Diese Hausarbeit beschäftigt sich mit der Analyse zur Schwermetallbelastung von Boden- und Sedimentproben aus dem Raum Stolberg/Rheinland und Proben aus Seesedimenten aus der Rurtalsperre im hohen Venn (Nordeifel). Dabei stehen Werte zur Haupt- und Spurenelementgehalte der Boden- und Sedimentproben zur Verfügung, sowie Pb-, Zn-, Cu- und Cd-Gehalte aus Pflanzenproben dieser Gebiete.
Wie stark die Proben an Schwermetallen belastet sind wird zum einen anhand des Geoakkumulations-Indexes (Igeo [5][7]) ermittelt und zum anderen anhand des Transferfaktors (u.a. nach Matthies et al. 1994 [6]) und dem Vergleich von Pflanzen und Sedimentproben beschrieben. Auch wurde für alle Proben der Anreicherungsfaktor im Vergleich zum Al-Gehalt bestimmt. Dies geschah in Anlehnung an das Praktikum.
Anhand der so charakterisierten Elemente und deren Gehalte werden die proben auf ihren Schwermetallgehalt hin untersucht. Dabei lässt sich vorab eine starke Schwermetallbelastung für die Probenregion um den Hüttenstandort Binsfeldhammer feststellen, die sich u.a. in einer starken Versauerung der Bodenhorizonte und in erhöhten Pb-, Zn- und Cd-Werten charakterisieren lässt. Mit zunehmender Entfernung von diesem Hüttenstandort nimmt die Versauerung und Schwermetallbelastung ab.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Analysierte Regionen
3. Ergebnisse der Röntgenbeugung und Charakterisierung der Horizonte der Bodenprofile und Seesedimente
4.1 Chemische Zusammensetzung & Spurenelemente der Gesteins- und Bodenproben und der Seesedimente
4.2 Chemische Zusammensetzung & Spurenelemente der Gesteins- und Bodenproben und der Seesedimente – der Geoakkumulations-Index (Igeo)
4.3 Chemische Zusammensetzung & Spurenelemente der Gesteins- und Bodenproben und der Seesedimente – der Anreicherungsfaktor (EF)
5. Königswasseraufschluss der Pflanzenproben - der Transferfaktor (F)
6. Zusammenfassung
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die Arbeit untersucht die Schwermetallbelastung von Boden- und Sedimentproben sowie Pflanzen im Raum Stolberg und in der Rurtalsperre, um durch chemische Analysen, Geoakkumulations-Indizes und Transferfaktoren das Ausmaß anthropogener Kontaminationen und deren Ursprünge zu bewerten.
- Analyse von Haupt- und Spurenelementgehalten in Boden- und Seesedimenten.
- Untersuchung der Schwermetallbelastung mittels Geoakkumulations-Index (Igeo).
- Bestimmung der Schwermetallmobilität durch Transferfaktoren (F) in Pflanzen.
- Räumliche Korrelation der Belastung mit potenziellen industriellen Quellen (Hüttenstandorte).
- Bewertung der Kontaminationstiefe und ökologischen Auswirkungen.
Auszug aus dem Buch
1. Einleitung
Diese Hausarbeit beschäftigt sich mit der Analyse zur Schwermetallbelastung von Boden- und Sedimentproben aus dem Raum Stolberg/Rheinland und Proben aus Seesedimenten aus der Rurtalsperre im hohen Venn (Nordeifel). Dabei stehen Werte zur Haupt- und Spurenelementgehalte der Boden- und Sedimentproben zur Verfügung, sowie Pb-, Zn-, Cu- und Cd-Gehalte aus Pflanzenproben dieser Gebiete.
Wie stark die Proben an Schwermetallen belastet sind wird zum einen anhand des Geoakkumulations-Indexes (Igeo [5][7]) ermittelt und zum anderen anhand des Transferfaktors (u.a. nach Matthies et al. 1994 [6]) und dem Vergleich von Pflanzen und Sedimentproben beschrieben. Auch wurde für alle Proben der Anreicherungsfaktor im Vergleich zum Al-Gehalt bestimmt. Dies geschah in Anlehnung an das Praktikum.
Anhand der so charakterisierten Elemente und deren Gehalte werden die proben auf ihren Schwermetallgehalt hin untersucht. Dabei lässt sich vorab eine starke Schwermetallbelastung für die Probenregion um den Hüttenstandort Binsfeldhammer feststellen, die sich u.a. in einer starken Versauerung der Bodenhorizonte und in erhöhten Pb-, Zn- und Cd-Werten charakterisieren lässt. Mit zunehmender Entfernung von diesem Hüttenstandort nimmt die Versauerung und Schwermetallbelastung ab.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung definiert den Untersuchungsgegenstand der Schwermetallbelastung im Raum Stolberg und erläutert die methodischen Ansätze zur Bewertung der Kontamination.
2. Analysierte Regionen: Dieses Kapitel beschreibt die geographischen und geologischen Rahmenbedingungen der Entnahmestellen und identifiziert potenzielle industrielle Schadstoffquellen.
3. Ergebnisse der Röntgenbeugung und Charakterisierung der Horizonte der Bodenprofile und Seesedimente: Die mineralogische Zusammensetzung und die bodenchemischen Eigenschaften, insbesondere der pH-Wert, werden hier tabellarisch und analytisch aufbereitet.
4.1 Chemische Zusammensetzung & Spurenelemente der Gesteins- und Bodenproben und der Seesedimente: Dieses Kapitel vergleicht gemessene Elementkonzentrationen mit Schwellenwerten und stellt eine deutliche anthropogene Belastung fest.
4.2 Chemische Zusammensetzung & Spurenelemente der Gesteins- und Bodenproben und der Seesedimente – der Geoakkumulations-Index (Igeo): Hier erfolgt die Bewertung der Sedimentqualität durch die Berechnung des Igeo-Wertes zur quantitativen Bestimmung der Belastungsklassen.
4.3 Chemische Zusammensetzung & Spurenelemente der Gesteins- und Bodenproben und der Seesedimente – der Anreicherungsfaktor (EF): Dieses Kapitel nutzt den Aluminiumgehalt als Referenz, um Anreicherungsfaktoren zu berechnen und die räumliche Verteilung der Belastung zu verifizieren.
5. Königswasseraufschluss der Pflanzenproben - der Transferfaktor (F): Hier wird die Bioverfügbarkeit von Schwermetallen in Pflanzen untersucht, wobei Wurzel- und Sprossgehalte Aufschluss über die Mobilisierung im Boden geben.
6. Zusammenfassung: Dieses Kapitel fasst die Ergebnisse zusammen und schlussfolgert eine signifikante, industriell geprägte Schwermetallkontamination der untersuchten Region.
Schlüsselwörter
Schwermetallbelastung, Stolberg, Binsfeldhammer, Bodenanalyse, Seesedimente, Geoakkumulations-Index, Transferfaktor, Schwermetallmobilisierung, Bioverfügbarkeit, Industriehalden, Blei, Cadmium, Zink, Kupfer, Arsen
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert die Schwermetallbelastung in Boden-, Sediment- und Pflanzenproben in der Region Stolberg, um industrielle Kontaminationen zu untersuchen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die geochemische Charakterisierung von Böden, der Vergleich mit Schwellenwerten, die Berechnung von Belastungsindizes und die Bestimmung der Bioverfügbarkeit in Pflanzen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Quantifizierung der Schwermetallkontamination und die Identifikation potenzieller Emissionsquellen, insbesondere im Umfeld der Bleihütte Binsfeldhammer.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es kommen die Röntgenbeugung zur Mineralbestimmung, der Geoakkumulations-Index (Igeo) zur Schadstoffbewertung sowie Anreicherungsfaktoren und Transferfaktoren (F) zur Anwendung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil widmet sich der systematischen Auswertung der Proben, der Berechnung von Belastungsklassen und der Analyse der Aufnahme von Metallen durch Pflanzen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselbegriffe umfassen Schwermetallbelastung, Geoakkumulation, Bioverfügbarkeit, industrielle Altlasten und Transferfaktoren.
Wie korreliert die Entfernung zum Hüttenstandort mit der Belastung?
Die Ergebnisse zeigen, dass die Schwermetallkonzentrationen in unmittelbarer Nähe zur Bleihütte am höchsten sind und mit zunehmender Entfernung deutlich abnehmen.
Warum weisen Seesedimente in der Rurtalsperre erhöhte Werte auf?
Die Kontamination der Seesedimente wird vermutlich durch den Transport der Schadstoffe über den Fluss Inde verursacht, der durch das belastete Industriegebiet in Stolberg fließt.
- Arbeit zitieren
- Amalia Aventurin (Autor:in), 2014, Inorganic environmental geochemistry, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/272324
