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Titelaufnahme

Titel
Aquatic greenhouse gas production and dissolved organic matter quality in streams of different pollution levels / author: Bauer Felix
VerfasserBauer, Felix
Betreuer / BetreuerinHein, Thomas ; Weigelhofer, Gabriele
ErschienenWien, 27.05.2016
UmfangIX, 81 Blätter : Diagramme, Karte
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Masterarbeit, 2016
Anmerkung
Mit deutscher Zusammenfassung
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Treibhausgasproduktion, DOM Qualität, DOM Quantität, Saisonale Muster, Denitrifikationspotential
Schlagwörter (EN)Aquatic greenhouse gas production, DOM quality, DOM concentration, seasonal patterns, denitrification potential
Schlagwörter (GND)Fließgewässer / Eutrophierung / Treibhausgas / Anthropogener Einfluss
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-20171 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
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Aquatic greenhouse gas production and dissolved organic matter quality in streams of different pollution levels [0.65 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die drei wichtigsten Treibhausgase, die von Fließgewässern emittiert werden, sind Kohlendioxid (CO2), Distickstoffmonoxid (N2O) und Methan (CH4). Hauptziel dieser Arbeit war es,die Treibhausgasproduktion in Abhängigkeit zur Belastung des Flusses mit Nährstoffen anthropogenen Ursprungs zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden 9 Flüsse (vergleichbar in Größe und Hydromorphologie) ausgesucht, die eine unterschiedliche Belastung aufwiesen. Die Flüsse wurden anschließend gemäß ihrer Belastung gruppiert, was einen Vergleich der unterschiedlichen Verschmutzungsgrades ermöglichte. Die Analyse zeigte, dass die Konzentration der Treibhausgase am höchsten in Flüssen mit hoher Belastung war, CH4 und N2O-Konzentrationen waren außerdem im Sommer signifikant höher als im Frühling. CH4 und CO2- Konzentrationen waren positiv mit DOC, den meisten DOM- Parametern sowie den NO2-N und NO3N-Konzentrationen im Wasser korreliert, N2O wies lediglich eine negative Korrelation mit der sedimentären NO3N-Konzentration auf. Die Analysen der optischen Eigenschaften ergab eine Dominanz von humic-artigen (C) und tyrocine-artigen (B2) Substanzen, sowie eine Steigerung aller DOM Fraktionen mit zunehmender Verschmutzung. FIX-Werte ergaben eine Tendenz in Richtung terrestrischer Quellen, vor allem im Sommer, während die niedrigen HIX-Werte eine pflanzliche, beziehungsweise tierische Düngung als Verschmutzungsquelle vermuten ließen. Ein „Global warming estimate“, das auf der Treibhausgaskonzentration im Flusswasser sowie dem jeweiligen „Global warming potential“ basiert, wurde in dieser Arbeit erstmals eingesetzt. Es war am höchsten in Flüssen mit hoher und mittlerer Verschmutzung, was die in diesem Zusammenhang durch menschliche Einflüsse verursachten Probleme weiter verdeutlicht. Die zusätzlichen Denitrifikationsexperimente zeigten, dass das Denitrifikationspotential ebenfalls in stark verschmutzten Flüssen am höchsten war, die Zugabe von Kohlenstoff führte zu einer weiteren Steigerung.

Zusammenfassung (Englisch)

The three most relevant greenhouse gases emitted by inland freshwater streams are carbon dioxide (CO2), nitrous oxide (N2O) and methane (CH4). The main goal of this thesis was to investigate the production of these in-stream greenhouse gases in context with the ambient N and dissolved organic matter (DOM) pollution. 9 stream reaches comparable in size and hydromorphology, though showing varying influence through agriculture, were selected. The streams were grouped according to their pollution, which allowed a comparison of the different pollution levels. The analysis showed that the concentration of CO2 an N2O was highest in the highly polluted, streams. CH4 and N2O-concentrations were significantly higher in summer, while CO2 concentrations were higher in spring. The dissolved CH4 and CO2 concentrations were positively correlated with DOC concentration as well as with most DOM parameters, water NO2N and NO3N concentration, while N2O concentration only showed negative correlation with sedimentary NO3N concentration. Optical properties of DOM analyses showed a dominance of humic-like (C) and tyrocine-like (B2) substances for all streams, the amount of all DOM fractions increased with the pollution. FIX values indicated a terrestrial source for most streams, especially in summer, and HIX values were quite low for all streams, pointing towards plant biomass and animal manure as pollution source. A global warming estimate, based on the greenhouse gas concentrations in the stream water and their specific global warming potential, was introduced in this thesis. It was highest in streams of high and moderate pollution, underlining the set of problems possibly caused by anthropogenic influence. Denitrification enzyme activity (DEA) experiments showed that the denitrification potential was highest for sediments of streams of high pollution levels, the addition of organic carbon led to an increase of the denitrification potential.