Schwermetallbilanzen als Indikatoren nachhaltiger landwirtschaftlicher Bodennutzung eine Untersuchung auf zwei räumlichen Ebenen in der Region Stuttgart (Baden-Württemberg) ; mit 45 Tabellen

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1. Verfasser: Malburg-Graf, Barbara 1963- (VerfasserIn)
Format: Abschlussarbeit Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: Stuttgart Inst. für Geographie der Univ. Stuttgart 2003
Schriftenreihe:Stuttgarter geographische Studien 134
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adam_text Titel: Schwermetallbilanzen als Indikatoren nachhaltiger landwirtschaftlicher Bodennutzung Autor: Malburg-Graf, Barbara Jahr: 2003 IV Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis VII Abbildungsverzeichnis IX Abkurzungsverzeichnis XIII 1 Zielsetzung und Einfuhrung in die Thematik 1 1.1 Nachhaltige Bodennutzung und Schwermetalleintrage in der Landwirtschaft 2 1.2 Bezugssysteme und Ansatze der Schwermetallbilanzierung 8 1.3 Definition von Teilzielen 12 2 Untersuchungskonzeption und Methodik 13 2.1 Schwermetallgehalte der Dungemittel 16 2.2 Quantifizierung der Schwermetalleintrage auf der Makroebene 17 2.2.1 Berechnung der Schwermetalleintrage aus Wirtschafts- und Handelsdunger 17 2.2.1.1 Schwermetalleintrage auf den Flachen der Betriebe mit Tierhaltung 18 2.2.1.2 Schwermetalleintrage aus Handelsdunger bei Betrieben ohne Tierhaltung 30 2.2.2 Berechnung der Schwermetalleintrage aus Klarschlamm 31 2.3 Schwermetallbilanzierung auf der Mikroebene 33 2.3.1 Quantifizierung der Schwermetalleintrage auf der Mikroebene 33 2.3.2 Gelande- und Labormethoden und Schwermetallaustrage auf der Mikroebene 34 2.3.2.1 Quantifizierung der Schwermetallaustrage ilber den Pfad Boden - Pflanze 37 2.3.2.2 Quantifizierung der Schwermetallaustrage durch Auswaschung 39 2.4 Entwicklung eines Bewertungsrahmens 46 2.4.1 Berechnung maximal tolerierbarer Austrage 46 2.4.1.1 Kritische Schwermetallkonzentrationen im Schutzgut Kulturpflanze 48 2.4.1.2 Kritische Schwermetallkonzentrationen im Schutzgut Grundwasser 49 2.4.2 Bewertung der Nachhaltigkeit auf der Mikroebene 51 3 Untersuchungsgebiete: Die Landkreise Goppingen und Ludwigsburg 54 4 Schwermetalleintrage auf der Makroebene (Landkreise) 58 4.1 Schwermetalleintrage durch Wirtschafts-und Handelsdunger 58 4.1.1 Betriebe mit Tierhaltung: Szenarien 1, 2 und 3 58 4.1.2 Betriebe ohne Tierhaltung: Szenario 4 79 4.1.3 Vergleich der am Nahrstoffbedarf orientierten Szenarien 2 und 4 80 4.2 Schwermetalleintrage durch Klarschlamm-Verwertung 83 4.2.1 Klarschlammverwertung im Landkreis Goppingen 84 4.2.2 Klarschlammverwertung im Landkreis Ludwigsburg 86 4.2.3 Schwermetalleintrage aus Klarschlamm im Landkreis Goppingen 87 4.2.4 Schwermetalleintrage aus Klarschlamm im Landkreis Ludwigsburg 89 4.3 Synopse der Schwermetalleintrage durch Dungung 91 4.4 Schwermetalleintrage durch die atmospharische Deposition 94 5 Schwermetallbilanzierung auf der Mikroebene 96 5.1 Schwermetalleintrage auf der Mikroebene 97 5.1.1 Cadmiumeintrage auf der Mikroebene 98 5.1.1.1 Klarschlamm 98 5.1.1.2 Wirtschaftsdiinger und Handelsdiinger 101 5.1.1.3 Fallbeispiele einzelner Flachen 102 5.1.2 Zink-Eintrage auf der Mikroebene 110 5.1.3 Fazit zu den Schwermetalleintragen auf der Mikroebene 117 5.2 Bodenzustand der Untersuchungsflachen 119 5.2.1 Schwermetallgehalte und pH-Werte 120 5.2.1.1 Darstellung und Bewerrung der Cadmium- und Zink- gesamtgehalte 122 5.2.1.2 Darstellung und Bewertung der mobilen Cadmium- und Zinkgehalte 123 5.2.2 Variabilitat der Schwermetallgehalte und pH-Werte 125 5.3 Schwermetallaustrage auf der Mikroebene 128 5.3.1 Schwermetallaustrage iiber den Pfad Boden - Pflanze 129 5.3.1.1 Darstellung und Bewertung der Cadmium-Austrage tiber die Weizenernte 129 5.3.1.2 Darstellung und Bewertung der Zink-Austrage uber die Weizenernte 132 5.3.2 Schwermetallaustrage uber das Sickerwasser 133 5.3.2.1 Sickerwasserprognose und Schwermetallaustrage der Modellflachen AGP 1 und ALB2 134 5.3.2.2 Cadmiumaustrage durch das Sickerwasser 137 5.3.2.3 Zinkaustrage durch das Sickerwasser 140 5.3.3 Fazit zu den Schwermetallaustragen 142 5.4 Schwermetallbilanz auf der Mikroebene 144 5.4.1 Cadmium-Bilanz 145 5.4.2 Zink-Bilanz 155 5.4.3 Bilanz der Flachen mit pH-Werten uber pH 7 163 5.4.4 Zusammenfassender Vergleich zwischen Cadmium und Zink 165 5.4.5 Bewertung nachhaltiger Bodennutzung mit dem Indikator Schwermetallbilanz 168 5.4.5.1 Bewertung auf der Basis der Cadmiumbilanz 170 5.4.5.2 Bewertung auf der Basis der Zinkbilanz 170 VI 6 Diskussion und zukttnftiger Untersuchungsbedarf 174 6.1 Untersuchungsrahmen, Datenverfugbarkeit und methodischer Ansatz 174 6.2 Mittelwerte und Abweichungen vom Mittelwert 179 6.3 Regionale Schwermetalleintrage auf der Makroebene 179 6.4 Schwermetalleintrage auf der Mikroebene 183 6.5 Schwermetallaustrage auf der Mikroebene 186 6.6 Schwermetallbilanz auf der Mikroebene 195 6.6.1 Vergleich der EintrSge mit Ergebnissen anderer Untersuchungen 195 6.6.2 Vergleich der Austrage mit Ergebnissen anderer Untersuchungen 196 6.6.3 Vergleich der Cadmium-Bilanz mit Ergebnissen anderer Untersuchungen 197 6.6.4 Vergleich der Zink-Bilanz mit Ergebnissen anderer Untersuchungen 199 6.6.5 Bilanzen einzelner Jahre 199 6.6.6 Veranderung der Schwermetallgehalte in der Zukunft / Beispiel Cadmium 200 6.7 Diskussion des Bewertungsrahmens 205 7 Schlussfolgerungen und Empfehlungen 209 8 Zusammenfassung 220 Abstract 224 Literaturverzeichnis 226 Tabellenanhang 236
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