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Hintergrundwerte von anorganischen Stoffen in Böden in Deutschland 1:1.000.000 (WMS)

Web Map Service (WMS) zur Karte der Hintergrundwerte von anorganischen Stoffen in Böden in Deutschland. Durch die LABO wurden 2017 für 16 Elemente neue, bundesweite Hintergrundwerte veröffentlicht. Sie beruhen auf Profilinformationen und Messdaten von Königswasserauszügen, die durch die BGR zusammengeführt und homogenisiert wurden. Daten mit hohen Bestimmungsgrenzen wurden nach bestimmten Kriterien von der weiteren Auswertung ausgeschlossen, damit die Bestimmungsgrenzen nicht die Hintergrundwerte beeinflussen. Um die Hintergrundwerte nicht durch Regionen mit hoher Stichprobendichte überproportional beeinflussen zu lassen, wurde in Teilen eine räumliche Ausdünnung durchgeführt. Die Werte mehrerer Horizonte eines Standortes wurden durch tiefengewichtete Mittelwerte zu einem Wert zusammengezogen. Zur Auswertung wurden die vorhandenen Messwerte verschiedenen Gruppen von Bodenausgangsgesteinen zugeordnet. Zudem wurde unterschieden, ob die Proben im Oberboden, im Unterboden oder im Untergrund genommen wurden. Bei den Oberböden wurde bei der Auswertung auch die unterschiedliche Nutzung (Acker, Grünland, Forst) berücksichtigt. Lockergesteine wurden aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung getrennt nach Nord- und Süddeutschland ausgewertet. Durch die Aufteilung der Daten in Teilkollektive wurden nicht in allen Fällen verlässliche Fallzahlen erreicht, sodass nur Hintergrundwerte mit Fallzahlen ?20 dargestellt werden. Das genaue Vorgehen bei der Ableitung ist dem Bericht der LABO-Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (2017): 'Hintergrundwerte für anorganische und organische Stoffe in Böden', 4. überarbeitete und ergänzte Auflage, zu entnehmen.

Fernerkundung der bodennahen Atmosphaere und der Erdoberflaeche

Mit Methoden der Fernerkundung sollen physikalische Parameter erfasst werden, die in umweltrelevante Untersuchungen der bodennahen Atmosphaere und der Erdoberflaeche Eingang finden. Fuer flaechendeckende Untersuchungen sind Analysen von Satellitenszenen (z.B. von METEOSAT und NOAA) vorgesehen, wobei die Bestimmung von Oberflaechentemperaturen im Vordergrund steht. Mit Hilfe der dazu notwendigen Strahlungstransportmodelle soll ebenfalls versucht werden, Stoffkonzentrationen in der Atmosphaere zu erfassen. Bei den erdgebundenen Methoden liefert das DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) Stoffkonzentrationen in der Atmosphaere, die ueber eine Weglaenge von einigen Kilometern integriert sind. Fuer die Bestimmung der fuer den Schadstofftransport wichtigen Windgeschwindigkeiten werden sowohl akustische (Sound Detection and Ranging, SODAR) als auch optische Methoden (Szintillationsanemometrie) eingesetzt.

Solare Photochemie: Photooxidation verschiedener organischer Verbindungen

In dem Projekt ist es das Hauptziel, bei Photooxidationen (Gegenwart von Luftsauerstoff und Bestrahlung mit sichtbarem Licht (solare Einstrahlung und kuenstliche Lichtquelle) Abwasserreinigung und Synthese von Feinchemikalien durchzufuehren. Dazu wurden bisher Photooxidationen der toxischen Substrate Thiole, Sulfid und Phenole durchgefuehrt. Durch Verwendung von Photosensibilisatoren, die im sichtbaren Bereich absorbieren, kann eine weitgehende Mineralisierung u.a. von Phenolen (auch chlorierten Phenolen) erreicht werden. Mit der solarphotochemischen Synthese von Feinchemikalien ist jetzt begonnen worden.

Erzeugung ultrafeiner hochtemperaturfester Aerosole durch Kondensation

Ultrafeine Partikel haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Diese sogenannten Nanopartikel sind vielfaeltig anwendbar, wie z.B. als Ausgangsmaterialien fuer hochfeste Werkstoffe, in Gassensoren, als Katalysatoren, in Arzneimitteln und in Testaerosolen fuer die Heissgasentstaubung. Es wurde eine Anlage zur Nanopartikelerzeugung durch Laserverdampfung entwickelt. Zur Herstellung wird Aluminiumoxidkeramik, Graphit, Kupfer oder Aluminium mit einem C02-Laser verdampft. Aus der Kondensation entstehen kugelfoermige Primaerpartikel in einem Groessenbereich zwischen 10 und 500 Nanometern. Nach der Erstarrung koennen die Partikel durch Agglomeration unregelmassig geformte Ketten oder Flocken bilden. Deshalb wird das Aerosol so weit verduennt, dass Kollisionen der Partikel unwahrscheinlich werden und damit die Agglomerationswahrscheinlichkeit stark reduziert wird. Das zu verdampfende Material, in Form eines runden Targets, ist unter einen Drehteller montiert, der in Rotation versetzt und gleichzeitig horizontal verschoben wird. Der Laserstrahl wird von unten auf das Target fokussiert und hinterlasst durch die Targetbewegung eine spiralfoermige Bahn auf der Materialoberflaeche. Das Material verdampft lokal im Laserfokus. Der Dampf wird durch radial zustroemendes Argon in einen Sinterkegel unterhalb des Targets transportiert, wo in der heissen Zone die Kondensation und Koagulation stattfindet. In diesem Bereich bleiben die Partikel durch Absorption der Laserstrahlung fluessig, unterhalb der heissen Zone erstarren sie. Durch die Volumenaufweitung des Kegels nach unten und das seitliche Zustroemen von Argon nimmt die Partikelkonzentration von oben nach unten stark ab. Die Partikel werden auf einer Filtermembran abgeschieden und mit einem Rasterelektronenmikroskop auf Groesse, Form und Agglomerationsgrad untersucht. Neben dem Ziel der Nanopartikelerzeugung werden die zugrundeliegenden Prozesse Verdampfung, Kondensation und Koagulation sowohl experimentell als auch theoretisch detailliert untersucht.

Thermische Trenntechnik

Unter thermischen Trennverfahren versteht man die Destillation, Rektifikation, Extraktion, Adsorption, Absorption und die Chromatographie. Diese Verfahren werden eingesetzt fuer: - die Trennungen von fluessigen Substanzgemischen bestehend aus organischen und anorganischen Loesungsmitteln und Wasser, - die Reinigung fester Stoffe (z.B. Mutterboeden) von fluechtigen Substanzen - die Trennung nicht-fluechtiger biologischer Substanzen sowie fuer die Abluftreinigung. Fuer diese Trennverfahren koennen die notwendigen Grunddaten ermittelt, Verfahrensvarianten im Computer simuliert und ein RI-Fliessbild erzeugt werden. Weiterhin stehen experimentelle und theoretische Methoden zur Bestimmung der Fluechtigkeit von reinen Stoffen oder Gemischen zur Verfuegung. Anwendungsbereiche: Eine moegliche Anwendung liegt z.B. in der Berechnung des maximal moeglichen MAK-Wertes in geschlossenen Raeumen.

Die Wirkung der makromolekularen Adsorption auf die Stabilitaet von Suspensionen

Aufklaerung des Zusammenhangs zwischen der Struktur adsorbierter Polymerschichten auf suspendierten Partikeln und der Stabilitaet dieser Suspensionen. Untersuchungsmethoden: A) zur Adsorption: Spektroskopie (IR, NMR), Ellipsometrie, Kalorimetrie. B) zur Stabilitaet: Viskositaet, Sedimentation, Elektrophorese, Photokorrelationsspektroskopie.

Influence of adsorbent composition and solution pH on heavy metal removal from aqueous solution using water treatment residuals from a groundwater treatment plant

The interest in the reuse of water treatment residuals (WTR) as a low-cost alternative to commercial adsorbents for metal removal from aqueous solutions has been growing in recent years. In this study, Fe-WTR and Mn-WTR from a pilot-scale groundwater treatment plant were investigated for their potential to remove As(III), Cd(II), Cu(II), Ni(II) and Pb(II) from different water matrices and at different pH values in batch tests. WTR compositions were compared with chemical and microscopic analyses, revealing that Mn-WTR had a higher Mn content and a slightly higher pHPZC than Fe-WTR. In kinetic experiments at pH 7.0, metal adsorption onto Fe-WTR was faster than adsorption onto Mn-WTR, while final loadings were higher on Mn-WTR. Ni(II) and Cd(II) showed higher affinities for Mn-WTR, while the adsorption capacity of Fe-WTR was exhausted after short contact times. The Elovich model was best suited to describe experimental data, indicating chemisorption as the dominant adsorption mechanism. Isotherm experiments in multi-solute solutions showed that As(III) and Pb(II) removals increased with decreasing pH, while Cd(II) and Ni(II) removals increased with increasing pH. Except for Pb(II), adsorption could be explained with electrostatic interactions between adsorbate and adsorbent, and precipitation likely played a role in metal removal. The Langmuir model described the data better than the Freundlich model in most cases. However, models were unable to represent competition that clearly occurred at higher initial concentrations. Fe-WTR was better suited for metal adsorption in most cases; yet Mn-WTR was more effective for the adsorption of Cd(II) and Ni(II). © 2026 The Authors

Lichtgesteuerte Membranadsorber zur effizienten Aufreinigung protei-nogener Biomaterialien, KMU-innovativ -KMUi-BÖ04: LiMemBio - Lichtgesteuerte Membranadsorber zur effizienten Aufreinigung proteinogener Biomaterialien

Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 - Auswertung: BK50 Relative Bindungsstärke des Oberbodens für Schwermetalle (WMS Dienst)

Die Auswertung Relative Bindungsstärke des Oberbodens für Schwermetalle (FSMo) auf Basis der Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) zeigt, wie gut Böden Schadstoffe aufnehmen und binden können und somit als Filter im Naturhaushalt agieren. Verschiedene Schwermetalle werden in Böden durch Adsorption an Austauschern (Tonminerale, Oxide) oder an organische Bodenbestandteile (Humus) in Abhängigkeit vom pH-Wert in unterschiedlichem Maße gebunden. Der pH-Wert entspricht bei landwirtschaftlicher Nutzung einem bodenspezifischen pH-Optimum, bei Forstnutzung dem derzeitigen mittleren standortspezifischen Versauerungsgrad unter Wald. Anhand der Bodeneigenschaften Tongehalt, Humusgehalt, pH-Wert und Eisenoxidgehalt kann die relative Bindungsstärke der Böden für die einzelnen Schwermetalle beurteilt werden. Der Kennwert FSMo wird standardmäßig für Cadmium ausgewertet, kann aber auf Nachfrage für diverse andere Schwermetalle und Arsen bestimmt werden. Er gilt als wichtiger Kennwert für die Bodenfunktionsbewertung und bei der Bewertung von Bodenbelastungen.

Absorption coefficients by coloured dissolved organic matter (CDOM) from North Sea to Fram Strait measured underway with a Liquid Waveguide Capillary Cell system during POLARSTERN cruise PS121

Water samples were taken during North Sea to Fram Strait expedition PS121 with RV Polarstern from 11 Aug to 10 Sep 2019. Water samples were collected from the ship's seawater supply pumped through teflon tubing from about 11m depth during underway as described in Liu et al (2018). The same water samples were measured as in Bracher et al. (2021). Water samples for CDOM absorption analysis are filtered through 0.2 µm filters and analysed onboard with a 2.5-m path length liquid waveguide capillary cell system (LWCC, WPI) following Levering et al. (2017). Details on method adaptation to our instrumentation set-up are provided in Alvarez et al. (2022). Salinity data were extracted from https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.930022.

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