Prediction of the long-term groundwater recharge by hydropedotransfer functions

A method is outlined to predict actual evapotranspiration and groundwater recharge considering climate, soil and depth to groundwater

Filter properties of seam material from paved urban soils

International audienceDepositions of all kinds of urban dirt and dust including anthropogenic organic substances like soot change the filter properties of the seam filling material of pervious pavements and lead to the formation of a new soil substrate called seam material. In this study, the impact of the particular urban form of organic matter (OM) on the seam materials CECpot, the specific surface area (As), the surface charge density (SCD), the adsorption energies (Ea) and the adsorption of Cd and Pb were assessed. The Cd and Pb displacement through the pavement system has been simulated in order to assess the risk of soil and groundwater contamination from infiltration of rainwater in paved urban soils. As, Ea and SCD derived from water vapor adsorption isotherms, CECpot, Pb and Cd adsorption isotherms where analyzed from adsorption experiments. The seam material is characterized by a darker munsell-color and a higher Corg (12 to 48g kg-1) compared to the original seam filling. Although, the increased Corg leads to higher As (16m2g-1) and higher CECpot (0.7 to 4.8cmolckg-1), with 78cmolckg-1C its specific CECpot is low compared to OM of non-urban soils. This can be explained by a low SCD of 1.2×10-6molc m-2 and a low fraction of high adsorption energy sites which is likely caused by the non-polar character of the accumulated urban OM in the seam material. The seam material shows stronger sorption of Pb and Cd compared to the original construction sand. The retardation capacity of seam material for Pb is similar, for Cd it is much smaller compared to natural sandy soils with similar Corg concentrations. The simulated long term displacement scenarios for a street in Berlin do not indicate an acute contamination risk for Pb . For Cd the infiltration from puddles can lead to a breakthrough of Cd through the pavement system during only one decade. Although they contain contaminations itself, the accumulated forms of urban OM lead to improved filter properties of the seam material and may retard contaminations more effectively than the originally used construction sand

Archivfunktion von Böden: Der Teufelsberg als Kriegs-denk-mal

Durch den zweiten Weltkrieg fielen in Deutschland ca. 400 Mio. m³ Trümmerschutt an. So waren in Berlin 30% der Wohngebäude völlig und 45% zumindest teilweise zerstört; daraus resultierte eine Trümmerschuttmenge von ca. 75 Mio. m³. Der nicht wieder verwertbare Teil des Trümmerschutts wurde nach Kriegsende im Stadtgebiet sowohl punktuell in Bombentrichtern, als auch flächenhaft in Parks und Freiflächen verkippt und mit Oberboden bedeckt. Bekannte Park- oder Erholungsflächen in Berlin, die Trümmerschutt im Untergrund aufweisen, sind der Volkspark Prenzlauer Berg, der Schlosspark Charlottenburg und der Humboldthain. Die bekannteste Trümmerschuttdeponie ist der 115 m hohe Teufelsberg, der aus ca. 25 Mio. m³ Schutt besteht. Nach Abschluss der Aufschüttungsarbeiten wurde ein waldgeprägtes Freizeitgelände aufgebaut sowie auf dem Gipfel eine Abhörstation von den Amerikanern in den Osten eingerichtet. Diese war anfangs mobil, wurde aber schnell durch eine feste Installation mit fünf Radarkuppeln abgelöst. So erhielt der Teufelsberg sein bis heute charakteristisches Erscheinungsbild. Nach dem Fall der Berliner Mauer wurde die Station von den Amerikanern aufgegeben und die elektronischen Einrichtungen entfernt. Zwischenzeitlich wurde die ehemalige Abhörstation an einen privaten Investor verkauft. Die damals hochgesteckten Planungen für eine exklusive Wohnanlage, ein Museum sowie ein Hotel- und Tagungszentrum scheiterten allerdings, weil der Generalunternehmer mit den Einlagen der Investorengruppe verschwand... Heute wird der Teufelsberg vor allem von Erholungssuchenden, Spaziergängern, Joggern und Mountainbikern intensiv genutzt. Im Winter lädt ein Skihang und eine Langlauf-Loipe zum Wintersport ein; im Jahr 1986 fand sogar anlässlich der 750-Jahr-Feier Berlin ein Weltcup-Slalom auf dem Skihang statt. Was jedoch fehlt, ist eine historisch-bodenkundliche Aufbereitung zur Entstehungsgeschichte. Ziel sollte es sein, ein Konzept zu entwickeln, das nicht nur eine Freizeitnutzung vorsieht, sondern den Ort auch als Kriegs-Mahnmal und Ort der Erinnerung würdigt

Schwermetallimmobilisierung auf ehemaligen Rieselfeldern - Statuskontrolle 20 Jahren nach einer Sanierung

Das Abwasser von Berlin wurde über einen Zeitraum von 100 Jahren auf Rieselfeldern behandelt. Infolge dessen sind im Umland der Stadt großflächige Altlasten entstanden, von denen auch nach Einstellung der Berieselung erhebliche Gefahren für die Umwelt ausgehen. Auf den ehemaligen Rieselfeldern von Berlin-Buch im Norden der Stadt wurden vor 20 Jahren Maßnahmen durchgeführt, um das Gefährungspotenzial der Schadstoffe einzudämmen, den Bodenwasserhaushalt zu verbessern und eine Wiederaufforstung zu ermöglichen. Dazu wurde Geschiebemergel auf die Böden aufgebracht und teilweise eingearbeitet (HOFFMANN 2001). Der Vortrag betrachtet die aktuellen Resultate dieser Sanierungs- bzw. Sicherungsmaßnahmen hinsichtlich der Schwermetallkontamination. Es werden zwei mit unterschiedlichen Maßnahmen sanierte Flächen vorgestellt und mit einem unsanierten Standort verglichen. Dazu wurden bodenchemische und bodenphysikalisch Labormessungen sowie numerische Simulationen durchgeführt. An Hand der Effekte auf den Bodenwasserhaushalt und die Mobilität der Schwermetalle wird abschließend die Wirksamkeit der Maßnahmen bewertet

Einfluss von Biokohle auf Kennwerte der Wasserbindung im Boden

Zur Bestimmung des Einflusses von Biochar und Hydrochar auf den Wasserhaushalt wurden sandige Bodensubstrate (Ss und Sl2) mit unterschiedlichen Massenanteilen der genannten Kohlen vermengt. Es zeigte sich eine Steigerung der nutzbaren Feldkapazität durch die Applikation von Biochar und Hydrochar in Abhängigkeit der (i) Bodenart, des (ii) Humusgehalts der verwendeten Böden und der (iii) zugegebenen Menge an Kohle

Pinning down electron correlations in RaF via spectroscopy of excited states

We report the spectroscopy of 11 electronic states in the radioactive molecule radium monofluoride (RaF). The observed excitation energies are compared with state-of-the-art relativistic Fock-space coupled cluster (FS-RCC) calculations, which achieve an agreement of >99.71% (within ~8 meV) for all states. High-order electron correlation and quantum electrodynamics corrections are found to be important at all energies. Establishing the accuracy of calculations is an important step towards high-precision studies of these molecules, which are proposed for sensitive searches of physics beyond the Standard Model.Comment: Submitted for publicatio

Scaling the hydraulic functions of a water repellent sandy soil

The heterogeneity of both unsaturated hydraulic conductivity and water retention was measured with a high spatial resolution on a transect using an evaporation method. Fifteen undisturbed 100 cm 3 soil cores were taken on a transect every 10 cm from the topsoil of a water repellent sandy site. Five dynamic water retention curves and four unsaturated conductivity curves were determined for each core. We conducted measurements without further saturation in the laboratory in order to achieve field-like conditions. The initial water contents were hetero- geneous, indicating different hysteretic conditions and water repellent areas. The scattering of the water retention curves was high, while the heterogeneity of unsaturated conductivity curves was unexpectedly low. Two scaling approaches were used to describe the heterogeneity: one with and one without considering hysteresis. The concept of scaling applies well to describing the heterogeneity of both hydraulic functions. Including hysteresis leads to similar results than excluding hysteresis. The distribution of the hydraulic conductivity and the water retention were inde- pendent from each other. The results give important information for numerical simulation of the water flow with heterogeneous hydraulic functions