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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Clara Kupelwieser (2022): Evaluating potential materials for constructed wetland biofilter systems to retain nutrients and water from agricultural runoff.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Bodenphysik und landeskulturelle Wasserwirtschaft, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 72. UB BOKU obvsg

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Der weit verbreitete Einsatz von Düngemitteln in der industriellen Landwirtschaft gilt als Hauptverursacher der Eutrophierung von Gewässern und stellt eine Bedrohung für aquatische Ökosysteme dar. Eine Möglichkeit zur Begrenzung des landwirtschaftlichen Abflusses in Oberflächengewässer sind Pflanzenkläranlagen. Es ist wichtig, die Mechanismen der Nährstoffentfernung und die hydraulischen Eigenschaften des Filtermaterials zu verstehen. Zeolithe verfügen über eine hohe Adsorptionskapazität, allerdings ist die Verfügbarkeit von natürlichen Zeolithen begrenzt. Biokohle hat wichtige Auswirkungen auf den Wasserrückhalt im Boden und wird aufgrund ihrer Eigenschaften zunehmend als alternatives Adsorptionsmittel zur Nährstoffentfernung eingesetzt. Ziel dieser Studie ist es, geeignete Filtermaterialien in Kombination mit Zeolithen und/oder Biokohle zu identifizieren, um die Wasserspeicherung zu erhöhen und die Nährstoffbelastung durch landwirtschaftliche Abwässer zu verringern. Dafür wurden zwei verschiedenen Arten von Biokohle, sowie feine und grobe Zeolith-Zusätze, dem Hauptsubstrat aus lehmigem Sand in unterschiedlichen Mengen zugesetzt. Die Wirkung von Biokohle und Zeolith als Adsorptionsmittel für die Entfernung von Nährstoffen aus wässrigen Lösungen wurde untersucht. Die Batch-Experimente zeigten, dass NH4+ von beiden untersuchten Biokohlen absorbiert wurde. Für NO3- und PO₄³- wurde keine Adsorption beobachtet. In den Batch-Experimenten wurde eine höhere Nitratkonzentration in Lösung im Vergleich zur Eingangskonzentration festgestellt, was darauf hindeutet, dass Nitrat entweder aus dem Filtermaterial freigesetzt oder in den Batches gebildet wurde. Die Versuche zeigten, dass die gesättigte hydraulische Leitfähigkeit des DrainGarden Substrats mit zunehmender Biokohlezugabe allmählich abnahm. Mit zunehmendem Anteil an Biokohle konnte eine Verringerung der Schüttdichte beobachtet werden. Der Einsatz von Biokohle hatte in dieser Studie jedoch keine signifikanten Auswirkungen auf die Wasserrückhaltung des Bodens. Es wird empfohlen, die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Biokohle zu verändern oder verschiedene Arten von Biokohle zu untersuchen, bevor eine Pflanzenkläranlage mit den untersuchten Materialien installiert wird.

Beurteilende*r: Stumpp Christine
1.Mitwirkender: Biebl Anna

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