Wasseraufnahmeverhalten von hydrophoben und benetzbaren Bodenproben
- Im Feld bewirkt die Feuchtedynamik einen ständigen Wechsel von Wasseraufnahme und -abgabe. Diese Prozesse hängen entscheidend von der Hydrophobizität der organischen Bodensubstanz ab. Obwohl sie für das Verständnis von Sorptions- und Transportvorgängen eine wichtige Rolle spielen, sind sie bisher nur unzureichend charakterisiert. Darüber hinaus ist nur wenig über die Bodeneigenschaften, von denen die Benetzbarkeit abhängt, bekannt. In diesem Beitrag werden Untersuchungsergebnisse, die Unterschiede von hydrophoben und benetzbaren Böden bezüglich ihres Wasseraufnahmeverhaltens beschreiben, dargestellt. Zum einen wurde die Wasseraufnahme- und Quellungskinetik für Bodenproben mit unterschiedlicher Hydrophobizität untersucht. Darüber hinaus wurde nach Eigenschaften, die mit Unterschieden bei der Wasseraufnahme im Zusammenhang stehen, gesucht. Eine Betrachtung der Bodenstruktur von trockenen und befeuchteten Proben erfolgte mit einem ESEM-Mikroskop. 1H NMR-Relaxationszeitmessungen zeigen Veränderungen der Porengrößenverteilungen bei der Wasseraufnahme. Das mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) untersuchte Gefrierverhalten liefert Parameter, mit denen Unterschiede der Wasserbindung im Quellungsverlauf erfasst werden können. Schließlich deutet die Untersuchung von wässrigen Bodenextrakten darauf hin, dass sich die DOC-Molekülgrößenverteilung und deren Oberflächenaktivität in Abhängigkeit von der Hydrophobizität der Proben unterscheiden. Die Ergebnisse zeigen, dass Wasseraufnahme- und Quellungsvorgang bis zu drei Wochen dauern, dass aber auch nach dieser Zeit die Unterschiede zwischen hydrophoben und benetzbaren Bodenproben noch nicht aufgehoben sind. In entsprechend kurzen Zeiträumen ist deshalb auch keine Angleichung von Sorptions- und Transportprozessen zu erwarten.
