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Grundlagen und Maßnahmen zur biogenen Alkalinisierung von sauren Tagebauseen

Hrsg.: Brigitte Nixdorf; Rainer Deneke

2004. V, 271 Seiten, 75 Abbildungen, 44 Tabellen, 19x26cm, 470 g
Language: Deutsch

ISBN 978-3-510-65329-4, brosch., price: 24.90 €

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Keywords

LimnologieÖkologieGewässerModellierung

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Die erfolgreiche und nachhaltige Restaurierung von sauren Tagebauseen ist nur durch die Kombination von technischen, chemischen und biologischen Methoden zu erreichen. Die Modellierung der wichtigsten alkalinitätproduzierenden Prozesse und die Berücksichtigung der limnologischen Besonderheiten der jeweiligen Gewässer sind dafür eine wichtige Voraussetzung.

Das Ziel des BMBF-Projektverbundes „Biogene Alkalinisierung“ war die Erforschung von Methoden zur Neutralisierung von Tagebauseen mit Hilfe biologischer Methoden. Die biologische Sanierung basiert auf dem Umsatz von organischem Material im Sediment und der Festlegung von Eisensulfiden und setzt stabile biologische Kreisläufe voraus. Im Projektverbund wurden die biologischen Umsatzprozesse im Freiwasser, in den Sedimenten, im Wurzelraum der Makrophyten sowie in Flachwasserbereichen und künstlichen Feuchtgebieten (Constructed Wetlands) untersucht und in ihrer neutralisierenden Wirkung mathematisch beschrieben. Die notwendigen Kohlenstoffumsatzraten für die biologischen Behandlungen wurden mit Hilfe einer chemischen Modellierung kalkuliert. Durch eine kontrollierte Zugabe von Phosphor (Eutrophierung) und organischer Substanzen (Saprobisierung) können die entsäuernden Prozesse ausgelöst und gesteuert werden. Diese ökotechnologischen Maßnahmen sollen als Ergänzung bzw. als Alternativen zu den Fremdflutungen und rein technischen Maßnahmen zum Einsatz kommen. Sie sind seespezifisch zu entwickeln und als alternative Strategien zur Stabilisierung der Puffersysteme einzusetzen.

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Einleitung 1
Brigitte Nixdorf und Rainer Deneke
Wissenschaftliche Grundlagen und technische Maßnahmen zur
Neutralisierung saurer Gewässer

2 Grundlagen der chemischen und biologischen Alkalinisierung
saurer Tagebauseen 13
Wilfried Uhlmann, Heike Büttcher und Martin Schultze
3 Maßnahmen zur Neutralisierung saurer Gewässer – Eine Übersicht 37
Oliver Totsche und Christian Steinberg
4 Mikrobielle Gemeinschaften und Stoffumsätze in sauren
Tagebaugewässern 55
Katrin Wendt-Potthoff und Matthias Koschorreck
5 Primärproduktion und Alkalinisierung 73
Camilla Beulker und Brigitte Nixdorf
Biogene Umsatzprozesse in Tagebaugewässern als Grundlage für die
Sanierung und Restaurierung

6 Kontrollierte Eutrophierung: Nährstoffzugaben und Induktion
mikrobieller Stoffumsetzungen durch erhöhte Primärproduktion 89
Andrew Fyson und Jörg Gelbrecht
7 Mikrobielle Umsetzungen und Biomasseproduktion im Pelagial von
Tagebauseen 105
Norbert Kamjunke, Jörg Tittel und Ursula Gaedke
8 Mikrobielle Prozesse im Uferbereich von sauren Bergbauseen 119
Matthias Koschorreck, Katrin Wendt-Potthoff, Abad Chabbi
und Kirsten Küsel
9 Die Rolle von Juncus bulbosus für den Umsatz von organischer
Substanz in den Sedimenten saurer Tagebauseen 139
Abad Chabbi und Cornelia Rumpel
10 Laubabbau und mikrobielle laubassoziierte Prozesse in extrem
sauren Gewässern 159
Jeanette Schlief und Michael Mutz
11 Constructed Wetlands – ein Beitrag zur Behandlung extrem saurer
Tagebaugewässer 175
Werner Pietsch und Anett Schötz
12 Nahrungsnetze in sauren Tagebauseen: Die Rolle der Konsumenten
und die Entwicklung der Biodiversität im Zuge der Neutralisierung 199
Kathrin Wollmann und Rainer Deneke
Synthese
13 Kohlenstoffflüsse in sauren Tagebauseen 221
13.1 Pelagische Kohlenstoffflüsse im Tagebausee RL 111 221
Ursula Gaedke, Norbert Kamjunke, Jörg Tittel, Elanor Bell,
Guntram Weithoff, Antje Gerloff-Elias und Vera Bissinger
13.2 Kohlenstoffjahresbilanzen der Tagebauseen RL 111 und
Grünewalder Lauch (RL 117) 229
Heike Büttcher und Wilfried Uhlmann
14 Modellierung der Prozesse im Sediment und im Freiwasser von
sauren Tagebauseen 239
Heike Büttcher und Wilfried Uhlmann
15 Was kann die biogene Alkalinisierung zur Sanierung saurer
Tagebauseen beitragen? – Zusammenfassung und Ausblick 261
Brigitte Nixdorf und Rainer Deneke
Sachregister 269