P-Einträge in deutsche Flüsse (1983-1987)

P-Immobilisierung zur Verminderung

gelöster P-Einträge

aus Böden in Gewässer

- eine Literaturübersicht –

P. Schweigert, R.R. van der Ploeg,

Institut für Bodenkunde der Universität Hannover

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

öffentliche Kläranlagen

Industrielle Direkteinleiter

Erosion

Grundwasser

Dränagen

Oberflächenabfluss

P-Eintrag (t / Jahr)

P-Einträge in deutsche Flüsse

(1983-1987)

BEHRENDT et al., 1999:Nährstoffbilanzierung der Flussgebiete Deutschlands. UBA Texte 75/99

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

öffentliche Kläranlagen

Industrielle Direkteinleiter

Erosion

Grundwasser

Dränagen

Oberflächenabfluss

P-Eintrag (t / Jahr)

P-Einträge in deutsche Flüsse

(1993-1997)

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

öffentliche Kläranlagen

Industrielle Direkteinleiter

Erosion

Grundwasser

Dränagen

Oberflächenabfluss

P-Eintrag (t / Jahr)

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P-Einträge in deutsche FlüsseBedeutung gelöster P-Einträge aus dem Boden

P-Immobilisierung zur Verminderung gelöster P-Einträge

- in Deutschland -

Heilmann, E., Leinweber, P., Ollesch, G. und Meißner, R., 2005:Räumliche Variabilität sequenziell extrahierter P-Fraktionen in einem Schlufflehm Z. Pflanzenernähr. Bodenk. 168, 307-315:

Leinweber, P., 1996: Phosphorfraktionen in Böden aus einer Region mit hoher Konzentration des Viehbesatzes Z. Pflanzenernähr. Bodenk. 159, 251-256:

Maßnahmen zur Verminderung gelöster P-Einträge:

1. Reduzierung der P-Zufuhr- wirkt aber erst längerfristig

2. P-Immobilisierung durch Ca-, Fe-, und Al-Verbindungen- hier besteht Forschungsbedarf

P-Immobilisierung zur Verminderung gelöster P-Einträge

- in Deutschland -

Zahl der Veröffentlichungen zur P-Immobilisierung von 1994-2005

- international -

- ca. 50 Veröffentlichungen seit 1994

- P-Immobilisierung im Boden: 70 %

in Wirtschaftsdünger: 30 %

- Journal of Environmental Quality: 75 %

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gen

Möglichkeiten der Verwertung von Rotschlamm und Grünsalz auf Hochmoorböden.

Scheffer, B., Bartels, R., Blankenburg, J., 1985: Z. Pflanzenernähr. Bodenk. 148, 527-535

Problem

- Hohe P-Auswaschungsraten aus Hochmoorböden (bis 15 kg/ha)

Feldversuch:

Zufuhr einer Mischung von

- Rotschlamm (29 % Fe2O3, 26 % Al2O3)- Grünsalz (FeSO4 und H2SO4)- in 0-10 cm Bodentiefe

Möglichkeiten der Verwertung von Rotschlamm und Grünsalz auf Hochmoorböden.

Scheffer, B., Bartels, R., Blankenburg, J., 1985: Z. Pflanzenernähr. Bodenk. 148, 527-535

Jährliche P-Auswaschung aus saurem Hochmoorboden in Abhängigkeit von der

Eisengabe (Mittelwerte von 3 Jahren)

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Eisengabe (%)

P-M

en

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(k

g/h

a)

Reduction of excessive bioavailable phosphorus

in soils by using municipal and industrial wastes 1996, Peters, J.M.; Basta, N.T. J., 1996. Environ. Qual. 25, 1236-1241

Problem

- Sanierungsbedarf von Böden durch langjährig überhöhte Zufuhr von Wirtschaftsdünger

Laborversuch: Zufuhr von- Rotschlamm (Fe, Al, Ca)- Wasserwerksschlamm (Al) - Reststoff der Zementherstellung (Ca) zu Bodenproben

0,01 M CaCl2-P im behandelten Boden (30g/kg)

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0,01 M CaCl2-P im behandelten Boden (100g/kg)

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Influence of water treatment residuals on phosphorus solubility and leaching

Elliot, H.A., O`Connor, G.A., Lu, P. Brinton, S., 2002 J. Environ. Qual. 31, S. 1362-1369 

Problem

- Hohe P-Auswaschungsraten aus Sandböden mit geringem P Sorbtionsvermögen

Laborversuch - Säulenversuche zur Ermittlung von P-Auswaschungsraten- Zufuhr von Al- Fe- Ca-haltigen Wasserwerksrückstände (Water treatment residuals, WTR)- Schicht 0-10 cm, 25 g/kg

Einfluss verschiedener Wasserwerksrückstände (WTR)auf die Auswaschung von mineralischem P-Dünger

(Superphosphat)

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unbehandelt Fe-WTR Ca-WTR Al-WTR

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)Influence of water treatment residuals on

phosphorus solubility and leaching

Elliot, H.A., O`Connor, G.A., Lu, P. Brinton, S., 2002 J. Environ. Qual. 31, S. 1362-1369 

Reducing phosphorus runoff and inhibiting ammonia loss from poultry manure with aluminum sulfate Moore, P.A., Jr.; Daniel, T.C.; Edwards, D.R., 2000, J. Environ. Qual. 29, S. 37-49.

Problem

- Das N/P Verhältnis von Geflügelmist: 3:1 das Verhältnis der Pflanzenbedarfs: 8:1

- Geflügelmist wird oft auf Grünland ausgebracht

- Hohe P-Konzentration im Oberflächenabfluss

Maßnahme

- Zufuhr von Al2(SO4)3 in die Einstreu bei Bodenhaltung von Masthähnchen (Praxisbetriebe)

- Ausbringung des Geflügelmistes auf Grünland (1995: 4 t/ha, 1996 und 1997: 7 t/ha)

Reducing phosphorus runoff and inhibiting ammonia loss from poultry manure with aluminum sulfate Moore, P.A., Jr.; Daniel, T.C.; Edwards, D.R., 2000, J. Environ. Qual. 29, S. 37-49.

Gelöster P im Oberflächenabfluß bei Düngung mit Geflügelmist

0123456789

1995 1996 1997

Jahr

P-K

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n (

mg

/l) behandelter Geflügelmist

unbehandelter Geflügelmist

Reducing phosphorus runoff and inhibiting ammonia loss from poultry manure with aluminum sulfate Moore, P.A., Jr.; Daniel, T.C.; Edwards, D.R., 2000, J. Environ. Qual. 29, S. 37-49.

Weitere Ergebnisse

- Verringerung der NH3-Konzentration im Stall um 75 %

- Verbesserte Tiergesundheit / höheres Gewicht

- Erhöhung des Gewinns um ca. 500 $ pro Stall

Reducing phosphorus runoff and inhibiting ammonia loss from poultry manure with aluminum sulfate Moore, P.A., Jr.; Daniel, T.C.; Edwards, D.R., 2000, J. Environ. Qual. 29, S. 37-49.

Schlußfolgerung

Die Ergebnisse zeigen, das die Behandlung von Geflügeleinstreu

mit Aluminiumsulfat eine sehr effektive

„Beste Fachliche Praxis“ („best management practice“)

ist, die die Verunreinigung aus diffusen Quellen vermindert

und gleichzeitig die landwirtschaftliche Produktivität erhöht.

Reducing phosphorus runoff and inhibiting ammonia loss from poultry manure with aluminum sulfate Moore, P.A., Jr.; Daniel, T.C.; Edwards, D.R., 2000, J. Environ. Qual. 29, S. 37-49.

Schlussfolgerungen

• Durch Immobilisierung kann der gelöste Phosphoreintrag in Gewässer wirkungsvoll vermindert werden.

• Bodenchemiker in den USA bewerten entsprechende Verfahren positiv.

• Frage: Wie bewerten Bodenchemiker in Deutschland die Verfahren?

P-Immobilisierung zur Verminderung gelöster P-Einträge aus Böden in Gewässer

Vielen Dank

für Ihre Aufmerksamkeit!