Physikochemische und rheologische Parameter eines natürlichen und eines meliorierten Fluvaquents in SW-Spanien (Sevilla)

Salorthitic Fluvaquents aus der Region des Guadalquivir Flusses nahe Sevilla, Andalusien, wurden beprobt und physikochemischen Standarduntersu-chungen unterzogen, sowie rheologische Parameter ermittelt. Ein Vergleich struktureller Veränderungen eines bewirtschafteten (Reis- und Rübenanbau) und eines natürlichen Standortes wurde anhand bekannter Methoden aus dem Bereich der allgemeinen Laboranalytik, der Mineralogie (REM), der Kolloidchemie (PCD-Messung/Partikelladungsdichte) und der Mikromechanik (Rheometrie) herangezogen. Das Absenken des Grundwasserspiegels, sowie die zugleich notwendige Bewässerung und Düngung mittels Gips des semi-ariden kultivierten Standortes haben zu einer Modifikation des Salinitätsgradienten innerhalb des Bodenprofils geführt und somit Prozess- und Strukturierungsvorgänge stark beeinflusst. Dies bestätigen Parameter wie die der KAK (16-20 cmolc/kg), des pH-Wertes (~pH 8) und der elektrischen Leitfähigkeit (1,6 dS/m). Dr. Wibke Markgraf Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Hermann-Rodewald-Str. 2 D-24118 Kiel Tel: +49-431-880-2668 Email: [email protected] Dem gegenüber steht ein nahezu unveränderter Standort in unmittelbarer Nähe des Guadalquivir, über den es regelmäßig zu einem Austausch von Salzen, insbesondere in Form von NaCl- kommt (Na+ bis zu 16 cmolc/kg; KAK 21 cmolc/kg). Der Einsatz von Gips-Dünger am bewirtschafteten Standort führt zur Freisetzung von Na+-Ionen (Na+ <8 cmolc/kg) an den Austauschern. Die Struktur der von Natur aus karbonatreichen (17-30% CaCO3), tonigen (25-70% Ton; 70% Illit, 15% Smectit, 10% Kaolinit) Böden wird dementsprechend erhalten und eine oberflächliche Verschlämmung und Verkrustung vermieden. Die aus den PCD-Messungen ermittelten Zetapotenziale und rheologische Parameter (G‘, G‘‘, tan ? und Integral z) bestätigen eine erhöhte Dispersionsbereitschaft im Fall des naturbelassenen Standortes. Die Melioration des bewirtschafteten Standortes kann als erfolgreich angesehen werden

LCKW Kontamination von Boden als poröses, ungesättigtes Medium: Ein bodenphysikalisches Sanierungskonzept

Ungesättigte Perkolationsversuche wurden an ungestörten, vertikal wie horizontal entnommenen Stechzylinderproben eines ausgewählten Kontaminationsstandortes (ehem. Biesterfeld, Itzehoe, Schleswig-Holstein) unter Laborbedingungen durchgeführt. Zu den untersuchten Kontaminanten zählen insbesondere Derivate des Ethylens, die als so genannte „dense non aqueous phase liquids“ (DNAPL; dt.: Schwerephase) definiert werden; im Einzelnen handelt es sich um Tetrachlorethylen (Per), Trichlorethylen (Tri), cis-1,2-Dichlorethylen (Cis) und gasförmiges, extrem flüchtiges Vinylchlorid (VC). Die Bildung der jeweiligen Derivate, d.h. der Vorgang der Dechlorierung obliegt Faktoren wie die der Wassersättigung, dem Sauerstoffgehalt sowie der Verfügbarkeit von eiweißreichen Nährstoffen (Melasse, Olivenöl-Emulsion) für Bakterien, die in der Lage sind, die genannten Stoffe abzubauen. Die ungesättigte Perkolation wurde bei konstanter Saugspannung, die stufenweise erhöht wurde, durchgeführt. Als Perkolate bzw. Nährlösung dienten destilliertes Wasser, eine Melasse-NPK-Lösung und eine Mikroemulsion. Zur Kontrolle des Ethylen-Abbaus in den Proben, wurden sowohl Headspaceproben aus der Festphase als auch Eluate hinsichtlich der LCKW-Konzentration untersucht. Die gewonnenen Daten wurden des Weiteren dazu verwendet, eine Modellierung des Konzeptes mit Hilfe von Hydrus-2D für in situ-Bedingungen vorzunehmen. Das austauschbare Porenvolumen ist abhängig von der Textur, der Porengrößenverteilung und der Lagerungsdichte. Die mikrobielle Aktivität, die unter anaeroben, methanogenen Bedingungen am höchsten ist, wird hauptsächlich durch die physikochemischen Eigenschaften der Perkolate (Oberflächenspannung, Viskosität) beeinflusst. Das Ziel dieses Projektes ist es, (i) Porengrößeneffekte herauszustellen, (ii) damit einhergehend die Zugänglichkeit kontaminierter Porenbereichen für Bakterien und (iii) Boden als ungesättigtes Medium in bestehende Sanierungsverfahren zu integrieren

Quantification of microstructural changes in salorthidic fluvaquents using rheological and particle charge techniques

Salorthidic Fluvaquents originating from Seville, Andalusia, were sampled and subjected to rheological and particle charge investigations. Structural changes in a managed and a natural site under pasture were compared based on physicochemical laboratory analyses, scanning electron microscopy, particle charge density (PCD) measurements, and rheological tests. An uncultivated site located at the riparian zone of the Guadalquivir River showed a natural fluvio-marine-affected development. A regular influx and exchange of salts in the groundwater, especially in the form of NaCl and calcite, dominate soil genetic processes. In contrast, drainage of the saline-sodic soils for cultivation, furrow irrigation, and phosphogypsum fertilization have led to a modification of the salinity gradients throughout the reclaimed soil profile. Sodium ions on the exchangers were released due to the Ca amendment, which led to a decreased exchangeable Na + concentration (exchangeable Na percentage [ESP] < 15) in the topsoil. The soil microstructure of the carbonate-rich and clayey soil remained stable, and surface sealing and crusting were reduced, particularly in the Ap horizon. Results from PCD measurements, derived zeta potential, ζ, and the rheological parameters loss factor tanδ and integral z were consistent. Comparing reclaimed and natural conditions, the rheological parameters integral z and ζ potential showed a linear correlation to ESP and the cation ratio of soil structural stability. This was indicated by increased integral z values and ζ potentials, showing a trend toward stable agglomeration and increased microstructural strength in the case of the ameliorated reclaimed topsoil. Phosphogypsum amelioration was appraisal as successful using approach.Peer Reviewe

Effects of TM6SF2 rs58542926 polymorphism on hepatocellular lipids and insulin resistance in early type 2 diabetes

Background and aims: Increased hepatocellular lipid content (HCL) is linked to insulin resistance, risk of type 2 diabetes and related complications. Conversely, a single-nucleotide polymorphism (TM6SF2EK; rs58542926) in the transmembrane 6 superfamily member 2-gene has been associated with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), but lower cardiovascular risk. This case-control study tested the role of this polymorphism for tissue-specific insulin sensitivity during early course of diabetes. Methods and results: Males with recent-onset type 2 diabetes with (TM6SF2EK: n = 16) or without (TM6SF2EE: n = 16) the heterozygous TM6SF2-polymorphism of similar age and body mass index, underwent Botnia-clamps with [6,6-2H2]glucose to measure whole-body-, hepatic- and adipose tissue-insulin sensitivity. HCL was assessed with 1H-magnetic-resonance-spectroscopy. A subset of both groups (n = 24) was re-evaluated after 5 years. Despite doubled HCL, TM6SF2EK had similar hepatic- and adipose tissue-insulin sensitivity and 27% higher whole-body-insulin sensitivity than TM6SF2EE. After 5 years, whole-body-insulin sensitivity, HCL were similar between groups, while adipose tissue-insulin sensitivity decreased by 87% and 55% within both groups and circulating triacylglycerol increased in TM6SF2EE only. Conclusions: The TM6SF2-polymorphism rs58542926 dissociates HCL from insulin resistance in recent-onset type 2 diabetes, which is attenuated by disease duration. This suggests that diabetes-related metabolic alterations dominate over effects of the TM6SF2-polymorphism during early course of diabetes and NAFLD