Schwermetalle in Sedimenten der Donauauen östlich von Wien und des Donaudeltas in Rumänien

Inhaltsverzeichnis

1. KURZFASSUNG

2. EINLEITUNG

2.1. Definition des Begriffes Sediment

2.2. Eigenschaften und Vorkommen von Schwermetallen

2.3. Schwermetalle in den Sedimenten von Oberflächengewässern

2.3.1. Bedeutung der natürlichen und anthropogen verursachten Mobilität von Schwermetallen

2.4. Quellen der Verschmutzung durch Schwermetalle

2.4.1. Wie ist Verschmutzung definiert?

2.4.2. Diffuse Quellen der Verschmutzung durch toxische Metalle

2.4.3. Urbane Quellen

3. MATERIAL UND METHODEN

3.1. Untersuchungsgebiet

3.1.1. Geschichte des Nationalparks

3.2. Probennahme

3.3. Probenpunkte

3.3.1. Kreuzgrundtraverse

3.3.2. Schönau a. d. Donau

3.3.3. Orth a. d. Donau

3.3.4. Haslau a.d. Donau

3.3.5. Regelsbrunn

3.3.6. Witzelsdorf, Narrischer Arm Nord und Stopfenreuth

3.4. Chemische Analysen

3.4.1. Bestimmung des Wassergehaltes

3.4.2. Organischer Gehalt

3.4.3. Aufschlussverfahren

3.4.4. Schwermetallanalyse

4. ERGEBNISSE

4.1. Wassergehalt

4.2. Organischer Gehalt

4.3. Schwermetalle

4.3.1. Arsen

4.3.2. Platin

4.3.3. Aluminium

4.3.4. Cadmium

4.3.5. Chrom

4.3.6. Blei

4.3.7. Eisen

4.3.8. Kupfer

4.3.9. Mangan

4.3.10. Nickel

4.3.11. Zink

5. DISKUSSION

5.1. Statistische Gegenüberstellung der gemessenen Parameter

5.1.1. Boxplots

5.1.2. Korrelationen der untersuchten Parameter

5.1.3. Faktorenanalyse

5.2. Bewertung der Schwermetallbelastung mit Hilfe der ÖNORM L 1075 und des Geoakkumulationsindex

5.2.1. Bewertung der Belastung der Sedimente mit Schwermetallen laut ÖNORM L 1075

5.2.2. Klassifizierung der Schwermetallbelastung von Sedimenten nach MÜLLER (Geoakkumulationsindex)

6. ZUSAMMENFASSUNG

Zielsetzung und thematische Schwerpunkte

Die Arbeit untersucht die Schwermetallbelastung in Sedimenten von acht Standorten in den Donauauen östlich von Wien sowie an einem Standort im Donaudelta in Rumänien. Ziel ist die Charakterisierung der Sedimente hinsichtlich ihrer Konzentrationen an verschiedenen Metallen, Wassergehalt und organischem Anteil sowie die Beantwortung der Fragen, ob sich die Standorte hinsichtlich ihres Schwermetallgehalts unterscheiden und ob sich aus Tiefenprofilen vergangene und aktuelle Belastungen ableiten lassen.

• Analyse von Sedimentbohrkernen auf elf verschiedene Metalle (u.a. Arsen, Platin, Blei, Kupfer, Zink).
• Bestimmung physikalischer und chemischer Parameter wie Wassergehalt und organischer Gehalt.
• Statistische Auswertung mittels Korrelations- und Faktorenanalyse zur Identifikation von Belastungsmustern.
• Bewertung der Sedimentqualität anhand der ÖNORM L 1075 und des Geoakkumulationsindex nach MÜLLER.
• Untersuchung von Zusammenhängen zwischen anthropogenen Quellen (Industrie, Verkehr) und der Schwermetallkonzentration im Sediment.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. KURZFASSUNG: Zusammenfassung der toxischen Eigenschaften von Schwermetallen, der Fragestellung der Arbeit sowie ein erster Überblick über die Ergebnisse der Sedimentbelastung.

2. EINLEITUNG: Theoretische Grundlagen zu Definitionen von Sedimenten, Eigenschaften von Schwermetallen, deren Mobilität sowie deren Eintragsquellen in Oberflächengewässer.

3. MATERIAL UND METHODEN: Beschreibung des Untersuchungsgebiets im Nationalpark Donauauen, der Probennahme sowie der angewandten chemischen Analysenverfahren zur Schwermetallbestimmung.

4. ERGEBNISSE: Detaillierte Darstellung der gemessenen Wasser- und organischen Gehalte sowie der Konzentrationen einzelner Schwermetalle an den verschiedenen Standorten.

5. DISKUSSION: Statistische Analyse der Daten mittels Boxplots, Korrelationen und Faktorenanalyse sowie Bewertung der Belastung anhand von ÖNORM-Standards und dem Geoakkumulationsindex.

6. ZUSAMMENFASSUNG: Synthese der Untersuchungsergebnisse hinsichtlich der räumlichen Unterschiede, der Tiefenprofile und der anthropogenen Einflüsse auf die Schwermetallkonzentrationen.

Schlüsselwörter

Schwermetalle, Sedimente, Donauauen, Donaudelta, Umweltverschmutzung, Anthropogene Belastung, Wassergehalt, Organischer Gehalt, Korrelationsanalyse, Bodenbelastung, ÖNORM L 1075, Geoakkumulationsindex, Metallkonzentration, Sedimentqualität

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht die Schwermetallbelastung in Sedimenten verschiedener Standorte entlang der Donau, insbesondere in den Donauauen östlich von Wien und im Donaudelta in Rumänien.

Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?

Die zentralen Themen sind die Charakterisierung von Sedimenten bezüglich ihrer chemischen Zusammensetzung, die Identifikation von Quellen für Schwermetallkontaminationen sowie die Bewertung der Sedimentqualität im Kontext anthropogener Einflüsse.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Das primäre Ziel ist es festzustellen, ob sich die Sedimente verschiedener Standorte in ihrem Schwermetallgehalt unterscheiden, welche Faktoren zu diesen Unterschieden führen und ob die Tiefenprofile der Sedimente als Zeiger für vergangene und aktuelle anthropogene Belastungen dienen können.

Welche wissenschaftliche Methode wird in der Arbeit verwendet?

Es werden Sedimentbohrkerne entnommen und chemisch analysiert (Aufschluss mittels Königswasser, Messung mittels Atomabsorptionsspektroskopie). Die Daten werden statistisch durch Korrelations- und Faktorenanalysen ausgewertet.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil umfasst die detaillierte Präsentation der Messergebnisse für Wassergehalt, organischen Gehalt und verschiedene Schwermetalle sowie eine anschließende statistische Diskussion und ökologische Bewertung der Sedimentbelastung.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?

Die wichtigsten Begriffe sind Schwermetalle, Sedimente, Donauauen, Umweltverschmutzung, anthropogene Belastung, ÖNORM L 1075 und Geoakkumulationsindex.

Welche Rolle spielt das Donaudelta bei der Untersuchung?

Das Donaudelta dient als Vergleichsstandort außerhalb Österreichs, bei dem insbesondere für Aluminium und Cadmium deutlich höhere Konzentrationen als an anderen Standorten festgestellt wurden.

Wie wird die Schwermetallbelastung bewertet, da keine spezifischen Grenzwerte für Sedimente existieren?

In Ermangelung spezifischer Grenzwerte für Sedimente in Österreich werden die ÖNORM L 1075 (für landwirtschaftlich genutzte Böden) sowie der Geoakkumulationsindex nach MÜLLER als Orientierungshilfe zur Bewertung herangezogen.