Mechanismen des Stofftransports in Abhaengigkeit von Strukturparametern gepackter Saeulen mit Bodenaggregaten

Göttingen

1992

184 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

102558

Der Einfluss de Bodenstruktur auf die Verlagerung der Bodenloesung wird kontrovers diskutiert. Unklarheiten bestehen zum einen in der Frage, ob die Verlagerung der Bodenloesung auf den Zwischenaggregatbereich beschraenkt ist (Vergleich 1-Region/2-Regionen-Modell). Zum anderen wird die Unzugaenglichkeit von negativ geladenen Matrixoberflaechen fuer Anionen unterschiedlich beurteilt. Ziel dieser Untersuchung war es, mittels experimenteller Daten die vorhandenen Modellvorstellungen zu ueberpruefen und neue Schlussfolgerungen abzuleiten. Dabei wurde von zwei verschiedenen Waldstandorten mit tonigem Ausgangssubstrat (Pelosol/Terra-fusca-Rendzina) Aggregate unterschiedlicher Groesse gewonnen und zu kuenstlichen Packungen neu verdichtet. Diese so homogenisierten Modellpackungen stellen einen Endzustand des Porensystems dar, bei dem zwischen groben und feinen Porenraeumen nicht mehr staerker differenziert werden kann. Durch die Variabilitaet der Aggregatgroesse wurden die Anteile dieser Raeume im Porenraum als Mass fuer unterschiedlich starke Strukturierung veraendert. Fuer eine prozessorientierte Interpretation der Loesungstransportexperimente erschien eine umfassende Gefluegecharakterisierung besonders bedeutsam. Grundlage dafuer war die experimentelle Bestimmung von Materialkonstanten bei den Aggregaten (Dichte der Aggregate (RhoA), Dichte der Festsubstanz (RhoF), Kohlenstoffgehalt (C%), sowie Funktionen zum Wasserhaushalt (pF,Ku) und Gasleitfaehigkeit (Gasdiffusionskoeffizienten) der Aggregatpackungen. Fuer die Herstellung der Bodensaeulen wurde aus den beiden obersten Horizonten der ausgewaehlten Standorte "Terra-fusca-Rendzina" (Ah- und Bv- Horizont) und "Pelosol" (Ah- und P-Horizont) Aggregate gewonnen. Sie wurden in drei verschiedene Groessenklassen (1-2/2-4/4-6mm) abgesiebt und zu Packungen mit einer einheitlichen Lagerungsdichte von 1.0 g/cm3 verdichtet. Die pF-Funktion wurde als Entwaesserungskurve bestimmt, die Messung der Ku- Funktion erfolgte nach der langsamen Verdunstungsmethode von Wendroth (1990, basierend auf Becher 1970 und Schindler 1980). Die ermittelten Wasserhaushaltsfunktionen wurden mit Hilfe eines Wasserhaushaltsmodells (Manderscheid 1991) auf Grundlage der Fokker-Plank-Gleichung auf Plausibilitaet ueberprueft. Beim Loesungstransport wurden Anionendurchbruchskurven mit unterschiedlich hoch konzentrierten KBr- Loesungen fuer Fliessgeschwindigkeiten von 6, 15, 30 mm/Tag bestimmt. Vor der Traceraufgabe wurde ein Fliessgleichgewicht im Saugspannungsbereich von 100 (400) hPa eingestellt. Die gemessenen Kurvenverlaeufe wurden mit dem Parameterfittingprogramm CXTFit von Parker und van Genuchten (1984) angepasst...