Einfluss von Bodenwassergehalten und Bodenredoxpotenzialen auf die Löslichkeit und Verflüchtigung von Hg-Spezies aus kontaminierten Böden
Final Report Abstract
Anhand der Mikrokosmenversuche konnte gezeigt werden, dass es durch sinkende Redoxbedingungen, also durch anhaltende Wassersättigung, zu einer erhöhten Löslichkeit von Hg kam. Unter reduzierende Bedingungen wurden die Bindungspartner von Hg (Fe- und Mn-oxide) gelöst welches wiederum in einem Übergang des Hg aus der Fest- in die Flüssigphase resultierte. Aufgrund einer stärkeren Bindung von Hg an die Bodenmatrix lag nur eine geringe Löslichkeit des Hg unter strak reduzierenden Bedingungen vor. Hier lagen maximal 0,13% des Hg gelöst vor. Die Löslichkeit von Hg ist von fundamentaler Bedeutung für die Verflüchtigung des Hg, da lediglich das gelöste Hg in einem späteren Schritt zur Gasphase reduziert werden konnte. Jedoch waren die Anteile an gasförmigen Hg sehr gering, welches im Wesentlichen auf die geringe Konzentration an gelöstem Hg zurück zu führen war. In den durchgeführten Versuchen konnte lediglich elementares Hg in der Gasphase nachgewiesen werden. Sogar unter begünstigten Bedingungen – hohe Temperaturen und langandauernde Wassersättigung bzw. niedrige Redoxpotentiale – konnte keine methylierte Hg-Spezies detektiert werden. Mögliche Ursachen hierfür könnten zum Einem eine nicht ausreichend andauernde Wassersättigung sein und somit nicht optimalen Bedingungen für methylierende Bakterienspezies, eine Limitierung der mikrobielle Aktivität durch geringe Sulfatgehalte – die Biomethylierung von Hg wird im Wesentlichen von sulfatreduzierenden Spezies vollzogen – oder zum anderem durch die stark erhöhte Hg-Gesamtgehalte, welche in eine erhöhten Toxizität resultieren.
Publications
- Trace elements in floodplain soils – Effect of redox conditions on the mobility of trace elements and volatilization of mercury (Universität zu Köln)
I. Hindersmann
- (2014): Mercury volatilization from a floodplain soil during a simulated flooding event. J. Soils Sediments 14
I. Hindersmann, J. Hippler, A. Hirner & T. Mansfeldt
(See online at https://doi.org/10.1007/s11368-014-0908-2) - Trace element solubility in a multi-contaminated soil as affected by redox conditions. Water Air Soil Pollut. (2014) 225: 2158
I. Hindersmann & T. Mansfeldt
(See online at https://doi.org/10.1007/s11270-014-2158-8)
