Redox potential of bulk soil and soil solution concentration of nitrate, manganese, iron, and sulfate in two Gleysols

Weinheim

2004

7-16

5 Abb., 38 Lit. Ang.

Artikel aus einer Zeitschrift

200109391

Während die Reduktion von Nitrat-N, Mn(III, IV), Fe(III) und Sulfat-S in Böden intensiv im Labor untersucht worden ist, haben Felduntersuchungen sich damit kaum beschäftigt. In dieser Arbeit wurde die Beziehung zwischen dem Redoxpotenzail (EH) der Bodenmatrix und den Bodenlösungskonzentrationen von Nitrat, Mn2+, Fe2+ und Sulfat in zwei untschiedlich drainierten Kalkmarschen Schleswig-Holsteins untersucht. Die Böden sind schluffig-sandig und haben sich aus kalkhaltigen marinen Sedimenten entwickelt. Über ein Jahr wurden in 10, 30, 60 und 150 cm Tiee die EH wöchentlich mit permanent installierten Pt-Elektroden gemessen und die Bödenlösung zweiwöchentlich mittels keramischer Saugkerzen gewonnen. Der Mediawert des EH betrug in 10, 30, 60 und 150 cm Tiefe 470, 410 und 20 mV im drainiertem Boden und 500, 480, 30 und - 170 mV im nicht drainiertem Boden. Ein Abfall im EH unter kritische Werte war in der Bodenlösung (pH 7,4 bis 7,8) von einem Verschwinden des Nitrats unterhalb 0 bis 200 mV und einem Auftreten des Mn2+ unterhalb 350 mV und des Fe2+ unterhalb 0 bis 50 mV begleitet. Beide Metalle verschwanden nach Belüftung aus der Bodenlösung. Im sulfidhaltigen Milieu in 150 cm Tiefe des nicht drainierten Bodens waren die Konzentrationen des Sulfats jedoch bei solchen EH-Werten am höchsten, bei denen das Sulfat instabil sein sollte. Diese Unstimmigkeit spiegelt sich darin wider, dass das EH in dieser Bodentiefe um ungefähr 400 mV niedriger war als das EH der Bodenlösung (250 mV). Wenn die Dynamik von Nitrat, Mn und Fe in Böden untersucht wird, stellt das in der Bodenmatrix gemessene EH semiquantiative Informationen im Sinne kritischer EH-Bereiche zur Verfügung. Im sulfidhaltigen Bodenmilieu ist die Interpretation des in der Bodenmatrix gemessenen EH jedoch unsicher.