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Redox processes along gradients

The relevance of biogeochemical gradients for turnover of organic matter and contaminants is yet poorly understood. This study aims at the identification and quantification of the interaction of different redox processes along gradients. The interaction of iron-, and sulfate reduction and methanogenesis will be studied in controlled batch and column experiments. Factors constraining the accessibility and the energy yield from the use of these electron acceptors will be evaluated, such as passivation of iron oxides, re-oxidation of hydrogen sulfide on iron oxides. The impact of these constraints on the competitiveness of the particular process will then be described. Special focus will be put on the evolution of methanogenic conditions in systems formerly characterized by iron and sulfate reducing condition. As methanogenic conditions mostly evolve from micro-niches, methods to study the existence, evolution and stability of such micro-niches will be established. To this end, a combination of Gibbs free energy calculations, isotope fractionation and tracer measurements, and mass balances of metabolic intermediates (small pool sizes) and end products (large pool sizes) will be used. Measurements of these parameters on different scales using microelectrodes (mm scale), micro sampling devices for solutes and gases (cm scale) and mass flow balancing (column/reactor scale) will be compared to characterize unit volumes for organic matter degradation pathways and electron flow. Of particular interest will be the impact of redox active humic substances on the competitiveness of involved terminal electron accepting processes, either acting as electron shuttles or directly providing electron accepting capacity. This will be studied using fluorescence spectroscopy and parallel factor analysis (PARAFAC) of the gained spectra. We expect that the results will provide a basis for improving reactive transport models of anaerobic processes in aquifers and sediments.

Regenerative Reinigung organisch und anorganisch kontaminierter Feststoffe durch Oxidation

In diesem Vorhaben werden die Einsatzmoeglichkeiten von in der Wassertechnologie gaengigen Oxidationsverfahren, speziell der Ozonung, im Bereich der Reinigung von Feststoffen untersucht. Dabei standen bisher in erster Linie organisch kontaminierte Boeden von ehemaligen Gaswerksstandorten im Mittelpunkt. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl bei einer in-situ- als auch einer ex-situ-Behandlung eine ueber 95prozentige Elimination der Schadstoffklasse der PAK moeglich ist. Der Ozonbedarf betraegt dabei im Falle einer in-situ -Anwendung etwa 5 g Ozon je g organisch gebundenem Kohlenstoff. Durch die Einstellung geeigneter Reaktionsbedingungen, was jedoch nur ex-situ moeglich ist, laesst sich dieser Verbrauch auf 3,5 g/g reduzieren. In einer Parallelreaktion werden ferner die natuerlichen Huminstoffe und auch sulfidische Mineralphasen des Bodens umgesetzt. Dabei kommt es auf gering gepufferten Boeden zu einer Versauerung, der durch eine Kalkung entgegengewirkt werden kann. Von den organischen Oxidationsprodukten wurden nahzu 100 Verbindungen identifiziert. Diese sollen in einer nachfolgenden biologischen Behandlung vollstaendig mineralisiert und der Boden so fuer einen Wiedereinbau konditioniert werden.

Transformation und Stabilisierung organischer Substanz durch Bodenarthropoden: Mikrobielle Aktivitäten und Funktion der alkalischen Abschnitte im Darm humusfressender Käfer- und Dipterenlarven

Die streu- und humusfressende Makrofauna spielt eine wichtige Rolle beim Abbau und bei der Stabilisierung organischer Substanz im Boden. Anhand ausgewählter Modellorganismen (Käfer- und Dipterenlarven) soll untersucht werden, welche Rolle den besonderen physikochemischen Verhältnissen in den Intestinaltrakten dieser Tiere, insbesondere den extrem alkalischen Darmabschnitten, sowie der ausgeprägten Darmmikrobiota bei den Stabilisierungsprozessen zukommt. Mit chromatographischen und spektro-skopischen Methoden sollen die chemische und mikrobielle Transformation der organischen Substanz und der mikrobiellen Biomasse des Bodens verfolgt werden. Weitere Schwerpunkte liegen bei der Rolle von Humin-stoffen als Mediatoren der mikrobiellen Reduktion von Eisenverbindungen sowie beim Beitrag der mikrobiellen Produk-tion des Darms zur refraktären organischen Substanz in den Ausscheidungen der Tiere. Die Untersuchungen beinhalten den Einsatz von Mikrosensoren, die Mikroinjektion von Radiotracern und Fütterungsexperimente mit Huminstoff-Modellverbindungen.

Grundwassermessstelle APP_GWMN_504

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_504 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper EL16 : Alster - östl. Hügelland Nord. Es liegen insgesamt 29267 Messwerte vor. Es liegen außerdem 28 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_509

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_509 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper EL11 : Krückau - Marschen Nord. Es liegen insgesamt 24079 Messwerte vor. Es liegen außerdem 23 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_446

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_446 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper EL17 : Bille - östl. Hügelland Mitte A. Es liegen insgesamt 23013 Messwerte vor. Es liegen außerdem 13 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_510

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_510 in Schleswig-Holstein. Es liegen insgesamt 22566 Messwerte vor. Es liegen außerdem 9 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_642

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_642 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper N8 : Südholstein. Es liegen insgesamt 22985 Messwerte vor. Es liegen außerdem 7 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_514

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_514 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper N8 : Südholstein. Es liegen insgesamt 22491 Messwerte vor. Es liegen außerdem 9 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Grundwassermessstelle APP_GWMN_513

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_513 in Schleswig-Holstein. Es liegen insgesamt 23004 Messwerte vor. Es liegen außerdem 6 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

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