REM-Aufnahmen von Staubpartikeln an Spinnweben
Abb.1: Anwendung bildgebender Methoden für (bio)kolloidale Phasen; A) 3D Rasterkraftmikroskopie (AFM) - Aufnahme eines begeißelten Mikroorganismus B) Rasterelektronenmikroskopie (REM) - Aufnahme einer multimineralischen kolloidalen Phase
Foto: Marcus Böhm
Kleinste Partikel im sub-mm-Bereich spielen in den Geo- und Umweltwissenschaften eine herausragende Rolle. Aufgrund ihrer geringen Größe können sie im Wasser und der Atmosphäre über weite Strecken transportiert werden und tief in Organismen eindringen. Zudem sind sie aufgrund ihres hohen Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen häufig Hauptakteure bei Sorptions- und Transformationsprozessen von Nähr- und Schadstoffen. Die AG Angewandte Geologie arbeitet in verschiedenen Projekten (u.a. MykoBEst, TRAVARIS, CONCERT CCair, AquaDiva, SPIEG3L), zu den Themen Nanopartikeln, (Bio-)Kolloiden und untersucht mittels eines multimethodischen Ansatzes dabei sowohl verschiedene Umweltkompartimente als auch natürliche und anthropogene Partikel.
Die AG Angewandte Geologie arbeitet in verschiedenen Bereichen zu kleinsten Partikeln. Dabei werden sowohl verschiedene Umweltkompartimente als auch natürliche und anthropogene Partikel beleuchtet.
Nanopartikel/(Bio)Kolloide
Die quantitative Beschreibung der transportkontrollierenden Prozesse von natürlichen und künstlichen Nanopartikeln über die Bodenzone in Grundwasserleiter oder aus dem Grundwasserleiter über die Bodenzone in die Biosphäre ist noch weitestgehend unverstanden. Gegenstand aktueller Forschung ist daher das Prozessverständnis durch einen sogenannten „Bottom-up“ Ansatz im Rahmen von klein- und mesoskaligen Säulenexperimenten bis hin zu Feldexperimenten mit Großlysimetern. Dabei werden gezielt einzelne Parameter, wie bestimmte Eigenschaften des Kollektors (z.B. hydrogeochemische Eigenschaften von Aquifer- oder Bodensubstraten sowie Kluftoberflächen) oder der Nanopartikel variiert. Damit einhergehend liegt ein weiterer Fokus der Arbeiten auf dem Co-Transport von Schadstoffen an natürlichen und künstlichen anorganischen und organischen Nanopartikeln und (Bio-)Kolloiden und hier speziell (a) die Gründe für die beobachteten Spurenelement Desorptionskinetiken (Sorption oder struktureller Einbau) und (b) die modelltechnische Beschreibung dieser Transportprozesse. Dabei liefern Kombinationen von Labor- und Geländeversuchen sowie verschiedenen Analysemethoden auch in Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen, wie z.B. Hydrogeologie und Mineralogie grundlegende Erkenntnisse.
Beteiligte: Prof. Thorsten Schäfer, Marcus Böhm, Dr. Sarah Nettemann, Steffen Hellman, Ruth Ewouame, Valentin Gabert
Projekte: MykoBEst, TRAVARIS, CONCERT CCair, AquaDiva, SPIEG3L
Abgeschlossene Projekte: TRANS-LARA, USER II, NacoTe
Nanopartikel Tracking Analyse
Foto: li.Marcus Böhm, re.Sarah Nettemann