Dorn, Jana : Untersuchungen zu Einzel- und Kombinationswirkungen von ausgewählten anorganischen und organischen Schadstoffen beim Anbau verschiedener Pflanzenarten auf Rieselfeldboden

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Kapitel 1. Einleitung

Durch die jahrzehntelange Ausbringung kommunaler und industrieller Abwässer sind Rieselfelder mit einer Vielzahl von organischen und mineralischen Schadstoffen belastet. Diese liegen zusammen mit anderen Elementen und Verbindungen u.a. auch mit Nährstoffen als gemischte, gewachsene Kontamination vor und haben sich in Verbindung mit ackerbaulicher Nutzung durch den Humus vorrangig im Oberboden angereichert.

Als Schadstoffgruppen mit ubiquitärer Verbreitung und besonderer Akkumulationstendenz in Rieselfeldböden sind z. B. Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Polychlorierte Biphenyle (PCB) und Schwermetalle (SM) zu benennen.

Die multifaktorielle Belastung hat zusammen mit der landwirtschaftlichen Nutzung der berieselten Flächen zu einer starken Veränderung von strukturellen und funktionellen bodenbiologischen Parametern der ursprünglichen Natur- und Kulturlandschaft geführt, die zudem noch eine geogen und anthropogen begründete Variabilität aufweist.

Bei einer Stillegung der Rieselfelder ist durch den Abbau der organischen Substanz sowie einsetzender langsamer Versauerung und der damit verbundenen Freisetzung gebundener Nähr- und Schadstoffe mit einer Beeinflussung der Lebensbedingungen für die Mikro- und Makrofauna des Bodens bis hin zu einer Verlagerung von Stoffen ins Grundwasser zu rechnen.

Aus Gründen der Umwelt- und Lebensvorsorge ist eine gezielte Sanierung, Stabilisierung und gegebenenfalls Renaturierung dieser Bereiche eine vordringliche Aufgabe, denn Rieselfelder haben oft eine große Ausdehnung und sind aufgrund ihrer stadtnahen Lage als Reserveflächen von hoher ökologischer (Natur-, Wasserschutzgebiete, Erholungsgebiete) und ökonomischer (Bau-, Industrieflächen) Relevanz.

Mit dem Bundes-Bodenschutzgesetz - BBodSchG (BGBl. I, 1998) und der Verordnung zu dessen Durchführung (Entwurf der Bodenschutz- und Altlastenverordnung - E-BodSchV, Stand: 01.09.1998) sind auch die gesetzlichen Voraussetzungen für einen bundesweit wirksamen Bodenschutz und die Sanierung von Altlasten geschaffen. Bestehende Bodenbelastungen müssen beseitigt und es muß Vorsorge getroffen werden, damit in Zukunft keine neuen Schäden entstehen können.

Für Rieselfeldböden kommt damit der Aufrechterhaltung höherer Gehalte an organischer Sub-


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stanz im Oberboden, d.h. der Konstanthaltung des Humusspiegels und der Immobilisierung der SM durch pH-stabilisierende Maßnahmen eine besondere Bedeutung zu.

Mit dem Anbau von Kulturpflanzen, die nicht der Futter- und Nahrungsgüterproduktion dienen, bietet sich eine Möglichkeit ökonomisch und ökologisch bedeutungsvoller Flächennutzung und -pflege an.

Dazu sind Kenntnisse zur Wirkung einer multifaktoriellen Belastung auf den Pflanzenertrag und die potentielle Aufnahme von Schadstoffen erforderlich, aber auch die Beziehungen der einzelnen Belastungskomponenten untereinander müssen hinreichend erforscht werden.

Untersuchungen zu Einzelstoffen bzw. mehreren Vertretern einer Stoffgruppe liegen vielfach vor und waren Grundlage für die Festlegung von Maßnahmen-, Prüf- und Vorsorgewerten für Böden im E-BodSchV (Stand: 01.09.1998). Nahezu unbekannt ist dagegen die Kombinations- und Akkumulationswirkung von Gefahrstoffen und kennzeichnet die Problematik von Grenzwertfestlegungen bei Vorliegen einer kombinierten Belastung (Terytze, 1990; 1992a,b).

Hierbei sind innerhalb einer Stoffgruppe und auch zwischen den verschiedenen Stoffgruppen Wechselwirkungen zu erwarten, ein Zusammenspiel im Sinne einer Wirkungsverstärkung ist möglich. Es liegt der Schluß nahe, daß die Schadstoffe kombiniert, bereits in Konzentrationen weit unter denen für Einzelsubstanzen ermittelten Schwellenwerten, schädliche Wirkungen auf Organismen ausüben. Das tatsächliche Kombinationsgeschehen dürfte sowohl synergistische, potenzierende, additive, unteradditive, unabhängige wie auch antagonistische Elemente enthalten.

Die vorliegende Dissertation soll einen Beitrag zur Einschätzung der komplexen Wirkung von organischen Schadstoffen (PAK, PCB) und SM unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen dieser Stoffe im Pfad "Boden-Pflanze" leisten.


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