Lage und Ausdehnung der Versauerungsfront in der Verwitterungsdecke von Diabas, Grauwacke/Tonschiefer und Quarzit an Beispielen aus der Soesemulde

1990

S. 1-52

43 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200102271

Verbundforschung Fallstudie Harz: Schadstoffbelastung, Reaktion der Ökosphäre und Wasserqualität : Abschlußberichte ; Nr. 19, S. 1-52

Deposition. Vorlaeufige Berechnungen der Gesamtdeposition fuer Hauptelemente und Anionen scheinen eine gute Uebereinstimmung der in der Soesemulde erhobenen Daten mit denen fuer die Lange Bramke (NW-Harz) im Mittel der Jahre 1983-86 veroeffentlichten Daten zu belegen. Es ist somit zu erwarten, dass sich die Saeureeintraege in die Soesemulde in dem von Ulrich 1985 fuer NW-Deutschland angegebenen Rahmen von 2,0 bis 6,4 kmol Saeureaequivalente pro ha und a bei Nadelholz bewegen. Berechnungen des Boden-Inpts an Schwermetallen ergeben im Mittel ueber alle untersuchten Bestandesflaechen in der Soesemulde einen der Solling-Flaeche F1 (1983-85) aehnlichen Eintrag. Boden. a) Die Untersuchungen konnten zeigen, dass an allen Standorten (n=9) die Bodenversauerung, gemessen am Grad der Austauscherbelegung mit Mb- Kationen, ueber den Wurzelraum der untersuchten Fichtenbestaende reicht. Dies ist unabhaengig von der Basenversorgung des bodenbildenden Ausgangssubstrats. b) Der Tiefengadient der Bodenversauerung bildet eine regelhafte Abfolge im Solum aus, die mit der Ausbildung einer markanten Versauerungsfront abschliesst, an der die Basensaettigung Werte > 80% erreicht. Oberhalb dieser Versauerungsfront befindet sich ein ein oder wenige dm maechtiger Bereich, in dem infiltrierende Kationsaeuren durch Austausch mit Mb-Kationen gepuffert werden (Bereich der Kationenaustausch- Pufferung). Oberhalb dieser Zone folgt der Bereich der Al-Pufferung, in dem Protonen unter Freisetzung von Al-Ionen gepuffert werden. zur Bodenoberflaeche erfolgt der Uebergang in den Eisen/Aluminium-Pufferbereich, in dem bei pH < 3,8 in Gegenwart wasserloeslicher Huminstoffe Protonen durch die Aufloesung von Fe-Oxiden gepuffert werden. In diesem Bereich geht die Al- Saettigung zugunsten der H+Fe-Saettigung zurueck. c) Die Schwermetallkonzentrationen in den Humusauflagen scheinen aufgrund extrem hoher Gehalte an Cd, Pb, Zn auf eine historische bergbauliche Ueberpraegung der Immissionssituation hinzuweisen. Die Konzentrationen von Cr, Cu, Co und Ni entsprechen den Vergleichswerten der Sollinguntersuchungen. Die Konzentrationsgradienten des mobilisierbaren Schwermetall-Pools im Mineralboden zeigen, dass Bodenversauerung der mobilitaetsbestimmende Faktor fuer Metalle mit geringer Neigung zur Bildung metall-organischer Komplexe ist. Dementsprechend finden sich elementspezifisch scharf ausgepraegte Gradienten fuer Mn, Co, Cd, Zn und Ni mit im Bereich der Versauerungsfronten gelegenen Akkumulationsbereichen. Elemente mit hoher Neigung zur Komplexbildung (Cu, Pb, Cr und Fe) folgen in ihrer Verteilung den Gehalten an organischer Substanz in den Bodenprofilen. Ihre Mobilitaet ist generell gebunden an die saisonale Mineralisierung der Humusauflagen, die Art der entstehenden organischen Abbauprodukte und deren Auswaschungstendenzen in den oberen Mineralbodenhorizonten (Podsolierung). d) Die Bodenl...