Häufig gestellte Fragen

Leonardit ist eine Kohle von niedrigem Inkohlungsgrad entstanden aus prähistorischen Pflanzenmaterial. Es wird bei zu Tage tretenden Braunkohlevorkommen in der Regel sehr nahe an der Oberfläche gefunden. Es unterscheidet sich von Braunkohle durch den hohen Oxidationsgrad und der höherwertigen Carboxylgruppen. Aufgrund der großen Menge an lebenden Bakterien wurde Leonardit, anstelle von Kohle, in bestimmten Sedimentationsschichten gebildet. Als stark abgebauter komprimierter natürlicher organischer Humus, der durch mikrobielle Aktivität bearbeitet wurde, hat Leonardit einen hohen Gehalt an Huminsäure, welches eines der biochemisch aktivsten Moleküle ist. Die Zusammensetzung von Leonardit liegt im Durchschnitt bei 75-90% organischem Material und der Gehalt an Aluminium, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Schwefel, Eisen und Kalzium liegt bei weniger als 1%. Leonardit wird als ein natürliches Material abgebaut wird, wobei sich die Zusammensetzung der Leonardit in der jeweiligen Lagerstätte sehr homogen ist, aber die Qualitäten in den einzelnen Lagerstätten sehr unterschiedlich sein können.

Die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der Huminsäuren, aus Leonardit durch alkalische Extraktion gewonnen, werden als Humate bezeichnet. Die Natrium-Humate werden z.B. als Druckfarben eingesetzt. Die Kalium-Humate dagegen werden in der Landwirtschaft und im Gartenbau eingesetzt. Nur Kalium-Humate sind für die ökologische Landwirtschaft durch OMRI (Organic Materials Review Institute) zugelassen.

Huminsäuren sind komplexe organische Moleküle, die durch den Abbau von organischen Stoffen im Boden gebildet wird. Sie sind die Hauptfraktion der natürlichen Huminstoffe und fungieren als biologisches Zentrum im Boden. Es ist der Sammelbegriff für Huminsäure und Fulvosäure.

Huminsäuren stimulieren und fördern das Pflanzenwachstum mit dem Ergebnis einer höheren Ernte. Huminsäuren verbessern die Bodenstruktur und erhöhen das Wasserrückhaltevermögen. Um die Bodenfruchtbarkeit im Ackerbau zu erhalten, muß organisches Material bzw. Humus zugeführt werden. Dies kann auch durch die direkte Gabe von Huminsäuren erfolgen und es wird damit auch die Bodenfruchtbarkeit erhöht.

Das wichtigste Merkmal der Huminsäuren ist ihre Fähigkeit Ionen zu binden, und chelatisieren diese durch biochemische Reaktionen. Dadurch werden die Nährstoffe leichter für die Pflanzen verfügbar, und fördern damit das Wachstum der Pflanzen. Auf drei Wegen wirken die Huminsäuren auf Boden und Pflanze: Sie wirken positiv auf die Bodenstruktur, durch chemische Prozesse werden die Fixierungseigenschaften des Bodens erhöht und sie stimulieren den Stoffwechsel der Pflanze und die Aktivitäten der Mikroorganismen.

Ja, Huminsäuren wirken als natürlicher Chelator für Spurenelemente und Nährstoffe im Boden. Sie fördern die Nährstoffaufnahme durch die Pflanzen durch Chelatisierung der Makro- u. Mikronährelemente. In Abwesenheit von Chelaten, liegen Eisen-, Kupfer-, Zink-, Manganionen und weitere Spurenelemente als unlösliche Hydroxide vor. Die Huminsäuren halten die Spurenelemente in Lösung und damit für die Pflanze verfügbar.

Huminsäuren im gewachsenen Tonschichten können eine wichtige Rolle spielen bei der (Im)-Mobilisation (Komplexierung) von toxischen Metallionen wie z.B. Radionucleoide in geologisch tiefgelegenen Untertage-Abfalldeponien für hochradioaktiven Abfall.

Für ein besseren Verständnis wurden die Einflussfaktoren des Sorptionsverhaltens von Eu3+ und Gd3+ -Ionen, als homolog zu den Actiniden Am und Cm, unter verschiedenen Bedingungen untersucht. (Waste Disposal in Clay Formations: Influence of Humic Acid on the Migration of Heavy-Metal Pollutants: Ralf Kautburger; Horst P. Beck)

 

Es wurde die Effekte der Metalladsorption unter Einfluss von Huminstoffe auf die Metalldesorption von Tonmaterialien untersucht.

 

Die Desorption von Metallen tritt in Tonschichten, als Folge der Versauerungsprozesse im Boden, auf. Im allgemeinen wird in Gegenwart von Humus der Desorption entgegengewirkt. Für alle untersuchten Tonmaterialien, wurde eine höhere Adsorption von Metallen an Huminsäuren in neutralen und sauren Boden-Systemen festgestellt. Eine allgemein verwendeter Verbundansatz (linear additive Modell) wurde auf Eignung bei der Rekonstruktion der Fest-Flüssig-Verteilung von Metallen in ternäre Systeme (Metall/Huminsäure/Ton) auf der Grundlage von Daten für binäre Teilsysteme getestet. Das Modell kann qualitativ den Einfluß von Huminsäure als Funktion des pH-Werts erläutern, aber es fehlt noch der quantitative Nachweis. Es scheint, daß die Elementarprozesse (Metalladsorption, Metall-Huminsäure-Komplexierung; Huminsäureadsorption) nicht als unabhängig voneinander betrachtet werden können.

 

Entnommen aus: Effect of humic matter on metal adsorption onto clay materials: testing the linear additive model. Lippold H1, Lippmann-Pipke J.

 

Abstract:

 

EINFLUSS VON HUMINSTOFFEN AUF DAS MIGRATIONSVERHALTEN RADIOAKTIVER UND NICHTRADIOAKTIVER SCHADSTOFFE UNTER NATURNAHEN BEDINGUNGEN

 

Es wurde das Wechselwirkungsverhalten von Huminsäuren mit Uran(V1) sowie der Einfluß von Huminstoffen auf das Migrationsverhalten von Uran untersucht. Einen Schwerpunkt der Arbeiten bildete die Synthese von vier verschiedenartigen Huminsäuremodellsubstanzen sowie deren Charakterisierung im Vergleich zur natürlichen Huminsäure von Aldrich. Eine radiometrische Methode zur Bestimmung funktioneller Gruppen wurde neben herkömmlichen Methoden zur Bestimmung der Huminsäurefunktionalität eingesetzt. Die Modellhuminsäuren zeigen mit natürlichen Huminsäuren vergleichbare funktionelle und strukturelle Eigenschaften zur Bestimmung des Einflusses phenolischer OH-Gruppen auf das KomplexbildungsverhaIten von Huminsäuren wurden modifizierte Huminsäuren mit blockierten phenolischen OH-Gruppen synthetisiert. Ein Syntheseverfahren für 14c-markierte Huminsäuremodellsubstanzen mit hoher spezifischer Aktivität wurden entwickelt. Das Komplexbildungsverhalten synthetischer und natürlicher Huminsäuren mit Uran(V0 wurde mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie, laserinduzierter Fluoreszenzspektroskopie und FTR-Spektroskopie untersucht. Es wurde nachgewiesen, daß die synthetischen Huminsäuremodellsubstanzen ein mit natürlichen Huminsäuren vergleichbares Wechselwirkungsverhalten gegenüber Uran(V1) zeigen und somit die Funktionalität der natürlichen Analoga gut simulieren. Erstmals wurde unter Verwendung einer modifizierten Huminsäure der Einfluß phenolischer OH-Gruppen auf das Komplexbildungsverhalten von Huminsäuren untersucht. Im Rahmen von laserspektroskopischen Untersuchungen zur Komplexierung von Aldrich Huminsäure mit Uran(V1) bei pH 7 wurde die Bildung eines Uranylhydroxyhumat-Komplexes nachgewiesen. Das Migrationsverhalten von Uran in einem sandigen huminstoffreichen Grundwasserleiter wurde in Säulenexperimenten untersucht. Ein Teil des Urans wird ungehindert huminstoffgebunden durch das Sediment transportiert. Das Migrationsverhalten von Uran wird stark durch kinetisch kontrollierte Wechselwirkungs- Prozesse mit den Huminstoffkolloiden beeinflußt.

 

Der Einfluß von Huminsäuren auf die Sorption von Uran an Phyllit wurde in Batchexperimenten mit zwei verschiedenen Huminsäuren untersucht. Die Sorption von Uran an Phylit wird durch das vom pH-Wert abhängige Sorptionsverhalten der Huminsäuren beeinflusst. Autoren: Susanne Pompe, Marianne Bubner, Katja Schmeide, Karl Heinz Heise, Gert Bernhard, Heino Nitsche

Huminsäuren düngen den Boden nicht wie herkömmliche Mehrnährstoffdünger, sind aber mit diesen mischbar. Die Huminsäuren erhöhen aber die Verfügbarkeit von Nährstoffen und sorgen damit für eine ausgewogene und bedarfsgerechte Pflanzenernährung.

Wenn Huminsäuren von den Pflanzen im möglichst frühen Kulturstadien aufgenommen werden, dann zeigen sich die besten Ergebnisse: Zunahme der Zellteilung, besseres Wurzelsystem und mehr oberirdische Biomasse. Erhöhung der hotosynthesprodukte und verbesserte Pflanzenatmung. Huminsäuren sind natürliche Nährstoffchelatoren insbesondere unter alkalischen Bedingungen.

Wandeln Elemente zu pflanzenverfügbaren Nährstoffen um. Erhöhen die Eisenverfügbarkeit. Erhöhen die Durchlässigkeit der Cutikula. Vermindern Pflanzenstress und erhöhen die Erntequalität.

Die Versuche haben gezeigt, dass Huminsäuren in allen Landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturen eingesetzt werden können. Da es sich um biologische Systeme handelt, ist der Einsatz von Huminsäuren von Wetter-, Wasser- und Bodenbedingungen abhängig. Huminsäuren helfen aber den mindern den Einfluß der Streßfaktoren Wärme und Wassermangel auf die Pflanze.