Abteilung Wasserressourcen und Trinkwasser

Böden können essentielle und toxische Spurenelemente aus natürlichen und anthropogenen Quellen zurückhalten. In Böden, die von saisonalen Überschwemmungen oder Vernässung betroffen sind, führt eine temporäre Wassersättigung zu reduzierenden Bedingungen. Diese Veränderungen können die chemische Speziation und Löslichkeit von Spurenelementen beeinflussen, was deren Bioverfügbarkeit und den Austrag in Oberflächen- und Grundwasserressourcen erhöhen kann. Der Klimawandel verstärkt diese Prozesse durch eine höhere saisonale Häufigkeit von Hochwasserereignissen und längere Vernässungsphasen im Winterhalbjahr.

Dieses Projekt untersucht die Dynamik ausgewählter Spurenelemente (Tl, As, Cu, Cd, Pb) in periodisch wassergesättigter Böden. Im Fokus stehen drei zentrale Aspekte: (i) der Einfluss saisonaler Temperaturschwankungen auf Bodenreduktion und Spurenelement-Freisetzung, (ii) die chemischen und biogeochemischen Prozesse, die das Verhalten von Spurenelementen steuern, und (iii) die Rolle mikroskaliger Prozesse bei der Mobilisierung von Spurenelementen. Zwei Doktorierende und eine Postdoktorandin untersuchen diese Aspekte in vier Arbeitspaketen mit einer Kombination aus Labor-Inkubationsexperimenten, modernen synchrotron-basierten Röntgenanalysen, und einem neuen experimentellen Ansatz auf der Basis von Bodenmikromodellen.

Ziel des Projekts ist es, zentrale Wissenslücken zu schliessen und neue methodische Ansätze zu entwickeln, um die Dynamik von Spurenelementen in periodisch wassergesättigten Böden besser zu verstehen. Die Ergebnisse sollen zur nachhaltigen Bodennutzung, zur verbesserten Bewirtschaftung kontaminierter Standorte und zum Schutz von Wasserressourcen unter aktuellen und zukünftigen klimatischen Bedingungen beitragen.