Beeinflussung der Wasserqualität in einem bewaldeten Einzugsgebiet durch biogeochemische Stoffumsetzungen in bachnahen Böden

Zusammenfassung

Die Umsetzungen von Nitrat und Sulfat wurden im Hinblick auf die Bachwasserqualität in einem kleinen bewaldeten Wassereinzugsgebiet im Schwarzwald untersucht. Analysen von Saugkerzenwässern aus dem dauervernäßten Randbereich der Bäche geben Hinweise auf erhebliche reduktionsbedingte Nitratverluste. Dies deckt sich mit Ergebnissen eines Laborversuchs, bei dem nitrathaltige Lösungen durch Bodensäulen aus einem Quellmoorgley perkoliert wurden. Während die Nitrat-Verluste offensichtlich durch Denitrifikation bedingt sind, überlagern sich bei der Sulfat-Dynamik verschiedene Prozesse. Insgesamt werden die beobachteten Reduktionsprozesse durch höhere Temperatur und lange Kontaktzeit mit der Festphase begünstigt. Die Auswirkungen auf andere hydrochemische Parameter (insbesondere pH-Wert und Säureneutralisationskapazität) werden diskutiert.

Abstract

Transformations of nitrate and sulfate were investigated with respect to streamwater quality in a forested headwater catchment in the Black Forest (SW Germany). Analyses of seepage collected with ceramic cups in the waterlogged riparian zone provide evidence for a distinct removal of nitrate due to reduction processes. This is in accordance with results from a laboratory experiment. Solutions enriched with nitrate were percolated through soil columns from a histic gleysol. Apparently, nitrate removal results from denitrification, whereas in the dynamics of sulfate various processes appear to be superimposed. In total, the reduction processes observed are favoured by higher temperatures as well as by longer times of contact with the solid phase. The effects on other hydrochemical parameters (notably pH-value and acid neutralizing capacity) are discussed.