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Ökochemie (Subject) / Gastvorträge (Lesson)
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- Erläutern Sie die Bodenfunktionen nach Bundesbodenschutzgesetz und die darin liegenden Konfliktpotentiale - Lebensraum für Bodenorganismen- Standort für natürliche Vegtation- Standort für Kulturpflanzen (Konflikt!)- Ausgleichskörper im Wasserkreislauf- Archiv der Natur- und Kulturgeschichte- Nutzungsfunktion (Rohstofflagerstätte, Fläche, Standort für Land- und Forstwirtschaft, wirtschaftliche und öffentliche Nutzung, Verkehr, Ver- und Entsorgung)
- Was bedeutet es, dass das Bundesbodenschutzgesetz zu vielen anderen Gesetzen subsidiär wirkt? Nennen Sie 3 Rechtsgebiete, wo das gültig ist → nachgeordnet zu Regelungen und Rechtsvorschriften, soweit diese Einwirkungen auf den Boden Regeln (Düngemittel- und Pflanzenschutzrecht; Forst- und Waldgesetze; Verkehrswegbau, Bundesberggesetz) → erheblicher Abstimmungsaufwand mit anderen Behörden!
- Erläutern Sie den Personenkreis, der für die Gefahrenabwehr im Bodenschutz verantwortlich ist (also zahlen muss!). Welchen Verantwortlichen wird sich die Behörde im Zweifelsfall für die Schadensbehebung heraussuchen? - Grundstückseigentümer oder Inhaber der tatsächlichen Gewalt über ein Grundstück- Verpflichtung zur Sanierung: Verursacher; dessen Rechtsnachfolger (=Handlungsstörer), der Eigentümer und der Inhaber der tatsächlichen Gewalt (= Zustandsstörer)- Störerauswahl liegt im Ermessen der Behörde, das Ziel ist die schnelle und effektive Gefahrenabwehr
- Erläutern Sie Prüfwert, Maßnahmenwert und Vorsorgewert nach Bundesbodenschutzgesetz. - Prüfwert: geben die Schwelle zum Verdacht einer sBV an. Der Verdacht ist durch weitere Untersuchungen zu bestätigen oder auszuräumen- Maßnahmenwert: geben die Schwelle an, bei deren Überschreitung von einer sBV oder einer Altlast auszugehen ist und Maßnahmen erforderlich sind (bisher nur für Dioxine/Furane)- Vorsorgewert: grenzen den Bereich unbedenklicher Schadstoffkonzentrationen vom Bereich der Besorgnis einer schädlichen Bodenveränderung (= sBV) ab.→ alle Werte sind unter ökotoxikologischen Aspekten abgeleitet
- Deponiedichtsysteme: Erläutern Sie 3 mineralische Reststoffe, die bei der Eisen/Stahlherstellung anfallen incl. möglicher kommerzieller Verwendungen. - Schwefel (Düngemittel)- Eisen in Schlacke- Stückschlacke (Schotter, Split) - Hüttensand (hydr. bindendes Material im Zement) - Stahlwerksschlacke (Düngemittel, Straßen-, Deponie-, Landschaftsbau).
- Deponiedichtsysteme: Welche Stoffe kommen nach Deponieverordnung auf die Deponieklassen I, II und III? Erläutern Sie diese Stoffe ganz kurz DK1: ungefährliche Abfälle, geringer Anteil organ. Stoffe, verbrannter/behandelter Hausmüll, IndustrieabfallDK2: Hausmülldeponien, höhere Schadstoffbelastungen als DK1DK3: gefährliche Abfälle, Sonderabfälle
- Deponiedichtsysteme: Erläutern Sie den Aufbau der Oberflächenabdichtung einer Deponieklasse I Deponie → gegen das Eindringen von Niederschlagswasser→ Entwicklungsziel: Ewigkeitsanspruch?ganz unten: Auflager/Gasdrainage (Ausgleichsschicht, Gasabführung)darüber: technische Dichtschicht (tonmineralische Dichtschicht, Kapillarsperre oder Kunststoffdichtung; Konvektionssperrschicht gegen Gase und Wasser)darüber: Drainage (Wasserabführung, Wurzelschutz)darüber: Rekultivierung / Wasserhaushaltsschicht (ggf. mit Bewuchs; Pflanzenstandort, Vorbereitung zur Folgenutzung)
- Deponiedichtsysteme: Wie können Sie die Abdichtungsleistung einer Rekultivierungsschicht optimieren? hohe nutzbare Feldkapaziät, hohe Verdunstung, lockere Bodenaufschüttung, höhere Bodenschicht
- Spurenanalytik: Erläutern Sie den Unterschied zwischen Rückständen und Verunreinigungen bei der Lebensmittelüberwachung und geben Sie jeweils 3 Beispiele. - Rückstände: nicht abgebaute Restmengen zielgerichtet (absichtlich) eingesetzter Chemikalien; Verbleib in Nahrungsmitteln/Umwelt nach Anwendung, Produktion oder Lagerung (z.B. Pflanzenschutzmittel, Tierarzneimittel)- Verunreinigungen: Stoffe aus der (verunreinigten) Umwelt, Übergang in Lebensmittel ist unbeabsichtigt (z.B. Schwermetalle, Lösungsmittel, Dioxine)Problemstellung der Spurenanalytik: Erfassung und Bestimmung sehr kleiner Gehalte bestimmter Analyten neben großen Matrixüberschüssen- Dioxine: Gruppe giftiger organischer Verbindungen mit hhoher chemisch-physikalischer und biologischer Stabilität, langsamem Abbau in der Umwelt, hoher biologischer Halbwertszeit und hoher Lipophilität (Anreicherung in Fettgewebe)
- Spurenanalytik: Wie funktioniert die Isotopenverdünnungsanalyse und welche Rolle spielt sie bei der Dioxinanalytik in Lebensmitteln mit den vielen Aufbereitungsschritten? - man verwendet markierte Stoffe (genannt interne Standarts) die sich so verhalten wie der Analyt- eine bestimmte Menge wird zur Probe hinzu gegeben- nach den Aufbereitungsschritten misst man die Analyte und die markierten Stoffe, wobei man jedoch von beidem nicht alle findet- da man weiß, wie viel "verloren" ging, kann man auf die Menge des Analyten schließen, der nicht gemessen wurde und daraus die reale Konzentration berechnen - die Methode wird verwendet, da die Wahrscheinlichkeit, dass Stoffe bei der Aufbereitung verloren gehen, wohl sehr hoch ist - Hoher Kostenfaktor!
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- Spurenanalytik: Wie stark wird der Dioxingehalt einer Volleiprobe für die eigentliche Analytik aufkonzentriert? Probe: 40 g frisches Volleiwird um Konzentrierungsfaktor ~ 2000 aufkonzentriert zu messfertigem Extrakt von 20 Mykroliter
- Beschreiben Sie kurz das Verfahren der Feld-Stall Bilanz und der Hoftorbilanz bei der Nährstoffbilanzierung. Bei welchem der beiden Verfahren werden die Nährstoffströme ihres Erachtens genauer dargestellt? Begründen sie. Feld-Stall-Bilanz: Nährstoffvergleich (für N und P) auf Basis einer Flächenbilanz (Nährsstoffbilanz wird pro Fläche berechnet)Hoftorbilanz: innerbetriebliche Kreisläufe bleiben unberücksichtigt, es werden Angaben über alle Stoffe gemacht, „die das Hoftor passieren“ (Futtermittel, Viehzu- und Verkauf, Verkauf von pflanzlichen und tierischen Produkten)→ Die Feld-Stall-Bilanz ist bezüglich der Nährstoffströme (innerhalb des Hofes) genauer, da diese bei der Hoftorbilanz keine/kaum Beachtung finden
- Was müssen Landwirte tun, um an die Direktzahlungen im Rahmen des "Greening" in Baden-Württemberg zu kommen. Gehen Sie dabei auch beispielhaft auf Gewichtungsfaktoren bei den ökologischen Vorrangflächen ein. 1. Anbaudiversifizierung (zwei versch. Kulturen auf 10-30 ha; 3 Kulturen auf >30 ha; bezieht sich auf Ackerfläche des Gesamtbetriebs)2. Ab einer Ackerfläche von > 15 ha sind 5% der Ackerfläche als ökologische Vorrangflächen zu bewirtschaften! (Gewichtungsfaktoren: Art 1,0; Brache 0,3; Zwischenfrucht 0,7, Hecken 2,0 und Pufferstreifen entlang von Wasserläufen 1,5)3. Dauergrünlandumbruchverbot => alle bestehenden Dauergrünlandflächen (älter als 5 Jahre) müssen als Dauergrünland erhalten bleiben (Probleme in der Praxis: wenn länger als 5 Jahre hintereinander Ackerfutter angebaut wird, gilt es als Dauergrünland, selbst mit Umbruch; Aufforstungen auf DGL werden als Umbruch gesehen → müssen rückgängig gemacht werden
- Erläutern Sie kurz das Verfahren der Düngebedarfsberechnung anhand der Begriffe Gehaltsklasse und Nährstoffentzug. - Die Gehalte der Bodenuntersuchung für P2O5 und K2O sind in mg/100g Boden angegeben. Diese Angabe in mg/ 100g Boden werden zur Vereinfachung den Bodengehaltsklassen A, B, C, D, E zugeordnet. (A = sehr niedrig, C = anzustreben; E = sehr hoch)→ Von Gehaltsklasse A bis C sollte immer der Entzug gedüngt werden. (In Gehaltsklasse A u. B zusätzlich noch ein Aufschlag, um die anzustrebende Gehaltsklasse C mittelfristig zu erreichen.)→ In Gehaltsklasse D sollte nur noch die Hälfte des Entzugs gedüngt werden.→ In Gehaltsklasse E sollte keine Erhaltungsdüngung mehr durchgeführt werden. - Nährstoffentzug findet durch die auf dem Boden wachsende Kultur statt, sie sollte bei der Düngebedarfsberechnung ebenfalls mit eingerechnet werden (bzw. die Düngemengen werden in Abhängigkeit des Nährstoffentzuges berechnet → z.B. für Gehaltsklasse A wird auf Ackerland eine P2O5-Düngung von E + 90 kg/ha empfohlen, wobei E den Nährstoffentzug darstellt) - Ziel: Gehaltsklasse C nach einigen Jahren
- Spurenanalytik: Erläutern Sie die Begriffe „Richtigkeit“ und „Präzision“ bei der Spurenanalytik anhand einer Skizze. Richtigkeit: Abweichung vom „Wahren“ Wert -/+ 20%Präzision aus Qualitätskontrollproben: CV < 15% --> SKIZZE (Mitte: Wahrer Wert, rechts und links davon die Richtigkeit Abweichung +/- 20%, rechts und links daneben Kurven, rechte flacher, -2s-Strich ganz rechts und links
- 4. Diskutieren Sie anhand der Fördermaßnahme für artenreiches Grünland (FAKT B3; 4 bzw. 6 Kennarten) in Baden-Württemberg die Vorteile von zielorientierten gegenüber maßnahmenorientierten Kontrollverfahren. leichtere Kontrolle, da nur Vorkommen der Pflanzen kontrolliert werden und nicht ihre Pflege wie der Mahdzeitpunkt oder angepasste Düngung;außerdem kann der Landwirt die Maßnahmen zur Erreichung der Ziele individuell an seine Wiese anpassen, da Maßnahmen für manche Gebiete sinnvoll sind und für andere nicht