Description: Zur Beschreibung der jährlichen Stoffeinträge in Oberflächengewässer werden verschiedene Modellansätze genutzt. Unabhängig vom Modelltyp wird der Pfad Erosion sowohl für Phosphor als auch für Schwermetalle als bedeutend identifiziert (bis zu 50Prozent der Gesamtfracht können durch Erosion verursacht sein). Das Land Baden Württemberg nutzt zur Abschätzung der Nährstoffeinträge in die Gewässer eine adaptierte Version des Modellsystems MONERIS. Das ISWW hat im Auftrag der LfU eine Anwendung für Schwermetalle entwickelt. Beirr Transport von Erosionsgut findet eine Anreicherung der feinpartikulären Substanz und damit eine Erhöhung der Nährstoff- und Schadstoffgehalte statt. In den Modellen wird diesem Phänomen durch die Berücksichtigung vor Anreicherungsfaktoren (enrichment ratio - ER) Rechnung getragen. Der Berechnungsansatz für das ER basiert auf Vergleichen von Oberboden und Schwebstoffgehalten (geringere Sedimenteinträge sind mit hohen EF verbunden). Eigene Freilanduntersuchungen und Simulationsergebnisse im Kraichbachgebiet zeigen, dass die aus dem gegebenen Ansatz resultierenden Faktoren für Lösslandschaften um ein Vielfaches zu hoch angesetzt sind. Hieraus folgt eine eklatante Fehleinschätzung der über den Pfad Erosion eingetragenen Frachten (Faktor 58). Das beantragte Vorhaben setzt sich zum Ziel, für Baden-Württemberg durch Messungen validierte Anreicherungsfaktoren bereitzustellen. Hierbei wird im Gegensatz zum bisherigen Ansatz insbesondere auch der Einfluss der Bodeneigenschaften berücksichtigt.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Württemberg
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Baden-Württemberg
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Chrom
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Nährstoffgehalt
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Nickel
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Schadstoffgehalt
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Schwermetallbelastung
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Blei
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Kupfer
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Sand
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Cadmium
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Hochwasserrückhaltebecken
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Nährstoff
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Phosphor
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Schwebstoff
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Zink
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Schwermetall
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Erosion
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Schadstoffemission
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Eintragspfad
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Feuchtgebiet
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Schadstoffimmission
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Grünland
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Sedimentanalyse
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Lössboden
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Lehm
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Schluff
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Ackerboden
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Oberboden
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Ackerfläche
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Einzugsgebiet
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Schwermetallakkumulation
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Simulation
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Vergleichsanalyse
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Wasseruntersuchung
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Bodenqualität
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Bodenprobe
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Nährstoffeintrag
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Bodenuntersuchung
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Berechnungsverfahren
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Naturraum
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Modellierung
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Oberflächengewässer
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Biokonzentrationsfaktor
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Messung
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Regionale Verteilung
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Sedimenttransport
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Schadstoffquelle
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Stofftransport
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MONERIS
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BWPLUS
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Validierung
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enrichment ratio
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Region:
Baden-Württemberg
Bounding boxes:
9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
-
Umweltministerium Baden-Württemberg (Geldgeber*in)
-
Universität Karlsruhe (TH), Institut für Wasser und Gewässerentwicklung, Bereich Siedlungswasserwirtschaft und Wassergütewirtschaft (Betreiber*in)
Time ranges:
2005-04-01 - 2007-03-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Deriving enrichment factors for natural areas to determine the phosphorus and heavy metal inputs into bodies of surface water due to erosion
Description: For calculating the emission of substances into surface waters via erosion specific enrichment ratios are necessary. The aim of this study was to provide enrichment ratios for phosphorus and six heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) based on field studies in the federal state of Baden-Wuerttemberg. Flood retention basins were chosen as sediment trapping systems for the eroded soil from the agricultural catchment. The sediment samples and the samples taken during flood events were compared with the surface soil samples taken from different sites within the catchment by means of particle size distributions and phosphorus and heavy metal concentrations. Based on this comparison enrichment ratios for the studied elements and considered soil regions were calculated. In four soil regions in the state of Baden-Wuerttemberg at 13 different sampling sites 135 soil samples (about 3.800 sub-samples) from the catchment and 101 sediment samples from the sedimentation reservoirs of the flood retention basins were taken. At ten sites flood samples were taken at the outlet of the basin. A method to fractionate the soil and sediment samples into sand, silt and clay was developed providing enough material of each fraction for the analysis of phosphorus and heavy metal concentrations. The enrichment ratios derived from the different investigation sites were extrapolated to the soil regions of Baden-Wuerttemberg. The enrichment ratios varied within the different soil regions from 1.1 to 2.5 for phosphorus, from 1.2 to 3.5 for Cd, from 1.7 to 5.5 for Cr, from 1.7 to 3.5 for Cr, from 1.4 to 5.0 for Cu, from 1.3 to 4.8 for Ni, from 1.0 to 3.6 for Pb and from 1.6 to 3.5 for Zn. High phosphorus concentrations were found within the flood samples of several catchments characterized by high proportions of wetlands and pastureland. Within these catchments the phosphorus loss is predominantly caused by surface runoff and interflow of dissolved organic or colloidal fractions. As the responsible process is not soil erosion these values were not considered for calculating enrichment ratios. Within the four soil regions studied the enrichment ratios for phosphorus and the considered heavy metals varied between 1,0 to 5,5. These values are significantly lower than those derived from the models actually applied for emission calculations (e.g. MONERIS). That means that the input of nutrients and pollutants via the pathway 'erosion' is less important than actually assumed.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1018927
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