Bachelorarbeit
Komplexierung von Monothioarsenat an verschiedene Größenfraktionen von partikulärem und gelöstem organischem Material
Constantin Heitzer (03/2017-09/2017)
Betreuer: Britta Planer-Friedrich, Johannes Besold
Die Mobilität von Arsen (As) in sulfidischen und organik-reichen Systemen wie Mooren ist noch ungewiss. Neueste Studien demonstrierten eine Sorption von Arsenit über Sulfhydrylgruppen an natürliche organische Substanz. Weiterhin können Thioarsenate, Arsen-Schwefel-Verbindungen, die sich bei sulfidischen Bedingungen bilden, die As-Speziiering in Mooren dominieren. Bisher sind ihre Mobilität und die beeinflussenden Prozesses in solchen Systemen jedoch noch weitgehend unbekannt. Zur Untersuchung der Komplexierung von Monothioarsenat (MTA) mit kolloidaler und gelöster organischer Substanz (CDOM) wurden Laborexperimente und eine Fallstudie in Kittilä, Finnland durchgeführt, wobei verschiedene Partikelgrößenfraktionen betrachtet wurden. Außerdem wurde der Einfluss von vorheriger Sulfidbehandlung von CDOM sowie ein Vergleich mit der Remobilisierung von MTA-beladenem Torf untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine MTA-Komplexierung mit CDOM über Carboxylgruppen ohne vorherige Sulfidbehandlung und, für eine vorherige Sulfidbehandlung, eine Reduktion von MTA zu Arsenit und anschließende Komplexierung an Sulfhydrylgruppen der CDOM. Der Einfluss der CDOM-Partikelgröße war vernachlässigbar für die Partikelgrößen größer als 0,1 μm. Die <0,1 μm-Fraktion enthielt den Großteil des As, was auf die Anwesenheit von gelöstem MTA und nicht auf die Bildung von <0,1 μm As-CDOM-Komplexen zurückgeführt wurde. Dies impliziert niedrige Komplexierungstendenzen für Thioarsenate und einen geringen Einfluss der CDOM-Partikelgröße. Auch die vorherige Sulfidbehandlung von CDOM sowie der Vergleich mit der Remobilisierung von MTA-beladenem Torf zeigten keine signifikanten Unterschiede in der MTA-Komplexierung. Allerdings sollten die Ergebnisse aufgrund möglicher methodischer Probleme kritisch betrachtet werden. Zusammenfassend legt diese Studie eine höhere Mobilität für thioarsenische Spezies in sulfidischen und organik-reichen Systemen nahe.