Kurzfassung

Die organische Bodensubstanz (OBS) reagiert extrem flexibel und dynamisch auf Umweltbedingungen. Dieses Potenzial ist von hoher ö kologischer Bedeutung, da die OBS Prozesse an biogeochemischen Grenzflächen entscheidend beeinflusst. Wir betrachten die OBS in diesem Projekt von einem neuen Blickwinkel als amorphe Matrix, in der eher "schwache" intermolekularen Wechselwirkungen als kovalente Bindungen von der Dynamik betroffen sind. Unsere zentrale Hypothese ist, dass die physikochemische...Die organische Bodensubstanz (OBS) reagiert extrem flexibel und dynamisch auf Umweltbedingungen. Dieses Potenzial ist von hoher ö kologischer Bedeutung, da die OBS Prozesse an biogeochemischen Grenzflächen entscheidend beeinflusst. Wir betrachten die OBS in diesem Projekt von einem neuen Blickwinkel als amorphe Matrix, in der eher "schwache" intermolekularen Wechselwirkungen als kovalente Bindungen von der Dynamik betroffen sind. Unsere zentrale Hypothese ist, dass die physikochemische Matrixalterung der OBS zum physikalischen Einschluss organischer Stoffe führt. Zentrale Elemente dieses Alterungsmechanismus sind Quervernetzungen durch Brücken von Wassermolekülen und durch mehrwertige Kationen. Wir untersuchen die Beweglichkeit von Strukturelementen der OBS und sorbierter Testchemikalien mit differenzierten Techniken der Festkörper NMR aus der makromolekularen Chemie und kombinieren diese mit der Differential Scanning Kalorimetrie, der 1H NMR Relaxometrie und einer Modifikation der inversen Gaschromatographie. Diese Methodenzusammenstellung verknüpft Matrixstarrheit und Quellungsvorgänge der OBS mit dem Vorhandensein physikalisch eingeschlossener Stoffe. Durch gezielte Heiz-Kühl- sowie Austrocknungs-Wiederbefeuchtungszyklen und die gezielte Veränderung der OBS durch koordinative Quervernetzungen und Anreicherung mit Biofilmen beleuchten wir die Beziehung zwischen dem Sequestrierungspotenzial, der Struktur der OBS und den Umweltbedingungen, die zu einer Immobilisierung oder unerwarteten Freisetzung von Schadstoffen im Feld führen können. » weiterlesen» einklappen