the current soil-chemical state of the Dübener Heide was examined and prognoses for the future development were derived within the ENFORCHANGE subproject of soil processes. For the determination of the current state 12 sites, that are representative for the typical soil types and stands of the Dübener Heide, were selected which have increasing distances to the coal-fired power plant Zschornewitz, regarded as the main emitter. Soil profiles, two meters in depth, were set up and sampled in depth stages. The soil samples were analyzed for different soil-chemical parameters by means of standard methods. The results were judged regarding the exceeding of mean, critical and limiting values as well as the occurrence of dependencies on depth or distance. By that means parameters which are definitely influenced by the fly ash as well as the most strongly affected depth stages were identified. These information were used afterwards in order to statistically divide the sites into groups of different grade of fly ash-affection. Furthermore current potentials and risks were estimated, and the previous development was judged by comparison with literature data. The results for the current soil-chemical state of the Dübener Heide can be summarized as follows: The pH value, the base saturation and the total contents of the metals aluminium, iron, calcium, magnesium, cadmium, cobalt, nickel and zinc were identified as definitely fly ash-affected. Decreasing values of these soil-chemical parameters are clearly observable with increasing distance from the main emitter. So on average, the pH values of the forest floor horizons close to the emitter are greater by about 1.5 pH units than that of sites far from the emitter. Thereby the forest floor horizons far from the emitter already have approximately the typical pH value while pH values are sill raised by the fly ash at the closed-by sites. Very high base saturations around 90 % and total metal contents, that are higher by approximately 20 400 % compared with more distant sites are present in the forest floor horizons of sites close to the emitter, too. In addition, the pH gradient is the cause for the fact that the available contents of metals with pH-dependent mobility exhibit very clearly formed distance gradients, with the available contents rising with the distance to the emitter contrary to the total contents of the metals. By means of the total contents it can be proven, that the influence of the fly ash mainly concerns the forest floor horizons. The transport of whole fly ash particles into the mineral soil is regarded as insignificant on the basis of the available results. However, a displacement of solved fly ash components with seepage water takes place. This leads to the fact, that a fly ash-induced influence on the pH value, the base saturation, and the available contents of the base cations is partly detectable as far as 30 cm in depth. However, in still deeper mineral horizons different location factors predominate. For the analysis of the fly ash influence the Oa-horizon is the most suitable. Here the clearest and strongest gradients of all affected soil-chemical parameters are present. The Oe-horizon is additionally marked in parts by the influence of the vegetation (base pump) According to the current values of the definitely fly ash-affected parameters the sites can be divided into three groups with different grade of fly ash-affection. The distance gradients are reflected in these groups, and that is why the groups were termed closed-by, intermediate and distant sites. However, the grouping found in the current study exhibits changes compared with the grouping of the Dübener Heide into the four smoke damage zones [LUX 1965b] according to the damage done to the stands by the smoke. Thus, today the formerly strongly affected site Ochsenkopf-BDF (RSZ 1) is no longer assigned to the closed-by but instead to the intermediate sites, while a part of the formerly moderately affected sites (RSZ 3) is now combined into one group together with formerly only slightly damaged site (RSZ 4). A comparison with existing literature data from the Dübener Heide shows, that the differences between the zones (e.g. in pH value) decrease more and more with time, and that nutrients (like calcium) are slowly washed out. Concerning the potentials and risks it can be indicated that apart from cadmium, which exhibits increased values over the entire Dübener Heide, the majority of the examined sites has averaged values and contents typical for the location. Only at the closed-by sites pH values, base saturations, total contents of calcium above the average and violations of limits of precaution of cadmium and zinc occur. But the high pH values at these sites lead to the fact, that the mobile heavy metal contents exhibit still low values at present, and that the positive effect of the improved nutrient situation predominates. The site Burgkemnitz takes a special position, since it has extremely high calcium contents and in connection with its very thick forest floor horizon also very high element stocks even in comparison with the likewise closed-by site Buchholz. Due to the already observable acidification and the decrease in calcium contents a degradation of the nutrient situation and an increasing mobilization of the heavy metals are to be expected particularly for the closed-by sites. Therefore, as a basis for the estimation of the effect of future changes on the forest ecosystem and the stands prognoses for the development of the relevant fly ash-affected parameters in the forest floor horizons of the Dübener Heide were derived. With the help of these prognoses both the extent of the change to be expected and its time frame should become better assessable. For the prognoses literature data, measured values of the current study and the results of a release experiment were used in order to be able to derive from it trends for the averaged development within the different groups of sites found for the current state. Additionally the influences of different factors not considered for the prognoses were discussed. So with this, for the first time there is available a comprehensive tool for the evaluation of future developments in the Dübener Heide from soil-chemical point of view. The set up prognoses allow the following statements for the forest floor horizons of the Dübener Heide: The pH values will continue to fall, so that already in a few decades significant pH differences between the intermediate and the distant sites will not be determinable any more. The longest time the closed-by sites will be characterised by increased pH values, but in approximately 150 years a location typical pH value of about 3.0 will be present over the entire Dübener Heide again. Connected with the reduction of the pH values the base saturation will decrease, too. About 50 more years the closed-by sites can still be regarded as at least base rich (> 50 % base saturation [AG-BODEN 2005]). But towards the end of the considered time of 150 years it has to be reckoned on a uniform level of the base saturation of approximately 20 % (threshold between medium-basic and base-poor [AG-BODEN 2005]) in the forest floor horizons of the Dübener Heide. The stocks of calcium and magnesium will be gradually decreased, for what the main cause is leaching due to the effect of acid precipitations for calcium and harvest removal for magnesium. At least for 50 more years it can be assumed that the closed-by sites will have a calcium supply good above average. In parts, however, despite the high stocks the magnesium supply can already become the growth-limiting factor in 30 years, since only a relative small part of magnesium seems to be available for leaching. Only cadmium and zinc are of importance concerning the risk of unfavourable effects caused by too high contents of mobile heavy metals. The available contents of these heavy metals will rise as the result of increasing acidification. But at the same time leaching of the metals takes place what counteracts the rise of the available contents and thus the violation of the limits of precaution. According to this an endangerment of the forest stands is hardly to be expected. However, for long-term forest-structural planning the tolerance of the trees with respect to cadmium and zinc should be considered nevertheless

In bergmännisch geschaffenen Hohlräumen in Sulfiderzlagerstätten findet durch den Kontakt sauerstoffhaltiger Wässer mit den künstlich vergrößerten Reaktionsoberflächen resterzhaltigen Materials eine permanente, intensive Sulfidoxidation statt, die zu einer hohen Löslichkeit von Elementen führt. Beispielhaft wurde die polysulfidische Gangerz-Lagerstätte Freiberg untersucht. Geochemische Bedeutung besitzen hier die Elemente Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, Al und As. An wichtigen primären Mineralen wurde die Elementfreisetzung untersucht. Die Auswirkung der Elementmobilisation auf die Grundwasserqualität wurde verfolgt. Dabei konnte auf Besonderheiten der Grubenwässer stillgelegter Abbaue, der Stollnwässer und des Flutungswassers eingegangen werden. Die Aufnahme der Stofffrachten führt ebenso wie ihre selektive, partielle Präzipitation zu typischen, sulfatischen Grubenwässern. Die Fällungssedimente wurden mineralogisch und geochemisch charakterisiert. Die stillgelegte Sulfiderzgrube wurde als Quelle und Senke für direkt oder indirekt umweltrelevante Elemente beschrieben, deren im Wasser transportierte Stofffrachten insbesondere für Cd, Pb und As ökotoxikologisch von Bedeutung sind.

The study was carried out at Dai Dong and Chi Dao communes, Van Lam District, Hung Yen Province. The biological diversity indexes and dominance index of species were used to identify native plant species which have the ability to absorb Pb and Zn. The results were verified by applying methods such as plant classification, quadrat cell counting, biological indicators and chemical analysis. Results showed that there are five species of plants with the highest dominant index calculated due to number of individuals in the study area including Bidens pilosa L (33.03%), Acroceras munroanum (8.14%), Commelina coelestis (7.83%), Carex capillacea (5.41%), Ipomoea aquatic (5.26%). Verified results showed that Bidens pilosa L, Acroceras munroanum, Commelina coelestis, Ipomoea aquatic can be used to treat Pb with the absorption concentration of 380 mg/kg, 288 mg/kg, 270 mg/kg, 223 mg/kg, respectively. Only Commelina coelestis can absorb Zn with the highest concentration of 73mg/kg. In summary, Pb absorption of dominant species in the study area is higher than the absorption of Zn.
Nghiên cứu được thực hiện tại hai xã Đại Đồng và xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên nhằm xác định một số loài thực vật bản địa có khả năng hấp thụ Pb, Zn bằng cách sử dụng chỉ số đa dạng sinh học và chỉ số ưu thế loài. Kết quả được kiểm chứng bằng các phương pháp như phân loại thực vật, đếm ô quadrat, sử dụng chỉ số sinh học và phân tích hóa học. Kết quả cho thấy có có năm loài thực vật có chỉ số ưu thế cao nhất tính theo số lượng cá thể trong khu vực nghiên cứu là: Đơn buốt (33,03 %), Cỏ lá tre (8,14 %), Thài lài (7,83 %), Kiết tóc (5,41 %), Rau muống (5,26 %). Kết quả phân tích kiểm chứng thấy Đơn buốt, Cỏ lá tre, Thài lài, Rau muống có khả năng xử lý Pb với giá trị lần lượt là 380 mg/kg, 288 mg/kg, 270 mg/kg, 223 mg/kg. Trong khi đó chỉ có Thài lài là có khả năng hấp thu Zn với giá trị cao nhất là 73 mg/kg. Nhìn chung khả năng hấp thu Pb của các loài ưu thế tại khu vực nghiên cứu cao hơn so với khả năng hấp thu Zn.

Beim Bergbau werden bestehende Ökosysteme in großem Maße beeinflusst. Im ehemaligen Uranbergwerk Königstein (Sachsen) wurde die Umwelt durch den Einsatz von chemischen Säuren zur Lösung des Urans aus dem Erz (Laugung) in Folge der Verschiebung des pH-Wertes zusätzlich belastet. Durch diesen Prozess entstand eine Umgebung, die einen niedrigen pH-Wert und hohe Konzentrationen an gelösten Schwermetall-Ionen aufweist. Die komplexe mikrobielle Lebensgemeinschaft verschob sich daraufhin, indem sich bevorzugt säuretolerante und Schwermetall-tolerante Mikroorganismen durchsetzten. Diese Mikroorganismen wurden durch die Flutung der unter Tage Schächte im Jahr 2010 in ihrer Zusammensetzung erneut beeinflusst. In dieser Arbeit wurde die mikrobielle Biozönose nach Flutung der unter Tage Schächte des ehemaligen Uranbergwerkes Königstein charakterisiert und mit den Ergebnissen der mikrobiellen Diversität vor dem Flutungsprozess verglichen. Hierfür kam ein breites Spektrum an Methoden zum Einsatz, das klassische mikrobiologische Methoden und molekularbiologische Techniken umfasste. Die Analysen erfolgten dabei über mehrere Jahre hinweg, um die Variabilität der mikrobiellen Population im Grubenwasser planktonisch und im Biofilm zu erfassen.

This study investigated the chemical modification method by citric acid and its enhancement effect on the adsorption capacity of sugarcane bagasse (SB) for copper removal from aqueous solution. Characterization studies were performed by using Fourier transform infra red (FTIR), which showed the introduction of carboxylic group in the structure the modified sugarcane bagasse (MSB). Batch study revealed the influence of pH, time, initial concentration of metal ion on adsorption capacity. The data showed an extremely good fit to Langmuir isotherm model from which the maximum adsorption capacity estimated reached 28.17 mg/g at optimum pH 5.5. Fixed bed column study using the adsorbent MSB confirmed that the breakthrough curves of the adsorption processes were dependent on bed height, initial concentration and flow rate. Linear regression analysis of the data demonstrated that Yoon-Nelson kinetic models were appropriate to explain the breakthrough curves.
Nghiên cứu đã thực hiện biến tính hóa học vật liệu bã mía bằng acid citric và đánh giá khả năng hấp phụ ion Cu(II) trong nước của bã mía (SB) trước và sau biến tính axit citric. Khảo sát cấu trúc vật liệu thông qua phổ hồng ngoại FTIR cho thấy các nhóm chức carboxylic có khả năng hấp phụ kim loại xuất hiện trong vật liệu biến tính. Thí nghiệm mẻ đánh giá sự ảnh hưởng của pH, thời gian và nồng độ của vật liệu tự nhiên và biến tính đến khả năng hấp phụ ion Cu(II). Kết quả của thí nghiệm mẻ phù hợp với mô hình Langmuir với khả năng hấp phụ cực đại đạt 28,17 mg/g tại nồng độ pH tối ưu là 5,5. Kết quả thí nghiệm trên mô hình cột cho thấy đường cong thoát của quá trình hấp phụ của vật liệu biến tính và chưa biến tính phụ thuộc và chiều cao lớp vật liệu, nồng độ ion Cu(II) ban đầu và vận tốc dòng chảy qua cột. Các dữ liệu thu nhận được từ thực nghiệm phù hợp với mô hình động học Yoon-Nelson.

Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Polychlorierte Biphenyle (PCB) und Schwermetalle (SM) sind zusammen mit anderen Elementen und Verbindungen u.a. auch mit Nährstoffen als gemischte gewachsene Kontamination in ballungsraumtypischen Belastungsflächen (z.B. Rieselfelder) vorhanden und stellen bei einem Transfer in Nahrungs- und Futterpflanzen eine besondere Gefährdung für den Menschen dar. Bei Untersuchungen hinsichtlich ökosystemarer Konsequenzen dieser Substanzen wurden bisher vor allem Einzelstoffbetrachtungen angestellt bzw. mehrere Vertreter einer Stoffgruppe untersucht. Ursache für Ertragsdepressionen und Minderungen der mikrobiellen Aktivität auf hochbelasteten Flächen ist aber immer eine Komplexwirkung der verschiedenen Bodeninhaltsstoffe, so daß sich synergistische Effekte einstellen können. In der vorliegenden Arbeit wird die kombinierte Wirkung ausgewählter PAK-, PCB- und SM-Vertreter (Benzo-a-pyren [ BaP] , 2,2?,5,5? Tetrachlorbiphenyl [ PCB 52] , Cadmium [ Cd] und Kupfer [ Cu] ) auf bodenmikrobiologische Parameter, Biomasseproduktion und Schadstoffaufnahme von Pflanzen im Gefäßversuch untersucht. Veränderungen von CO2-Freisetzung, Cellulosezersetzung, N-Mineralisierung und SM-Pflanzenverfügbarkeit in einem schwachbelasteten Rieselfeldboden (RefB) nach dessen Einzelstoff- bzw. Mischanreicherung mit den genannten Schadstoffen in Konzentrationen, wie sie in hochbelasteten Rieselfeldern vorliegen, werden dargestellt. Desweiteren erfolgt eine Auswertung der Daten zu Erträgen und Schadstoffgehalten der auf den Versuchsvarianten geprüften Pflanzen (Roggen, Mais und Kartoffeln). Wechselbeziehungen der Schadstoffe untereinander im Pfad ² Boden-Pflanze² werden diskutiert. Auf allen Cu-Anreicherungsvarianten von RefB reagierten die drei Versuchspflanzen mit Ertragsdepressionen. Als Ursache hierfür und für die Störungen der mikrobiellen Aktivität im Boden konnte Cu als Einzelstoff erkannt werden. Die Ertragsdepressionen gingen mit erhöhten Cu-Gehalten aber auch mit erhöhten Cd-Gehalten der Pflanzen einher. Zugeführtes Cu bewirkte eine Erhöhung der Pflanzenverfügbarkeit von Cd im Boden. PCB 52 bzw. (und) BaP verursachten bei ihrer gleichzeitigen Zufuhr mit Cu dessen Mobilisierung im Boden und erhöhten damit die Cu-Pflanzenaufnahme. Neben PCB 52 dem Boden gegebenes Cd führte zu höheren PCB 52-Gehalten im Pflanzensproß. Die kombinierte Anreicherung von RefB mit Cd, PCB 52 und BaP bewirkte noch höhere PCB 52- und auch höhere BaP-Pflanzengehalte.
Together with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), polychlorinated biphenyls (PCB) and heavy metals (HM) other elements and compounds as well as nutrients are present in typical contaminated areas like sewage fields. They are found as mixed undisturbed contamination and the transfer of these pollutants into food or forage plants is dangerous for people. So far investigations of ecological effects of these substances are focused mainly on single agents or on some agents of the same chemical group. But in most cases the mixture of different chemical compounds in extremely contaminated fields cause synergistic effects resulting in yield reductions and decreases of microbiological activity. Therefore the aim of the present work is to study combined effects of selected PAH-, PCB- and HM- (benzo-a-pyren [ BaP] , 2,2?,5,5? tetrachlorbiphenyl [ PCB 52] , cadmium [ Cd] und copper [ Cu] ) on parameters of soil biology, biomass production and pollutant uptake by plants in pot experiments. Resulting changes of cellulose decomposition, CO2-release from soil, N-mineralization and availability for plants of heavy metals after separated and combined enrichment of weackly polluted sewage field soil (RefB) with said pollutants up to concentrations of extremely polluted sewage field soils are presented. Data of yields and pollutant contents of plants (rye, maize and potatoes) cultivated on experimental soils are summarised. Interactions of pollutants ² soil-plant² are discussed. Cultivated plants showed yield reductions on all treatments enriched with copper. In this context copper only produced the impairments of microbial activity in the soil and caused its phytotoxicity. The yield reductions were connected with higher copper contents and also higher cadmium contents of plants. Added copper led to increasing availability for plants of cadmium in the soil. PCB 52 or (and) BaP together enriched with copper produced a mobilization of copper in the soil and a higher copper uptake by plants. Added cadmium caused in addition to PCB 52 higher PCB 52 contents of plants. The combined enrichment of RefB with Cd, PCB 52 and BaP led to higher contents of PCB 52 and BaP in plants.

Urban wet weather discharge impairs the receiving water and sediment quality. Among other factors, particulate matter plays a role. It increases the suspended sediment load of the receiving water and may thus enhance the clogging of the bed sediment which serves as an important river habitat. This thesis investigates how much urban areas may contribute to the fine sediment and associated element load which is retarded by the bed sediment. It is based on an extensive field study. The study area was the Bode River, a mid-sized stream in Central Germany. About 10 km upstream of the river mouth, the sampling campaign took place close to Staßfurt, a town of 20’000. During the sampling campaign, the intrusion of fine sediment into the bed sediment was captured by sediment traps. Furthermore three possible sources of this fine sediment were sampled. Within the Town of Staßfurt, we sampled urban wet weather discharge at three sites to capture urban areas. As second source naturally occurring fine sediment was considered. Therefore we took sediment cores upstream of the Town of Staßfurt. As third source, the impact of the upstream catchment was captured by taking suspended sediment samples. For all sample types, particle-bound element contents were determined to establish element patterns of the receptor and the source sites. The rationale thereby is that the element pattern at the receptor sites results from the element patterns of the sources. Consequently the contribution of the sources can be calculated by mixing models. In the study area, particulate matter from urban areas is distinct from river borne fine sediment due to elevated copper, zinc, nitrogen and phosphorus contents. We conducted an in-depth analysis of this element pattern by a cluster analysis. It revealed that the particle-bound element pattern is source specific whereby nitrogen, phosphorus and carbon are related to sewage and behave differently than most metals such as copper which mainly originate from surface runoff. The degree to which element patterns agree from site to site is limited by the variability encountered within sample sets from individual sites. Thereby the variability of the element pattern depends on the complexity of the catchment. The contribution of urban areas to fine sediment and associated elements which were captured by sediment traps was calculated by a mixing model. Based on this mixing model, about 10% of the fine sediment originate from urban areas. Thereby the impact of the Town of Staßfurt could not be detected leading to the conclusion that upstream urban areas contribute most. Because of the elevated content of e.g. copper and zinc, urban areas contribute up to 40% and thus disproportionally high to particle-associated copper and zinc load. The source apportionment of the fine sediment is little influenced by the elements considered in the mixing model. Different element patterns showed that the median contribution of urban areas ranges from 0 – 20%. This lies within the interquartile range of the initial mixing model. Another result of the measurement campaign ist that sediment traps over-estimated the anthropogenic impact because they did not resemble the surrounding bed sediment. When they were exposed, they were completely free from fine sediment and hence served as sink of suspended sediment. During the sampling campaign, one source was not directly taken into account. It was possible, though, to delineate this source by nonnegative matrix factorization. Within the Town of Staßfurt, a soda ash production site discharges into the Bode River. The nonnegative matrix factorization uncovered that the soda ash production site is a major source of particulate matter and contributes up to 30% of the fine sediment captured by the traps downstream of the Town of Staßfurt. This source dilutes most element contents as it mainly consists of carbonates. This was revealed by studying the element binding according to the BCR extraction scheme. This thesis shows that urban areas may be a major source of particulate matter and especially associated elements retarded by the bed sediment. It shows that the element contents form a viable pattern to calculate how much urban areas contribute to fine sediment by mixing models. The thesis further shows that nonnegative matrix factorization is a viable tool to delineate such a distinct source as soda ash production site
Misch- und Regenwasserentlastungen beeinträchtigen die Qualität von Vorflutgewässern. Unter anderem gelangt Feinsediment während Entlastungsereignissen in Vorflutgewässer. Dieses erhöht die Fracht an suspendiertem Sediment und verstärkt die Kolmatierung der Gewässersohle. Damit ist das hyporheische Interstitial, das ein wichtiges Fließgewässerhabitat ist, vom Eintrag von Feinsediment betroffen. Diese Arbeit untersucht, wie sehr urbane Flächen zur Feinsedimentfracht und zur Fracht von partikulär gebundenen Elementen beitragen können, die im Bettsediment zurückgehalten werden. Sie beruht auf einer umfangreichen Messkampagne. Das Untersuchungsgebiet dafür war die Bode, ein mittelgroßer Fluss in Mitteldeutschland. Etwa 10 km flussaufwärts der Mündung fand die Messkampagne nahe der Kleinstadt Staßfurt statt. Im Rahmen dieser Messkampagne haben wir den Eintrag von Feinsediment in das Bettsediment durch Sedimentkörbe erfasst. Drei Quellen dieses Feinsediments haben wir berücksichtigt. In Staßfurt wurden eine Regen- und zwei Mischwassereinleitungen beprobt, um urbane Flächen zu erfassen. Als zweite Quelle wurde natürlich vorkommendes Feinsediment berücksichtigt. Dafür haben wir Sedimentkerne flussaufwärts von Staßfurt genommen. Als dritte Quelle haben wir das stromaufwärts liegende Einzugsgebiet erfasst, indem wir das suspendierte Sediment beprobt haben. Für alle Proben wurde der Elementgehalt bestimmt, um das Elementmuster des Feinsediments, das ins Bettsediment eingetragen wurde, und der Quellen zu ermitteln. Der Grund für diese Messstrategie war, dass das Elementmuster des Feinsediments in den Körben aus den Elementmustern der Quellen, Regen- bzw. Mischwassereinleitungen, natürlich vorkommendes Feinsediment und suspendiertes Sediment aus dem Einzugsgebiet, resultieren sollte. Damit ist es möglich, den Beitrag über Mischungsmodelle zu berechnen. Im Untersuchungsgebiet unterscheidet sich das Feinsediment, das von urbanen Flächen stammt, von dem flussbürtigen Feinsediment aufgrund erhöhter Kupfer-, Zink-, Stickstoff- und Phosphorgehalte. Wir haben das Elementmuster der urbanen Flächen mit einer Clusteranalyse genauer untersucht. Dies ergab, dass das partikulär gebundene Elementmuster quellenspezifisch ist, wobei sich Stickstoff, Phosphor und Kohlenstoff Abwasser zuordnen lassen, während die meisten Metalle wie Kupfer und Zink hauptsächlich aus dem Oberflächenabfluss stammen. Das Maß, zu dem die Muster von Messpunkt zu Messpunkt übereinstimmen, wird durch die Variabilität beschränkt, die die Proben eines Messpunktes aufweisen. Diese Variabilität hängt dabei von der Komplexität des Einzugsgebiets ab. Über eine Mischungsrechnung konnten wir berechnen, wie viel urbane Flächen zur Fracht von Feinsediment und daran gebundenen Elementen in den Sedimentkörben beitrugen. Im Untersuchungsgebiet stammen etwa 10 % des Feinsediments, das durch die Sedimentkörbe aufgefangen wurde, von urbanen Flächen. Der Beitrag der Stadt Staßfurt konnte dabei aber nicht von dem Beitrag weiter flussaufwärts gelegener urbaner Gebiete getrennt werden. Daraus folgt, dass weiter stromaufwärts liegende Gebiete mehr beitragen als Staßfurt. Wegen des erhöhten Gehalts an z.B. Kupfer und Zink tragen urbane Flächen ca. 40 % und damit überproportional hoch zur partikulär gebundenen Kupfer- und Zinkfracht bei. Für die Berechung des Quellenbeitrags zum Feinsediment spielt es keine große Rolle, welche Elemente in der Mischungsrechnung berücksichtigt werden. Verschiedene Elementmuster ergeben, dass der Medianbeitrag urbaner Flächen zwischen 0 und 20 % liegt. Dies entspricht dem Interquartilsabstand der ursprünglichen Mischungsrechnung. Ein weiteres Resultat der Untersuchungen ist, dass die Sedimentkörbe den anthropogenen Einfluss überschätzten, weil sie das umgebende Bettsediment nicht exakt abbildeten und als Falle funktionierten. Innerhalb Staßfurts gibt es ein Sodawerk, das seine Produktionsabwässer in die Bode einleitet. Während der Messkampagne wurde diese Quelle nicht direkt erfasst. Es war trotzdem möglich, diese Quelle durch nicht-negative Matrix-Faktorisierung zu identifizieren. Die nicht-negative Matrix-Faktorisierung ergab, dass das Abwasser des Sodawerks eine Hauptquelle des Feinsediments der Bode ist. Bis zu 30 % des Feinsediments in den Sedimentkörben flussabwärts von Staßfurt lassen sich dem Sodawerk zuordnen. Dieses Feinsediment besteht hauptsächlich aus Karbonaten und verdünnt die meisten Elementgehalte. Dies wurde deutlich, indem die Elementbindungen nach dem BCR Extraktionsschema untersucht wurden. Diese Arbeit zeigt die Relevanz, die urbane Flächen als Quelle von Feinsediment und daran gebundener Elementfracht haben, die ins Interstitial eingetragen werden. Sie zeigt, dass die Elementgehalte ein Muster bilden, mit dem es möglich ist, über eine Mischungsrechnung zu klären, wie viel urbane Flächen zum Feinsediment beitragen. Die Arbeit zeigt ferner, dass nicht-negative Matrix-Faktorisierung ermöglicht, eine so charakteristische Quelle wie ein Sodawerk zu identifizieren

The process based soil erosion simulation model EROSION 3D is applied on regional scale for the federal state of Saxony/Germany. This survey is aimed on modeling soil loss, sediment transport, deposition resp. the input of particle attached nutrient and pollutant input into surface water bodies for 10years storm event and three land use scenarios. The available region-wide geo-data were preprocessed to be used in the parameterization interface DPROC. This software has been extended to parameterize large areas as well as small catchments. The basis of parameterization is a relational data base consisting of measured or estimated specific model soil parameters. These values have been derived by heavy rainfall simulation experiments below field conditions. The data base has been extended by the new results, which cover different soil tillage practices. The new experiments were conducted with a newly developed methodology. The experimental results show a significant relation of soil loss from the mechanical impact due to soil tillage. Only the non-tillage practice is able to protect soils efficiently from erosional soil losses. In order to describe particle attached nutrient and pollutant transport, soil samples were analyzed determining the element content of different particle fractions. The regional scale simulations identify the Saxonian Loess Belt as hotspot of soil erosion. However considerable amounts can also be expected in certain areas of the low mountain range. Particle attached element inputs into surface water bodies correspond to main sediment delivery areas. The amounts of erosional soil losses could be reduced to 90 % in case of consequently and area-wide transformation to conservation tillage practices. The calculated phosphorous inputs into surface waters on catchment scale are proofed to be valid. Compared to empirical based phosphorous and heavy metal yields the results in this study exceed this findings by a wide range. The differences are caused by lacking an event based consideration, which disregards system maximal impacts. Since erosion is an exclusive non continuous process, those maximal impacts are highly relevant and have to be considered in case of planning and execution of erosion and water protection concepts
In der vorliegenden Arbeit wird das prozessbasierte Erosionsprognosemodell EROSION 3D flächendeckend auf regionaler Ebene für den Freistaat Sachsen angewendet. Ziel der Untersuchungen ist es, Bodenabtrag, Sedimenttransport und -deposition bzw. den Eintrag partikelgebundener Nähr- und Schadstoffe in Oberflächengewässer für ein 10jähriges Starkniederschlagsereignis und drei verschiedene Landnutzungsszenarien zu beschreiben. Dazu wurden im Vorfeld verfügbare Geo-Basisdaten so aufbereitet, dass sie für die semiautomatische Parametrisierung mit der Software DPROC verwendet werden können. Diese Software wurde so erweitert, dass sowohl größere Einzugsgebiete als auch einzelne Teileinzugsgebiete parametrisiert werden können. Grundlage der Parametrisierung bildet eine relationale Datenbank, die auf Messwerten bzw. davon abgeleiteten Schätzwerten aus Starkregenexperimenten unter Feldbedingungen basiert. Der vorhandene Datenfundus wurde durch neue Ergebnisse zu verschiedenen Verfahren der ackerbaulichen Bodenbearbeitung mittels neu entwickelter Methodik korrigiert und erweitert. Die experimentellen Ergebnisse zeigen eine deutliche Abhängigkeit des Feststoffaustrages von der Eingriffsintensität bei der Bodenbearbeitung. Dabei ist die Direktsaat die einzige Bewirtschaftungsform, die den Boden effektiv vor Erosion schützt. Um den selektiven partikelgebundenen Nähr- und Schadstofftransport prozessbasiert abzuschätzen, wurden die Stoffgehalte für die Partikelfraktionen Sand, Schluff und Ton an Bodenproben bestimmt. Die regionalskalierten Simulationen identifizieren die sächsische Lössregion als Schwerpunkt der Bodenerosion in Sachsen. Beträchtliche Bodenabträge sind darüber hinaus in den sächsischen Mittelgebirgen zu erwarten. Partikelgebundene Stoffeinträge in Oberflächengewässer verteilen sich in Abhängigkeit von den Sedimentliefergebieten. Die Bodenumlagerungsprozesse einschließlich der damit verbundenen partikelgebundenen Stoffeinträge lassen sich bei konsequenter Umstellung auf konservierende Bewirtschaftungsmethoden entsprechend den Modellergebnissen um mehr als 90 % reduzieren. Im Rahmen der Modellvalidierung konnte die Zuverlässigkeit der berechneten Phosphorausträge auf Einzugsgebietsebene belegt werden. Verglichen mit empirisch basierten mittleren jährlichen Abschätzungen sind die in dieser Arbeit berechneten ereignisbezogenen Phosphor- und Schwermetallausträge um ein Vielfaches höher. Zurückzuführen sind diese Unterschiede vor allem darauf, dass bei den rein empirischen Ansätzen, die maximale Belastungsspitzen unberücksichtigt bleiben. Da Erosion stets ein diskontinuierlicher Prozess ist, sind diese Belastungsspitzen im höchsten Maße relevant und bei der Planung und Durchführung von Erosions- und Gewässerschutzkonzepten unbedingt zu berücksichtigen

Hüllproteinschichten (S-Layer) sind Protein- oder Glykoproteinschichten auf der Oberfläche vieler Bakterien und Archaea. Sie können als Gitter mit schräger, tetragonaler oder hexagonaler Symmetrie vorliegen. Die Funktion dieser äußersten Zellwandkomponente ist nicht einheitlich und nur teilweise näher untersucht. So können diese zum Beispiel als Schutzhülle, Molekularsieb oder Ionenfalle fungieren oder der Formerhaltung dienen. In neueren Arbeiten konnte gezeigt werden, dass die Hüllproteinschichten verschiedene Metalle binden und in einigen Fällen die Bildung von Nanoclustern ermöglichen. Unter den Aspekten der Wechselwirkungen von Hüllproteinen mit Schwermetallen und der Entwicklung möglicher Bioremediationsverfahren auf der Basis immobilisierter Biokomponenten wurden Hüllproteine von Bakterien untersucht, die von Schwermetall und Radionuklid belasteten Umgebungen isoliert wurden. Dazu wurde ein Hüll-protein eines Bakteriums aus einer Uranabfallhalde isoliert und strukturell sowie molekularbiologisch analysiert. Im Rahmen der vorgelegten Arbeit wurden mehrere Haldenisolate der Gattung Bacillus hinsichtlich der Existenz von Hüllproteinen untersucht. Dies erfolgte mit Hilfe einer neu entwickelten Methode zum schnellen Nachweis von Hüllproteinen auf Gram-positiven Bakterien. Dabei wird das Peptidoglycan der Zellwand mit Lysozym verdaut und auf diese Weise die Proteinschicht von der Zellwand gelöst. Die freien Schichten können somit im Transmissionselektronenmikroskop oder Atomkraftmikroskop direkt nachgewiesen werden. Es wurde gefunden, dass nur das Isolat Bacillus sphaericus JG-A12 eine Hüllproteinschicht mit tetragonaler Symmetrie und einer Gitterkonstante von 12,5 nm besitzt. Die (135±5) kDa schweren Hüllproteinmonomere sind nicht glykosyliert, weisen aber zwei verschieden stabil gebundene Phosphorspezies auf. Mittels molekularbiologischer Analysen konnten Teile der Hüllproteingene von B. sphaericus JG-A12 (Base 1 bis 1497 des strukturkodierenden Teils des Gens) und des nächst verwandten Referenzstamms B. sphaericus NCTC 9602 (Base 1 bis 579 des strukturellen Teils des Gens) entschlüsselt werden. Beide Hüllproteine besitzen N-terminal drei S-Layer homologe Domänen und weisen in den Aminosäuren 1-182 nur sehr geringe Identitäten zu bereits entschlüsselten Hüllproteinen anderer B. sphaericus Stämme auf. Dem gegenüber ergeben sich hohe Identitäten für die Aminosäuren 183-320 für Hüllproteine mit tetragonaler Symmetrie (Hüllproteine der B. sphaericus Stämme P-1 und CCM 2177) und sehr niedrige für das Hüllprotein mit schräger Symmetrie (Hüllprotein von B. sphaericus WHO 2362). Im Hinblick auf katalytische Anwendungen oder der Entwicklung von Bioremediationsverfahren auf der Basis immobilisierter Biokomponenten wurden die Wechselwirkungen von Hüllproteinen mit verschiedenen Metallen untersucht. Es konnten direkte Wechselwirkungen von Palladium, Platin und Uran mit den Hüllproteinen von B. sphaericus JG-A12 und NCTC 9602 nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigen für beide Proteine eine Komplexierung von Platin über CO- und NH-Gruppen der Peptidbindungen und über COOH- und OH-Gruppen. Das Hüllprotein von B. sphaericus JG-A12 komplexiert Palladium über NH-Gruppen der Peptidbindung und COOH-Gruppen, während das von B. sphaericus NCTC 9602 Palladium sowohl über CO-Gruppen der Peptidbindungen als auch über COOH- und OH-Gruppen bindet. Die Komplexierung von Uran erfolgt vorrangig über NH-Gruppen der Peptidbindungen aber auch über OH- sowie zwei verschiedene PO4-Gruppen. Um eine Anwendung der metallbindenden Eigenschaften von Hüllproteinen im Rahmen von Bioremediationsprozessen zu ermöglichen, wurden diese mittels Sol-Gel-Technik in einer SiO2-Matrix immobilisiert und die Sorption und Desorption von Uran und Kupfer untersucht. Zum Vergleich wurden intakte Zellen und Sporen immobilisiert und in die Untersuchungen mit einbezogen. Die biologisierten Keramiken (Biocere) binden 2,7-42fach mehr Uran und Kupfer als andere zur Sanierun...

Hüllproteinschichten (S-Layer) sind Protein- oder Glykoproteinschichten auf der Oberfläche vieler Bakterien und Archaea. Sie können als Gitter mit schräger, tetragonaler oder hexagonaler Symmetrie vorliegen. Die Funktion dieser äußersten Zellwandkomponente ist nicht einheitlich und nur teilweise näher untersucht. So können diese zum Beispiel als Schutzhülle, Molekularsieb oder Ionenfalle fungieren oder der Formerhaltung dienen. In neueren Arbeiten konnte gezeigt werden, dass die Hüllproteinschichten verschiedene Metalle binden und in einigen Fällen die Bildung von Nanoclustern ermöglichen. Unter den Aspekten der Wechselwirkungen von Hüllproteinen mit Schwermetallen und der Entwicklung möglicher Bioremediationsverfahren auf der Basis immobilisierter Biokomponenten wurden Hüllproteine von Bakterien untersucht, die von Schwermetall und Radionuklid belasteten Umgebungen isoliert wurden. Dazu wurde ein Hüll-protein eines Bakteriums aus einer Uranabfallhalde isoliert und strukturell sowie molekularbiologisch analysiert. Im Rahmen der vorgelegten Arbeit wurden mehrere Haldenisolate der Gattung Bacillus hinsichtlich der Existenz von Hüllproteinen untersucht. Dies erfolgte mit Hilfe einer neu entwickelten Methode zum schnellen Nachweis von Hüllproteinen auf Gram-positiven Bakterien. Dabei wird das Peptidoglycan der Zellwand mit Lysozym verdaut und auf diese Weise die Proteinschicht von der Zellwand gelöst. Die freien Schichten können somit im Transmissionselektronenmikroskop oder Atomkraftmikroskop direkt nachgewiesen werden. Es wurde gefunden, dass nur das Isolat Bacillus sphaericus JG-A12 eine Hüllproteinschicht mit tetragonaler Symmetrie und einer Gitterkonstante von 12,5 nm besitzt. Die (135±5) kDa schweren Hüllproteinmonomere sind nicht glykosyliert, weisen aber zwei verschieden stabil gebundene Phosphorspezies auf. Mittels molekularbiologischer Analysen konnten Teile der Hüllproteingene von B. sphaericus JG-A12 (Base 1 bis 1497 des strukturkodierenden Teils des Gens) und des nächst verwandten Referenzstamms B. sphaericus NCTC 9602 (Base 1 bis 579 des strukturellen Teils des Gens) entschlüsselt werden. Beide Hüllproteine besitzen N-terminal drei S-Layer homologe Domänen und weisen in den Aminosäuren 1-182 nur sehr geringe Identitäten zu bereits entschlüsselten Hüllproteinen anderer B. sphaericus Stämme auf. Dem gegenüber ergeben sich hohe Identitäten für die Aminosäuren 183-320 für Hüllproteine mit tetragonaler Symmetrie (Hüllproteine der B. sphaericus Stämme P-1 und CCM 2177) und sehr niedrige für das Hüllprotein mit schräger Symmetrie (Hüllprotein von B. sphaericus WHO 2362). Im Hinblick auf katalytische Anwendungen oder der Entwicklung von Bioremediationsverfahren auf der Basis immobilisierter Biokomponenten wurden die Wechselwirkungen von Hüllproteinen mit verschiedenen Metallen untersucht. Es konnten direkte Wechselwirkungen von Palladium, Platin und Uran mit den Hüllproteinen von B. sphaericus JG-A12 und NCTC 9602 nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigen für beide Proteine eine Komplexierung von Platin über CO- und NH-Gruppen der Peptidbindungen und über COOH- und OH-Gruppen. Das Hüllprotein von B. sphaericus JG-A12 komplexiert Palladium über NH-Gruppen der Peptidbindung und COOH-Gruppen, während das von B. sphaericus NCTC 9602 Palladium sowohl über CO-Gruppen der Peptidbindungen als auch über COOH- und OH-Gruppen bindet. Die Komplexierung von Uran erfolgt vorrangig über NH-Gruppen der Peptidbindungen aber auch über OH- sowie zwei verschiedene PO4-Gruppen. Um eine Anwendung der metallbindenden Eigenschaften von Hüllproteinen im Rahmen von Bioremediationsprozessen zu ermöglichen, wurden diese mittels Sol-Gel-Technik in einer SiO2-Matrix immobilisiert und die Sorption und Desorption von Uran und Kupfer untersucht. Zum Vergleich wurden intakte Zellen und Sporen immobilisiert und in die Untersuchungen mit einbezogen. Die biologisierten Keramiken (Biocere) binden 2,7-42fach mehr Uran und Kupfer als andere zur Sanierun...

This paper introduces the results from a study on the distribution of heavy metals in chemical fractions in tidal sediment cores at four sample stations inside the baby clam breeding plain, inside the harvested clam breeding plain, and on the frontier between the plains in the clam farms in Tan Thanh commune, Go Cong Dong district, Tien Giang province, Vietnam. The partitioning of metals among the compartments of the sediment’s solid phase was investigated indirectly by selective sequential extraction of substances that are water-soluble, exchangeable, bound to carbonates, bound to Mn oxides, bound to amorphous Fe oxides, bound to crystalline Fe oxides, associated with organics and residual. In case of investigated heavy metals (HM), the concentrations of Zn and Hg exceeded the National Technical Regulation on Sediment Quality QCVN 43:2012/BTNMT by 1.12 - 3.53 times and 26.58 - 171.96 times, respectively. The highest HMs concentration was found in the oxidable fraction (more than 60%). The data demonstrates the important role of organic matters in the oxidable condition at the surficial sediment layer. Besides the oxidable fraction, high HMs concentrations were measured also in the residual fraction. The HMs content present in the solid residue also indicates the level of contamination in the river system: the greater the percentage of HMs present in the solid residue, the lesser the pollution in the environment because this solid residue involves components that can not be remobilized. The HMs concentrations depending on the depth of the sediment indicate that clam’s digestive activity or the decomposition of tissue and shell of clams possibly affects the content of HMs.
Bài báo giới thiệu các kết quả nghiên cứu về sự phân bố kim loại nặng dưới các dạng liên kết khác nhau trong các mẫu lõi trầm tích tại các bãi nuôi nghêu giống, bãi nuôi nghêu sau khi đã thu hoạch, và ranh giới giữa các bãi nuôi nghêu tại xã Tân Thành, huyện Gò Công Đông, tỉnh Tiền Giang, Việt Nam. Các dạng pha liên kết bao gồm: 1.pha hòa tan; 2. pha trao đổi; 3.liên kết với các bô nát; 4. liên kết với Man gan ô xít; 5. liên kết với sắt ô xít vô định hình; 6. liên kết với sắt ô xít dạng tinh thể; 7. liên kết với thành phần hữu cơ và; 8. Phần bã rắn. Trong các kim loại nặng (KLN) được phân tích, hàm lượng Zn và Hg vượt quá tiêu chuẩn cho phép QCVN 43:2012/BTNMT lần lượt từ 1,12 – 3,53 và 24,58 – 171,96 lần. Hàm lượng KLN tồn tại nhiều nhất dưới dạng liên kết với các thành phần có khả năng ô xi hóa với tỉ lệ hơn 60% chỉ ra vai trò của thành phần hữu cơ trong điều kiện ô xi hóa tại lớp trầm tích tầng mặt. Sau các thành phần có khả năng ôxi hóa, các KLN hiện diện trong phần bã rắn nhiều hơn trong các pha khác. Sự có mặt của KLN trong phần bã rắn chỉ ra mức độ ô nhiễm của hệ thống sông: càng nhiều phần trăm KLN có mặt trong phần bã rắn, càng ít ô nhiễm trong môi trường bởi phần bã rắn này liên quan đến các thành phần không thể bị rửa tách. Sự phụ thuộc theo độ sâu của hàm lượng kim loại nặng đưa ra khả năng về sự ảnh hưởng của hoạt động tiêu hóa và quá trình phân hủy của nghêu lên hàm lượng kim loại nặng.