Original paper

Die Rolle der gelösten organischen Substanz beim Transport von Schwermetallen in der ungesättigten Bodenzone

[Transport of Heavy Metals by Dissolved Organic Substances in the Unsaturated Zone]

Gruhn, Axel; Matthess, Georg; Pekdeger, Asaf; Scholtis, Andreas

Kurzfassung

Die organische Substanz der Sickerwässer aus der ungesättigten Bodenzone eines Podsols wurde hinsichtlich ihres Bindungsverhaltens in Bezug auf die Schwermetalle Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb und Zn untersucht. Hierzu wurden im Labor verschieden lange Monolith-Lysimeter (0.1--1 m), die ungestörte Teilbereiche der Bodenprofile eines Podsols (O + Ah, O + Ah + Ae, O + Ah + Ae + Bh + Bs, O + Ah + Ae + Bh + Bs + C) enthalten, mit Modellregen beregnet und die anfallenden Sickerwässer gewonnen. Mit Hilfe der Gelchromatographie erfolgte eine Auftrennung der organischen Inhaltsstoffe dieser Sickerwässer in einzelne Fraktionen, deren Schwermetallgehalte bestimmt wurden. Es zeigte sich, daß die Bindungsstärke der Schwermetalle an die gelösten organischen Substanzen für Cu, Fe und Pb hoch, für Cr und Zn gering und für Cd, Co, Mn und Ni als sehr gering zu bezeichnen ist.

Abstract

The interaction between the dissolved organic matter of soil solutions taken from the unsaturated soil zone of a Podsol and the heavy metals Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn is discussed. Model rain events were simulated on lysimeters of various lengths (0.1--1m) involving different soil-horizons (O + Ah, O + Ah + Ae, O + Ah + Ae + Bh + Bs, O + Ah + Ae + Bh + Bs + C). The seepage waters were collected. The dissolved organic matter of these soil solutions was fractionated by applying the gel filtration technique. The heavy metal content of the resulting fractions was measured. It could be shown, that the binding force between the heavy metals and the organic substances is very high for Fe, Cu and Pb, low for Cr and Zn and very low for Cd, Co, Mn and Ni.

Keywords

Experimental studieslysimeterorganic mattersoil solutionsunsaturated zonepodsolheavy metals Northwestern German Plain (Segeberger Forst)Schleswig-Holstein TK 25: Nr. 2026