Advertisement

Threats to the Soil Functions

  • Hans-Peter Blume
  • Gerhard W. Brümmer
  • Heiner Fleige
  • Rainer Horn
  • Ellen Kandeler
  • Ingrid Kögel-Knabner
  • Ruben Kretzschmar
  • Karl Stahr
  • Berndt-Michael Wilke
Chapter

Abstract

Soils, as a part of ecosystems, fulfill a series of functions for human beings and the environment. These include habitat, utilization, transformer, filtering, buffering, and archive functions (see Chap.  1). They are potentially endangered by human activities. On the one hand, these include chemical contaminations such as industrial emissions, spreading of sludges, dredged material and physical soil degradation including soil erosion, soil compaction or excavations.

Keywords

Heavy Metal Sewage Sludge Wind Erosion Dissolve Organic Matter Seepage Water 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

References

Supplementary Reading

  1. Alexander M (1999) Biodegradation and bioremediation, 2nd edn. Academic Press, San DiegoGoogle Scholar
  2. Bachmann G, Bannick CG, Giese E, Glante F, Kiene A, Konietzka R, Rück F, Schmidt S, Terytze K, von Borries D (1997) Fachliche Eckpunke zur Ableitung von Bodenwerten im Rahmen des Bundes-Bodenschutzgesetzes. In: Rosenkranz D, Bachmann G, König W, Einsele G (Hrsg.) Bodenschutz. Ergänzbares Handbuch der Maßnahmen und Empfehlungen für Schutz, Pflege und Sanierung von Böden, Landschaft und Grundwasser, Nr. 3500. Erich Schmidt, BerlinGoogle Scholar
  3. Blume H-P (Hrsg.) (2004) Handbuch des Bodenschutzes—Bodenökologie und -belastung. Vorbeugende und abwehrende Schutzmaßnahmen 3. Aufl. Wiley-VCH, WeinheimGoogle Scholar
  4. Boardman J, Poesen J (2006) Soil erosion in Europe. Wiley, ChichesterGoogle Scholar
  5. Boethling RS, Mackay D (2000) Handbook of property estimation methods for chemicals. Environmental and health sciences. Lewis Publishers, Boca RatonGoogle Scholar
  6. BUND/LÄNDER-ARBEITSGEMEINSCHAFT BODENSCHUTZ, LABO (1998) Hintergrundwerte für anorganische und organische Stoffe in Böden. In: Rosenkranz D, Bachmann G, König W, Einsele G (Hrsg.) Bodenschutz. Ergänzbares Handbuch der Maßnahmen und Empfehlungen für Schutz, Pflege und Sanierung von Böden, Landschaft und Grundwasser 9005. Erich Schmidt, BerlinGoogle Scholar
  7. BUNDESANZEIGER (1999): Methoden und Maßstäbe für die Ableitung der Prüf- und Maßnahmenwerte nach der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV). Bundesanzeiger vom 28. August 1999, Beilage 161aGoogle Scholar
  8. Franzius V, Altenbockum M, Gerhold Th (Hrsg.) (2006) Handbuch Altlastensanierung und Flächenmanagement. C.F. Müller, HeidelbergGoogle Scholar
  9. Fredlund DG, Rahardjo H (1993) Soil mechanics for unsaturated soils. Wiley, New YorkCrossRefGoogle Scholar
  10. Fryrear DW (2000) Wind erosion. In: Sumner ME (Hrsg.) Handbook of soil science. CRC, Boca Raton, S. 195–216Google Scholar
  11. Hartge KH, Horn R (2014) Einführung in die Bodenphysik, 4th edn. Schweizerbart StuttgartGoogle Scholar
  12. Heckrath G, Djurhuus J, Quine TA, Van Oost K, Govers G, Zhang Y (2005) Tillage erosion and its effect on soil properties and crop yield in Denmark. Environ Qual 34:312–324Google Scholar
  13. Hillel D (1998) Environmental soil physics. Academic Press, San Diego, p 771Google Scholar
  14. Horn R, van den Akker JJH, Arvidsson J (2000) Subsoil compaction—distribution, processes and consequences. In: Advances in geoecology, 32nd edn. Catena, ReiskirchenGoogle Scholar
  15. ISO 15799 (2003) Soil quality—guidance on the ecotoxicological characterization of soils and soil materialsGoogle Scholar
  16. ISO 17616 (2008) Soil quality—guidance on the choice and evaluation of bioassays for ecotoxicological characterization of soils and soil materialsGoogle Scholar
  17. Kabata-Pendias A, Pendias H (2001) Trace elements in soils and plants. CRC Press, Boca RatonGoogle Scholar
  18. Litz N, Wilcke W, Wilke B-M (Hrsg.) (2005) Bodengefährdende Stoffe. Wiley-VCH, WeinheimGoogle Scholar
  19. McCarthy DF (2007) Essentials of soil mechanics and foundations: basic geotechnics, 7th edn. Pearson—Prentice-Hall, Upper Saddle RiverGoogle Scholar
  20. Morgan RPC (1999) Bodenerosion und Bodenerhaltung. Enke, StuttgartGoogle Scholar
  21. Naidu R (ed) (2008) Chemical bioavailability in terrestrial environments. Elsevier, LondonGoogle Scholar
  22. Pagliai M, Jones R (Hrsg.) (2002) Sustainable land management—environmental protection—a soil physical approach. In: Advances in geoecology, 35 edn. Catena, ReiskirchenGoogle Scholar
  23. Pignatello JJ (2000) The measurement and interpretation of sorption and desorption rates for organic compounds in soil media. Adv Agron 69:1–73Google Scholar
  24. Schwarzenbach RP, Gschwend PM, Imboden DI (2003) Environmental organic chemistry, 2nd edn. Wiley, New YorkGoogle Scholar
  25. Torri D, Borselli L (2000) Water erosion. In: Sumner ME (Hrsg.) Handbook of soil science. CRC, Boca Raton, pp G171–G194Google Scholar
  26. UMWELTBUNDESAMT (Hrsg.) (2001) Daten zur Umwelt—Der Zustand der Umwelt in Deutschland 2000. E. Schmidt, BerlinGoogle Scholar
  27. Vallero DA (2004) Environmental contaminants: assessment and control. Elsevier Academic Press, AmsterdamGoogle Scholar
  28. van der Perk M (2013) Soil and water contamination, 2nd edn. CRC Press, Boca Raton, 428 pGoogle Scholar

Cited References

  1. Atanassova I, Brümmer G (2004) Polycyclic aromatic hydrocarbons of anthropogenic and biopedogenic origin in a colluviated hydromorphic soil of Western Europe. Geoderma 120:27–34CrossRefGoogle Scholar
  2. Bachmann G, Thoenes H-W (2000) Wege zum vorsorgenden Bodenschutz. Fachliche Grundlagen und konzeptionelle Schritte für eine erweiterte Boden-Vorsorge. Erarbeitet vom Wissenschaftlichen Beirat Bodenschutz beim BMU. Bodenschutz und Altlasten 8, E. Schmidt, BerlinGoogle Scholar
  3. Bannick CG et al (2001) Grundsätze und Maßnahmen für eine vorsorgeorientierte Begrenzung von Schadstoffeinträgen in landbaulich genutzten Böden. In: UMWELTBUNDESAMT (Hrsg.) UBA Texte, BerlinGoogle Scholar
  4. Becher HH (2005) Kräfte und Spannungen in Böden. Kap. 2.6.2.2. In: Blume et al (Hrsg.) Handbuch der Bodenkunde. Wiley-VCH, WeinheimGoogle Scholar
  5. Brümmer, G. (1978): Funktion des Bodens im Stoffhaushalt der Ökoshäre. In: Olschowy G (Hrsg.) Natur- und Umweltschutz in der Bundesrepublik Deutschland. P. Parey, Hamburg, S. 111–124Google Scholar
  6. Bunge R, Gälli R (1996) Grundlagen der Behandelbarkeitsprüfung für kontaminierte Böden. In: Franzius V, Altenbockum M, Gerhold Th (Hrsg.) Handbuch Altlastensanierung und Flächenmanagement 3, Erg.Lfg. Nr. 5311. Hüthig Jehle Rehm, LandsbergGoogle Scholar
  7. Dechema (2001) Biologische Testverfahren für Boden und Bodenmaterial. DECHEMA-Arbeitsgruppe “Validierung biologischer Testmethoden für Böden”. Frankfurt/Main, 62 SGoogle Scholar
  8. Doelman P (1986) Resistance of soil microbial communities to heavy metals. In: Jensen V, Kjöller A, Sörensen LH (Hrsg.) Microbial communities in soil. Elsevier, London, pp 369–384Google Scholar
  9. Duttmann R (2001) Die Bodenfeuchte als Steuergröße der Bodenerosion. Geogr Rundsch 53(5):24–32Google Scholar
  10. Guggenberger G, Pichler M, Hartmann R, Zech W (1996) Polycyclic aromatic hydrocarbons in different forest soils: mineral horizons. Z. Pflanzenernähr. Bodenk. 159:565–573CrossRefGoogle Scholar
  11. Herms U, Brümmer G (1980) Einfluß der Bodenreaktion auf Löslichkeit und tolerierbare Gesamtgehalte an Ni, Cu, Zn, Cd und Pb in Böden und kompostierten Siedlungsabfällen. Landw. Forschung 33:408–423Google Scholar
  12. Kukowski H, Brümmer G (1988) Untersuchungen zur Ad- und Desorption von ausgewählten Chemikalien in Böden. In: Brümmer G, Fränzle O, Kuhnt G, Kukowski H, Vetter L (Hrsg.) Forsch.ber. Umweltbundesamtes 106 02 045 Teil 2Google Scholar
  13. LABO-AD-HOC-AG (1998) Schwermetalltransfer Boden/Pflanze. In: Rosenkranz D, Bachmann G, Einsele G, Harress HM (Hrsg.) Bodenschutz, Kennzahl 9009. E. Schmidt BerlinGoogle Scholar
  14. Marschner B (1999) Sorption of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and polychlorinated biphenyls (PCB) in soil. J. Pant Nutr. Soil Sci. 162:1–14CrossRefGoogle Scholar
  15. Peth S, Horn R, Fazekas O, Richards B (2006) Heavy soil loading and it consequences for soil structure, strength and deformation of arable soils. J Plant Nutr Soil Sci 169:775–783CrossRefGoogle Scholar
  16. Smolders E, Buekers J, Oliver J, McLaughlin M (2004) Soil properties affecting toxity of zinc to soil. Microbial properties in laboratory-spiked and field-contaminated soils. Environ Toxicol Chem 23:2633–2640CrossRefGoogle Scholar
  17. Sposito, G. (1981): The Thermodynamics of Soil Solution. – Claredon, OxfordGoogle Scholar
  18. Thiele S, Brümmer G (1998) PAK-Abnahmen in Bodenproben verschiedener Altlaststandorte bei Aktivierung der autochthonen Bodenflora. Z. Pflanzenernähr. Bodenk. 161:221–227CrossRefGoogle Scholar
  19. Tyler G, Olsson T (2001) Concentrations of 60 elements in the soil solution as related to the soil acidity. Eur J Soil Sci 52:151–165CrossRefGoogle Scholar
  20. van der Ploeg RR, Ehlers W, Horn R (2006) Schwerlast auf dem Acker. Spektrum der Wissenschaft 8:80–88Google Scholar
  21. Veerhoff M, Brümmer GW (1992) Silicatverwitterung und -zerstörung in Waldböden als Folge von Versauerungsprozessen und deren ökologische Konsequenzen. Natur Landschaftskunde 28:25–32Google Scholar
  22. Wilcke W, Döhler H (1995) Schwermetalle in der Landwirtschaft—Quellen, Flüsse, Verbleib. Abeitspapier 217. In: KURATORIUM FÜR TECHNIK UND BAUWESEN IN DER LANDWIRTSCHAFT E.V. (Hrsg.) KTBL-Schr., Darmstadt, 98 SGoogle Scholar
  23. Zeien H, Brümmer GW (1989) Chemische Extraktionen zur Bestimmung von Schwermetallbindungsformen in Böden. Mitt. Dt. Bodenkundl. Gesell. 59:505–510Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2016

Authors and Affiliations

  • Hans-Peter Blume
    • 1
  • Gerhard W. Brümmer
    • 6
  • Heiner Fleige
    • 1
  • Rainer Horn
    • 1
  • Ellen Kandeler
    • 2
  • Ingrid Kögel-Knabner
    • 3
  • Ruben Kretzschmar
    • 4
  • Karl Stahr
    • 2
  • Berndt-Michael Wilke
    • 5
  1. 1.Institute of Plant Nutrition and Soil SciencesChristian-Albrechts-University zu KielKielGermany
  2. 2.Institute for Soil Science and Land EvaluationHohenheim UniversityStuttgartGermany
  3. 3.Chair of Soil ScienceTechnische Universität MünchenFreising-WeihenstephanGermany
  4. 4.Institute of Biogeochemistry and Pollutant DynamicsETH ZurichZurichSwitzerland
  5. 5.Institute of EcologyTechnical University BerlinBerlinGermany
  6. 6.Institute of Crop Science and Resource ConservationUniversity of BonnBonnGermany

Personalised recommendations