Availability: Umweltgeochemische Signale urbaner Systeme

Umweltgeochemische Signale urbaner Systeme: am Beispiel von Böden, Pflanzen und Stäuben in Karlsruhe

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Bibliographic Details
Main Author:	Norra, Stefan 1966- (Author)
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adam_text	Inhaltsverzeichnis Abstract...................................................................................................i Danksagungen.......................................................................................ii Veröffentlichungen...............................................................................iii Inhaltsverzeichnis..................................................................................v Verzeichnis der Abbildungen............................................................viii Verzeichnis der Tabellen.....................................................................xii Verzeichnis der Karten.......................................................................xiv Verzeichnis des Anhangs....................................................................xv Abkürzungen.....................................................................................xvii 1. Einleitung und Zielsetzung..............................................................1 2. Grundlagen......................................................................................5 2.1 Anorganische Schadstoffbelastung urbaner Gebiete und ihrer Böden..............................................................................5 2.2 Anthropogen verursachte Veränderungen der Isotopen Verhältnisse leichter Elemente................................................9 2.3 Räumliche Darstellung urbaner Bodeneigenschaften...........14 3. Untersuchungsraum.......................................................................16 3.1 Siedlungsentwicklung...........................................................16 3.2 Landnutzung..........................................................................17 3.3 Naturräumliche Gegebenheiten.............................................21 3.3.1 Geologie und Böden.....................................................21 3.3.2 Klima............................................................................24 4. Methodik.......................................................................................25 4.1 Probennahmen und-lokationen............................................25 4.1.1 Stäube...........................................................................27 4.1.2 Pflanzen........................................................................28 4.1.3 Böden...........................................................................28 4.2 Probenaufbereitung...............................................................29 4.2.1 Stäube...........................................................................29 4.2.2 Pflanzen........................................................................30 4.2.3 Böden...........................................................................30 4.3 Chemisch-physikalische Analysemethoden..........................31 4.3.1 Allgemeine physikalische und chemische Boden- parameter......................................................................31 4.3.1.1 Tongehalt............................................................31 4.3.1.2 Bodenrohdichte...................................................31 4.3.1.3 Bodenacidität......................................................31 4.3.2 Spurenelementanalytik.................................................31 4.3.2.1 Stäube..................................................................31 4.3.2.2 Pflanzen...............................................................32 4.3.2.3 Böden..................................................................33 4.3.3 Verhältnisse der stabilen Isotope und der Konzen- trationen von Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel... 33 4.3.3.1 Einführung..........................................................33 4.3.3.2 Das Isotopenverhältnis und der S-Wert.............34 4.3.3.3 Isotopenfraktionierung........................................35 4.3.3.4 Analytik...............................................................38 4.3.3.4.1 Gasionen-Massenspektrometer zur Ana- lyse der Isotopenverhältnisse (GI-MS)......39 4.3.3.4.2 MultiCarb...................................................40 4.3.3.4.3 Elementanalysator (EA).............................41 4.3.3.4.4 Auswertung................................................44 4.3.3.4.5 Linearitätsprüfungen..................................44 4.3.3.4.6 Qualitätssicherung.....................................44 4.3.3.4.7 Boden.........................................................47 4.3.3.4.8 Pflanzen......................................................49 4.3.3.4.9 Stäube.........................................................50 4.3.3.4.10 Technogene Materialien............................51 4.4 Statistische Methoden...........................................................52 4.4.1 Geostatistik...................................................................52 4.4.1.1 Variographie.......................................................52 4.4.1.1.1 Experimentelle Variogramme....................52 4.4.1.1.2 Variogrammmodelle..................................56 4.4.1.2 Kriging-Interpolationsmethode...........................57 4.4.1.3 Kreuzvalidierung.................................................60 4.4.2 Clusteranalyse..............................................................61 4.4.3 Dichtespur....................................................................62 Isotopensignaturen in Kompartimenten der städtischen Umwelt.63 5.1 Schwefel................................................................................63 5.1.1 Ergebnisse....................................................................63 5.1.2 Diskussion....................................................................67 5.2 Kohlenstoff............................................................................74 VI 5.2.1 Ergebnisse....................................................................74 5.2.2 Diskussion....................................................................80 5.3 Stickstoff...............................................................................98 5.3.1 Ergebnisse....................................................................98 5.3.2 Diskussion..................................................................103 5.4 Stäube - Zeitlicher Verlauf der Depositionen von C und S und deren Isotopenverhältnisse...........................................109 5.5 Zusammenfassung...............................................................111 6. Spurenelemente in Kompartimenten der städtischen Umwelt.... 113 6.1 Stadtstäube Karlsruhes........................................................113 6.1.1 Stadtnutzungstypenabhängige Verteilungsmuster.....113 6.1.2 Zeitlicher Verlauf der Gesamtstaubdepositionen......122 6.1.3 Zeitlicher Verlauf der Spurenelementdepositionen... 127 6.1.4 Zusammenfassung......................................................129 6.2 Böden und Pflanzen............................................................130 6.2.1 Blei.............................................................................130 6.2.1.1 Ergebnisse.........................................................130 6.2.1.2 Diskussion.........................................................134 6.2.2 Vanadium, Chrom und Nickel...................................147 6.2.2.1 Ergebnisse.........................................................147 6.2.2.2 Diskussion.........................................................159 6.2.3 Kupfer und Zink.........................................................170 6.2.3.1 Ergebnisse.........................................................170 6.2.3.2 Diskussion.........................................................183 6.2.4 Zusammenfassung......................................................193 7. Analyse der Verteilungen der Elementkonzentrationen und Isotopenverhältnisse....................................................................195 7.1 Böden............................................................................195 7.1.1 Clusteranalyse nach den analysierten Kenn- größen (Variablen)...............................................195 7.1.2 Clusteranalyse nach den Probenahmeorten (Fälle)...................................................................199 7.2 Pflanzen.........................................................................206 7.3 Zusammenfassung.........................................................211 8. Methodenvergleich......................................................................212 9. Zusammenfassung.......................................................................215 10. Literatur.......................................................................................221 Vll
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