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Cartes-fiches 153
Langue Deutsch
Catégorie Biologie
Niveau École primaire
Crée / Actualisé 24.11.2014 / 07.12.2014
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81 Welche pH-Puffersysteme gibt es im Boden? und bei welchen pH-Werten sind sie wirksam? 

carbonatpuffer  ph6-8

silikatpuffer ph<7

oberflächenpuffer ph<6

aluminumpuffer ph<4

82 Je ___ die Körnungssummenkurve, desto besser sortiert ist der Boden.

A) steiler B)flacher 

steiler

83  Bringen Sie die Teilschritte der Sorption in die richtige Reihenfolge:

  1. A)  Diffusion durch den stationären Wasserfilm an der Oberfläche (Filmdiffusion)

  2. B)  Adsorptionsreaktion an der Oberfläche

  3. C)  Diffusion des Sorbats durch die freie Lösung in Richtung Sorbenten

  4. D)  Oberflächendiffusion

  5. E)  Mikroporendiffusion (bei porösen Sorbenten) 

c,a,b,d,e

84 Nennen Sie mögliche H+ Quellen im Boden. 

regen, mineralischerdüngen, pflanzenwurzeln, bodenlebewesen, emission (auto Gülle), Bodenatmung (bildung von Kohlensäure), Nitrifikation, Oxidation von löslichen fe-sulfiden

85. (Termin 5) was ist eine Redoxreaktion

Elektronen (e-) werden von einem Element oder Molekül (Elektronendonator bzw. RedukConsmiIel) auf ein anderes Element oder Molekül (Elektronen- akzeptor bzw. OxidaConsmiIel) übertragen 

Oxidation = Abgabe von Elektronen Reduktion = Aufnahme von Elektronen 

86. Was ist das Redoxpotential? 

Redoxpotenzial

Hängt vom Verhältnis der reduzierenden und oxidierenden Stoffe ab:

  • •  überwiegend reduzierte Spezies reduzierendes Milieu (Lösung kann leicht Elektronen abgeben)

  • •  überwiegend oxidierte Spezies oxidierendes Milieu (Lösung kann leicht Elektronen aufnehmen) 

Das Redoxpotenzial wird mit einer Edelmetallelektrode (z.B. Pt) als elektrisches Potenzial relaCv zu einer Bezugselektrode (Standard- Wasserstoffelektrode; Potenzial „Null“ gesetzt) gemessen und als Eh-Wert angegeben.

Je posiCver das Redoxpotenzial, desto stärker oxidierend wirkt ein Element oder Molekül 

 

87. Was ist die einfachste Methode die Bodenart zu bestimmen? 

Mit der Fingerprobe (zwischen Daumen und Zeigefinger) am schwach feuchten Bodenmaterial. 

Körnigkeit  Bindigkeit  Formbarkeit  Glanz Haftung 

88. Was sind sekundäre, was primäre Poren? 

Strukturbedingte Hohlräume sekundäre Poren

Kornzwischenräume sind körnungsbedingt primäre Poren 

89. Für welche Bodeneigenschaften ist die Körnung von Bedeutung? 

Wasserhaltevermögen

Durchlässigkeit

Durchlüftung

Durchwurzelbarkeit

Austrocknungsgefahr

Nährstoffgehalt

Pufferungsvermögen

Bearbeitbarkeit

Erwärmung

90. Wie läuft die Vorbehandlung der Probe zur Körnungsanalytik ab? 

  • •  Siebung auf < 2 mm (Feinerdeanteil)

  • •  Zerstörung der Organischen Substanz durch Naßoxidation mit Wasserstoffperoxid (H2O2)

  • •  Dispergierung von Tonmineralaggregaten mit Na- Pyrophosphat (Na4P2O7) 

91. Nenne Kenngrößen der Lagerung und erkläre den Unterschied! 

Festsubstanzdichte  

Festsubstanzdichte = feste masse (ohne wasser) / festes Volumen (ohne wasser)

Lagerungsdichte 

Lagerungsdichte = feste masse (ohne wasser) / gesamtes Volumen (mit wasser)

Porenvolumen, auch n = Porosität 

Porenvolumen = Volumen der Poren / Volumen Gesamt

Porenziffer 

Porenziffer = Volumen der Poren / Volumen Gesamt (ohne Wasser)

92. Wonach können Porenräume unterschieden werden? 

• Ihrem Grad der Vernetzung (Konnektivität)
• Ihrer Durchgängigkeit (Kontinuität)
• Ihren Durchmessern (Poren- bzw. Kapillarradien) • Ihrer Gewundenheit (Tortuosität) 

93. Nenne Ursachen für die Gefügeentstehung 

  1. 1)  Quellen und Schrumpfen – in tonhaltigen Böden durch wiederholtes Austrocknen und Wiederbefeuchten

  2. 2)  Frieren und Tauen – Frostaufbrüche und horizontale Bodenpressung beim Gefrieren von Wasser durch Volumenausdehnung (+9 Vol.-%)

  3. 3)  Biologisch – Durchporung (z.B. Regenwürmer, Wurzeln) und Vermischung/Verklebung von mineralischer und organischer Substanz (Abbauprodukte von Mikroorganismen und Ausscheidungsprodukte von Bodentieren)

  4. 4)  Chemisch – durch Ausfällung und Verkittung von Bodenteilchen

  5. 5)  Mechanisch – durch Bruch und Scherung z.B. bei der Bodenbearbeitung

94 siehe bild (welche poren räume sind das?)

links intra (innen)

rechts inter (zwischen)

95. Wann und warum schrumpfen Böden? 

Wassermenisken sind Auslöser für Schrumpfung, da sie Zugkräfte auf die Porenwandung ausüben 

Durch Schrumpfung entstehen grobe Poren (sekundäre Poren) zwischen Aggregaten während die Poren innerhalb von Aggregaten kleiner werden 

Aggregierung nimmt zu mit:

• Austrocknungsintensität und Häufigkeit

• mit dem Gehalt an quellfähigen Tonmineralen (Smectit, Vermiculit)

• mit steigender Konzentration höherwertiger Ionen in der Bodenlösung 

96. Welche Böden schrumpfen mehr und welche weniger und warum? 

• mit dem Gehalt an quellfähigen Tonmineralen (Smectit, Vermiculit)
• mit steigender Konzentration höherwertiger Ionen in der Bodenlösung 

97. 

Welche Voraussetzungen sind förderlich fur die Aggregatbildung bei

Schrumpfung

– unter welchen Umständen schrumpft ein Boden also besonders gut? 

Aggregierungsprozesse hängen von der sog. diffusen Doppelschicht ab è „Je dünner die diffuse Doppelschicht, desto stärker die Aggregierung“ 

je kleiner die teilchen desto mehr schrumpfen??

98. Was ist die diffuse Doppelschicht und welche Auswirkungen hat sie auf die Gefügeentwicklung? 

Aggregierungsprozesse hängen von der sog. diffusen Doppelschicht ab è „Je dünner die diffuse Doppelschicht, desto stärker die Aggregierung“ 

99. 

Warum ist das Platengefuge ungunstg fur die Wasserverhältnisse im

Boden?
Wie kann es zum Plattengefüge kommen? 

horizontal gelagerte Platten. Entstanden durch mechanische Belastung bei wiederholter Befahrung. Plattendicke 1- 50 mm. In Fahrspuren, Trampelpfaden und Pflugsohlen anzutreffen. Weitere Bildungsmöglichkeiten durch Eisdruck unterhalb von Gletschern oder im Bereich von Eislinsen. 

Bei dieser Gefügeform ist die Leitung von Wasser/Gas in horizontaler Richtung sehr viel größer als in vertikaler Richtung. Man spricht dann auch von einer Anisotropie von Transportfunktionen 

100. Bei welcher Bodentextur fnden wir Prismengefuge? 

vertikal gestreckte prismatische Absonderungen mit meist 3-6 rauen Seitenflächen. Durchmesser 10 – 300 mm. Im oberen Teil des Bodenprofils zerfallen die Prismen meist in Polyeder und Subpolyeder. Verbreitet in Pelosolen und Marschen 

101. Warum ist die Lagerungsdichte alleine keine geeignete Kenngröße für die Charakteristika des Lagerungszustandes eines Bodens? 

Die Lagerungsdichte alleine ist keine geeignete Kenngröße für die Charakterisierung des Lagerungszustandes von Böden, da gleiche Lagerungsdichten bei unterschiedlichen Gefügeausbildungen sehr unterschiedliche Funktionen aufweisen !

102. (Termin 7)Wo liegt der Unterschied zwischen gravimetrischem und volumetrischem Wassergehalt? 

Gravimetrischer Wassergehalt:

(Gewicht feuchter Boden - Gewicht Trockener Boden) / Gewicht trockener Boden

Volumetrischer Wassergehalt:

(Volumen feuchter Boden - Volumen Trockener Boden) / Volumen Gesamt

103. Eine Bodenprobe wiegt frisch 200g, nachdem sie 16,5 Stunden bei 105°C getrocknet wurde, wiegt sie noch 160g.
Ihre Lagerungsdichte beträgt 1,5g/cm3. Geben Sie den gravimetrischen und den volumetrischen Wassergehalt an! 

Gravimetrischer wassergehalt: 25%

Volumetrischer Wassergehalt: 37%

104. Welche Erscheinungs- /Bindungsformen des Wassers kennt ihr? 

Adsorptions-, Sicker-/Gravitations-, Kapilar-, Grundwasser, geschlossener Kapilarsaum

105. Wo würde Wasser am höchsten ansteigen? 

am dünnsten Rohr

106. Wie lautet die vereinfachte kapillare Steighöhengleichung? 

h = 1500/ r (in m mikrometer) = x in cm 

107. Welche Potenziale werden hier gesucht? Was bedeuten sie 

Matrix Potential: Unterdruck 

Piezometrisches Potential: Überdruck

108. Was stellt die pF-Kurve dar? 

Wassergehalt und Bindung im Boden (Matrixgehalt)

1. Ton 2. Schluff 3. Sand

109. Nenne die Wasserhaushaltskenngrößen, die aus der pf-Kurve ableitbar sind! 

Luftkapazität: 0-1,8 pF

Feldkapazität: 1,8-2,5 pF

Nutzbarefeldkapazität: 1,8-4,2

Totwasser (absoluterwelkepunkt): 4,2-7

110. Gegeben sind folgende Werte

• VolumetrischerWassergehaltbeiSättigung:50%

• VolumetrischerWassergehaltbeipF1,8:38%

• VolumetrischerWassergehaltbeipF4,2:10%

Berechne die Luftkapazität und die nFK! 

Luftkapazität: Sättigung - pF (1,8) = 12%

Nutzbarefeldkapazität: pF (1,8) - pF (4,2) = 28%

111. Welche Bodenprobe weist bei gleichen Bedingungen den höheren Wassergehalt auf?

Schluff- oder Tonboden?
Bei Ton: 2- oder 3-Schicht- Tonmineralreicher Boden? 

ton, bei ton 3 schicht da größere spezifische Oberfläche

112. Wie lassen sich aus der pF- Kurve die Porengrößenanteile des Bodens ableiten? 

je größer Luftkapa desto größer Poren

113. Was ist das hydraulische Potential? 

Hydraulische Potential = Matrix Potenital + Piezometrisches Potential + Gravimetrisches Potential

Summe aus Druck (Ober und Unter) und potentielle Energie durch die höhe gegenüber einer bezugsebene.

gibt energieniveau des wassers an

 

114. Welche Potentiale werden hier gesucht? 

1. Matrix 2. Hydraulisch 3. Gravimetrisch 

115. Was ist die Voraussetzung für eine Wasserbewegung in Böden? 

Ein Hydraulisches Potential gefälle. Wasser fließt von hoch zu niedrig

116. Die Darcy-Gleichung – Was kann mit ihr beschrieben werden, welche Bedingungen müssen gelten? 

MIt ihr kann das aussmaß der wWasserbewegung beschrieben werden.

Bedingung:

eindimensionaler Fluss, laminar (keine verwirbelung), Stationäres fließen (immer wasser kommt nach), geschlossenes Porensystem, 

abhängig von Potentialdifferenz, durchlässigkeit des Materials,und wasserleitfähigkeitskoeffiezient

117. 

In einem Boden soll zwischen zwei Punkten die Wassermenge errechnet werden, die pro

Tag hindurch fließt. Punkt 1 liegt 100 cm über dem Grundwasserspiegel, der hier als

Bezugsebene gilt. Punkt 2 liegt 80 cm unter Punkt 1. Die Matrixpotentiale betragen -500

an Punkt 1 und -300 an Punkt 2. Der kf -Wert beträgt 18cm / Tag. 

Q = -0,27 

Da negativ aufwärtsgerichteter Wasserfluss (verdunstung)

118. 

In einem Boden soll zwischen zwei Punkten die Wassermenge errechnet werden, die pro Tag hindurch fließt. (Fläche=1m2)

  • •  Punkt 1 liegt 70cm über der Bezugsebene.

  • •  Punkt 2 liegt 20 cm über der Bezugsebene.

  • •  Die MatrixpotenLale betragen -200cmWS an Punkt 1 und -500cmWS an Punkt 2.

  • •  Der kf -Wert beträgt 18cm / Tag. 

P1 70 + (-200) = -130 P2 20 + (-500) = - 480 ΔΨH = 350

Q/A*t= 0,18 m2/Tag * 350/50 Q= 1,26 m3 

119. 

In einem Boden soll zwischen zwei Punkten die Wassermenge errechnet werden, die pro Tag hindurch fließt. (Fläche=1m2)

Die MatrixpotenLale betragen -200 an Punkt 1 und -250 an Punkt 2.

P1 liegt auf der Bezugsebene
P2 130cm darüber
Der kf -Wert beträgt 0,018 cm / s. 

P1 0 + (-200) = -200 P2 130 + (-250) = - 120 ΔΨH = -80

Q/A*t= 0,018 cm/s* -80/-130 Q=1m2*86400s*0,00018 m/s* (-80/-130) =9,5 m3 

120. 

Das MatrixpotenMal beträgt an Punkt 1 -20cmWs und an Punkt 2 -120cmWS.

P1 liegt 15cm unter der Bezugsebene, P2 noch 50cm Mefer als P1

Der kfWert beträgt 10-2cm/s. Wie viel Wasser (in Liter ) fließt pro Tag durch die Bodensäule mit der Querschni[sfläche vom 1m2?

Und in welche Richtung? 

P1 -20 + (-15) = -35 P2 -120 + (-65) = - 185 ΔΨH = 150

Q/A*t= 0,01 cm/s* 150/50 Q=1m2*86400s*0,0001 m/s* 3 =25,9200 m3 =25920l