ökochemie und bodenschutz an der Universität Freiburg im Breisgau

Karteikarten und Zusammenfassungen für ökochemie und bodenschutz an der Universität Freiburg im Breisgau

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7. Wo liegt der Grenzwert der Trinkwasserverordnung für den Nitratgehalt (mg/l)? Gibt es in
Deutschland ein Problem mit zu hohen Nitratgehalten im Grundwasser, und wenn ja, gibt
es hier lokale „Brennpunkte“?

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10. Erläutern Sie anhand des „hole-of-pipe“-Modells (Loch in der Röhre) wieso mit
höheren Stickstoffumsätzen (Nitrifikation und Denitrifikation) die Freisetzung von
NOx und Lachgas (N2O) erhöht.

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15.) Erläutern Sie den Vorgang der Mobilisierung von Bodenteilchen bei der Bodenerosion
durch Wasser.

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1.Wie hat sich die jährliche Aufwandmenge von Stickstoffdünger pro ha landwirtschaftlicher
Fläche in Deutschland seit 1950 bis heute entwickelt? In welchem Verhältnis steht diese
Aufwandmenge zu den heutigen, durch Verbrennungsprozesse und Überdüngung stark erhöhten
N-Immissionen in Waldgebiete in Baden-Württemberg?

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8. Global gibt es ein Problem der Eutrophierung der Meere. Nennen Sie die global 3
wichtige Quellen für Stickstoffbelastung von Meereszuflüssen.

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9. Was versteht man unter der „Freiwilligen Hoftorbilanz“ für Stickstoff? Listen und
erläutern Sie kurz 4 Input- und 4 Outputströme.
➔ Geänderte Frage: 2 Outputströme und 4 Inputströme

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13.)Wir wird die Erosivität des Niederschlages in der USLE geschätzt? Erläutern Sie kurz die
Herleitung des Parameters

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14.) Warum sind die Oberböden der Parabraunerde (lessivierte Böden) besonders empfindlich
gegen Erosion?

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15.) Erläutern Sie die Begriffe Warmblütertoxizität und Bioakkumulationsfaktor. Mit welchen Messgrößen werden sie quantifiziert?

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3. Was bedeutet es, dass das Bundesbodenschutzgesetz zu vielen anderen Gesetzen
subsidiär wirkt? Nennen Sie 3 Rechtsgebiete, wo das gültig ist.

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16.) Erläutern Sie den Begriff „Sättigungsdampfdruck“ einer Verbindung. Beurteilen Sie das Gefährdungspotential für den Boden bei einer punktförmigen Bodenkontamination mit Benzin im Vergleich zu Dieselöl.

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11. Welche Umweltauswirkungen entstehen durch a) Lachgasfreisetzung b) NOx-Freisetzung
c) Nitratauswaschung?

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ökochemie und bodenschutz

7. Wo liegt der Grenzwert der Trinkwasserverordnung für den Nitratgehalt (mg/l)? Gibt es in
Deutschland ein Problem mit zu hohen Nitratgehalten im Grundwasser, und wenn ja, gibt
es hier lokale „Brennpunkte“?

- Grenzwert liegt bei >50 mg/l
- Fast 20% der Messstellen haben diesen Wert überschritten und stehen somit nicht als
Trinkwasser zur Verfügung
- Weiteres Problem ist Nitrit Belastung im Wasser; besonders für Babys gefährlich
- Probleme in Deutschland in so gut wie allen landwirtschaftlich genutzten Gebieten
(Schweine/Tierhaltungsbetriebe, Weinbau, …), In D besonders NRW
-
Lokales Problem an Grenze zu Frankreich in den Weinbaugebieten

ökochemie und bodenschutz

10. Erläutern Sie anhand des „hole-of-pipe“-Modells (Loch in der Röhre) wieso mit
höheren Stickstoffumsätzen (Nitrifikation und Denitrifikation) die Freisetzung von
NOx und Lachgas (N2O) erhöht.

- Gängiges Modell zur Entstehung der schädlichen n-Emissionen im Stickstoffkreislauf
- Modell sagt aus, dass es einen Hauptstrom gibt (NH4+ → NO3)
- Aus diesem Hauptstrom gibt es Leckgrößen (NOx, N2O), die wie aus Löchern im
Rohr des Hauptstroms entweichen
- Wenn mehr durch die Rohre des Hauptstroms strömt, können auch mehr Leckgase
gebildet werden und entweichen 

ökochemie und bodenschutz

15.) Erläutern Sie den Vorgang der Mobilisierung von Bodenteilchen bei der Bodenerosion
durch Wasser.

Wie bereits erwähnt, spielen hier Faktoren wie die kinetische Energie des Niederschlags und die
Erodierbarkeit des Bodens eine Rolle. Außerdem ist auch die Hanglänge und -neigung
entscheidend, das sie sich wiederum auf die Geschwindigkeit des abfließenden Wassers
auswirken. Die Mobilisierung beginnt mit dem Aufprall der Regentropfen, die loses Material
aufschlämmen und Aggregate zerstören. Die
Bruchstücke verstopfen dann den Interaggregatraum (siehe Splash Effekt). Dadurch wird die
Infiltrierbarkeit des Bodens abgesenkt. Das Regenwasser kann schlechter abfließen und erreicht
an der Oberfläche höhere Energien (Siehe auch Formel für die kinetische Energie, fließt weniger
Wasser ab, steht mehr zur Steigerung der Energie bereit)

ökochemie und bodenschutz

1.Wie hat sich die jährliche Aufwandmenge von Stickstoffdünger pro ha landwirtschaftlicher
Fläche in Deutschland seit 1950 bis heute entwickelt? In welchem Verhältnis steht diese
Aufwandmenge zu den heutigen, durch Verbrennungsprozesse und Überdüngung stark erhöhten
N-Immissionen in Waldgebiete in Baden-Württemberg?

- 1950 26,8kg N por ha landwirtschaftlich genutzter Fläche; in Folgejahren starker Anstieg mit
Höhepunkt 1985 mit 124,1; dann leichtes zurückgehen und Schwankungen um die 100kg, in 2017 90
kg pro ha; Rückgang liegt an Rückgang der Nutzfläche wegen mehr Brachflächen durch
Stillegungsprogramme und Begrünung
-
-Immission in Wälder in 50er Jahren: 5 kg/ha/Jahr
- heutiger Eintrag (Immission) von N in Waldökosystem ca. 25-30kg ha/jahr
➢ NO3 (Nitrat) aus der Verbrennung insb. Autos
➢ NH4+ (Ammonium) aus der Landwirtschaft
-> Der Stickstoffeintrag in die Wälder durch Verbrennung und Überdüngung ist gleich hoch wie der
Düngemitteleintrag auf landwirtschaflich genutzten Flächen in 1950!!

ökochemie und bodenschutz

8. Global gibt es ein Problem der Eutrophierung der Meere. Nennen Sie die global 3
wichtige Quellen für Stickstoffbelastung von Meereszuflüssen.

1) Wirtschaftsdünger (Mist)
2) Mineraldünger
3) Abwässer

4) Natürliche N2 Fixierung trägt zur Überdüngung der Systeme bei

ökochemie und bodenschutz

9. Was versteht man unter der „Freiwilligen Hoftorbilanz“ für Stickstoff? Listen und
erläutern Sie kurz 4 Input- und 4 Outputströme.
➔ Geänderte Frage: 2 Outputströme und 4 Inputströme

- Betriebe können freiwillig alle Importe und Exporte von Stickstoff, die das „Hoftor“ durchqueren
erfassen
- Dadurch kann man z.B. die in einem Betrieb vorhandene Stickstoffmenge berechnen
-
Inputströme
1) zugekaufter mineralischer und organischer Dünger
2) zugekaufte Tiere, 

3) zugekaufte Futter, Saatgut, Stroh

4) Stickstoffbindung durch Leguminosen

- Outputströme
1) Verkauf von Dünger/ Mist
2) Verkauf von Tieren
3) Verkauf von Getreide

4) Ammoniakemissionen

ökochemie und bodenschutz

13.)Wir wird die Erosivität des Niederschlages in der USLE geschätzt? Erläutern Sie kurz die
Herleitung des Parameters

∑EI30=R über ein Jahr an Standort; EI30 ist maximaler Niederschlag in 30min-Intervall
(Einzelregenereignisse in mehrjährig repräsentativem Zeitraum)

ökochemie und bodenschutz

14.) Warum sind die Oberböden der Parabraunerde (lessivierte Böden) besonders empfindlich
gegen Erosion?

„Wichtigste Aggregatbindemittel sind geflockte Tone, Oxide, Ton-Humus-Komplexe und auch
Wurzel- und Hyphengeflechte. Der kolloidale Zustand des Bodens spielt eine entscheiden- den Rolle
bei der Aggregatstabilität. Gehen die Tone in den peptisierten Zustand über, werden die
Bodenaggregate sehr verschlämmungsanfällig." [Skript, S. 12ff]
Gerade in lessivierten/podsolierten Böden fehlen solchen geflockten Tone und Ton-Humus-
Komplexe. Die Korngrößenzusammensetzung in den oberen Bodenhorizonten ist in Richtung von
Sand verschoben.

ökochemie und bodenschutz

15.) Erläutern Sie die Begriffe Warmblütertoxizität und Bioakkumulationsfaktor. Mit welchen Messgrößen werden sie quantifiziert?

- Warmblütertoxizität: Angabe der Giftigkeit für Warmblüter, meist in LD50 und mit Zusatzangaben (z.B. „(Ratte, oral)“)
- Bioakkumulationsfaktor: nicht nur in Tieren, sondern auch in Pflanzen. Angabe über Anreicherung eines Stoffes innerhalb eines Organismus im Vergleich zur Umgebung, z.B. 1:10 nicht sehr viel; hängt von trophischer Stufe ab

ökochemie und bodenschutz

3. Was bedeutet es, dass das Bundesbodenschutzgesetz zu vielen anderen Gesetzen
subsidiär wirkt? Nennen Sie 3 Rechtsgebiete, wo das gültig ist.

Das Bundesbodenschutzgesetz wirkt zu vielen anderen Gesetzen subsidiär(also unterstützend), da es
dann aber auch nur dann wirkt, wenn die anderen Gesetze Vorgänge und Problemfälle nicht regeln
Beispiele für Rechtsgebiete:
Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz
Düngemittel- und Pflanzenschutzrecht
Vorschriften zur Beförderung von gefährlichen Stoffen
Gentechnikgesetz
Bundeswaldgesetz
Vorschriften über Bau, Änderung, Unterhaltung und Betrieb von Verkehrswegen
Bauplanungs-, und Bauordnungsrecht

Bundesemmisionsschutzgesetz

ökochemie und bodenschutz

16.) Erläutern Sie den Begriff „Sättigungsdampfdruck“ einer Verbindung. Beurteilen Sie das Gefährdungspotential für den Boden bei einer punktförmigen Bodenkontamination mit Benzin im Vergleich zu Dieselöl.

Sättigungsdampfdruck:
 ->  Flüchtigkeit d.h. Verteilung zwischen flüssiger/fester Form und Gasphase

Hoher Sättigungsdampfdruck = hohe Flüchtigkeit + geringe Neigung der Moleküle sich in weniger flüchtige Phasen einfangen zu lassen
 -> temperaturabhängig

Der Sättigungsdampfdruck von Benzin ist 700-900 mbar, der von Diesel 0,4 mbar -> das Gefährdungspotential für den Boden ist bei Bodenkontamination mit Benzin viel geringer, da es sehr flüchtig ist

ökochemie und bodenschutz

11. Welche Umweltauswirkungen entstehen durch a) Lachgasfreisetzung b) NOx-Freisetzung
c) Nitratauswaschung?

a) Lachgasfreisetzung: extrem schädliches Treibhausgas (300 mal so schädlich wie CO2),
Ozonzerstörer (nutzt Radikal von Ozon um aus N2O und O, 2 NO zu bilden)
b) NOx Freisetzung: aggressives, reaktives Gas; führt zu sauren Böden, mit denen viele
Pflanzen nicht klar kommen; saurer Regen → Waldsterben
c) Nitratauswaschung: Grund- und Trinkwasserbelastung durch Nitrat, Bodenversauerung?

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