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Strategien zur nachhaltigen Inwertsetzung nicht wettbewerbsfähiger Brachflächen Verbundvorhaben im BMBF-Förderschwerpunkt REFINA SINBRA Dipl.-Ing. Olaf Holm; Prof. Dr. Wolfgang Rotard Technische Universität Berlin - Institut für Technischen Umweltschutz - Fachgebiet Umweltchemie - Sekr. KF3 - Strasse des 17. Juni 135 - 10623 Die Kontaminationsfahne auf der ehemaligen WGT-Liegenschaft in Krampnitz, nördlich von Potsdam fließt direkt in ein Feuchtgebiet, in dem der Einsatz schweren Gerätes unmöglich ist und somit eine abschließende Bewertung des Standortes mit herkömmlichen Verfahren verhindert. Voruntersuchungen an Pflanzen zum Nachweis von leichtflüchtigen halogenierten Kohlenwasserstoffen (LHKW), vornehmlich den Chlorethenen, belegen deren Existenz im Pflanzengewebe. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, Kontaminationsfahnen im Grundwasser (GW) zu kartieren und zu überwachen. Die Ziele der Untersuchungen sind: - Weiterentwicklung und Validierung der vorhandenen Probenahmetechnik, Aufbereitung und Analytik zu einem leistungsfähigen, präzisen und zuverlässigen Analyseverfahren sowie - Schadstoffkartierung des Standortes anhand der autochthonen Pflanzen In den bisherigen Untersuchungen wurde der für den Wasser- transport relevante Bereich zwischen Rinde und Holz heraus- geschnitten und in Headspace-Vials überführt. Die GC/MS- Analyse erfolgt mittels Solid-Phase-Microextraction (SPME) direkt aus den so gewonnenen Headspace-Proben. Ziel ist die Bestimmung von LHKW-Gehalten in Pflanzen- proben bezogen auf deren Trockensubstanz bzw. deren Wassergehalt. Eine anschließende Interpolation mit Surfer führt zu kartographischen Darstellungen von Schadstofffahnen, die mit ArcGIS dargestellt und mit herkömmlichen Verfahren abgeglichen werden können. Pflanzen zur Sanierung, Kartierung und zum Monitoring von LHKW-kontaminierten Standorten Ziel der Voruntersuchungen war die Ermittlung der Schadstoffausbreitung durch Pflanzenproben an drei Standorten. Eine Quantifizierung war zunächst nicht vorgesehen. Die guten Ergebnisse veranlassten jedoch zur Einführung einer 10-stufigen semiquantitativen Bewertungsskala. - Die Pflanzenbeprobungen fanden im Vorfeld einer abschließenden Gefährdungsabschätzung statt. - Die Vorkartierung der Fahne führte zur zielgerichteten Festlegung der Ansatzpunkte für die anschließenden In-situ-Erkundungen. - Die Schadstofffahne wurde neu bewertet. - Die Schadstoffsituation wurde anschließend anhand herkömmlicher GW- Untersuchungen an diesem heterogen belasteten Standort im Wesentlichen bestätigt. - Auf Grundlage der Pflanzenkartierung wurden seitens der Ordnungs- behörde konkrete Untersuchungen zur Eingrenzung der Fahne angeordnet. - Die Ergebnisse der Pflanzenkartierung zeigen eine neue, veränderte Ausrichtung der bisher unzulänglich erkundeten Schadstofffahne auf und - lassen Rückschlüsse auf das GW-Fließgeschehen bzw .die Transportmechanismen sowie - auf die natürlichen mikrobiellen Abbauprozesse (TCE cDCE) zu. Standort Bernau: Standort Jüterbog: Standort Krampnitz (vgl. Graphik): LCKW-Fahne am Standort Krampnitz (aus GW-Beprobung von 2001) Gehalte in Pflanzenproben: 1 - nicht enthalten, 2 - unsicher bis 10 - sehr viel enthalten Förderung / Partner Für die Bewertung von LHKW-kontaminierten Standorten wird eine leistungsfähige innovative Probenahmetechnik und -analytik entwickelt, die für verschiedene Pflanzen (Bäume, Schilf, aber auch Nutzpflanzen) und deren unterschiedliche Kompartimente (Blätter, Früchte, Stängel/Stamm etc.) verwendet werden kann. Damit wird eine Grundlage geschaffen, das Wirken von Pflanzen auf LHKW-kontaminierten Standorten zu beurteilen und deren Beteiligung am Schadstoffkreislauf zu bilanzieren. Weitere wissenschaftliche Ziele zur Etablierung als Erkundungs- und Sanierungsverfahren sind: - Kalibrierung der Pflanzenbeprobung gegenüber den herkömmlichen Verfahren der Grundwasser- und Bodenbeprobungen, - Kalibrierung der Pflanzenbeprobung gegenüber jahreszeitlichen und witterungsbedingten Schwankungen, - Charakterisierung der Eliminationsprozesse von LHKW in ausgewählten Pflanzen (Abbau, Exhalation, Sorption bzw. Einbau in die Pflanzenmatrix) und - Übertragung des Verfahrens auf andere umweltrelevante, leichtflüchtige Schadstoffe (MKW, BTEX). Diskussion / Ausblick Einleitung / Problemstellung Material / Methoden Ergebnisse aus Voruntersuchungen Forschung für die Reduzierung der Flächeninanspruchnahme und ein nachhaltiges Flächenmanagement Brandenburgische Brandenburgische Boden Gesellschaft für Grundstücksverwaltung und -verwertung mbH Department Grundwassersanierung & Department Monitoring- und Erkundungstechnologien, Leipzig/Halle IMU - Institut für Medienforschung und Urbanistik, München Tübinger Gesellschaft für Angewandte Geowissenschaften e.V. Technische Universität Berlin Fachgebiet Bau- und Planungsrecht Unviersität Tübingen Zentrum für Angewandte Geowissenschaften Quadriga, Berlin

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Page 1: SINBRA-Poster TV5-Phyto · Title: SINBRA-Poster_TV5-Phyto.cdr Author: Olaf Holm Created Date: 2/13/2008 11:05:32 AM

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Verbundvorhaben imBMBF-Förderschwerpunkt REFINA

SINBRA Dipl.-Ing. Olaf Holm; Prof. Dr. Wolfgang Rotard

Technische Universität Berlin - Institut für Technischen Umweltschutz - Fachgebiet Umweltchemie - Sekr. KF3 - Strasse des 17. Juni 135 - 10623

Die Kontaminationsfahne auf derehemaligen WGT-Liegenschaft in Krampnitz,nördlich von Potsdam fließt direkt in einFeuchtgebiet, in dem der Einsatz schwerenGerätes unmöglich ist und somit eineabschließende Bewertung des Standortes mitherkömmlichen Verfahren verhindert.

Voruntersuchungen an Pflanzen zumNachweis von leichtflüchtigen halogeniertenKohlenwasserstoffen (LHKW), vornehmlichden Chlorethenen, belegen deren Existenz imPflanzengewebe. Damit eröffnet sich dieMöglichkeit, Kontaminationsfahnen imGrundwasser (GW) zu kartieren und zuüberwachen.

Die Ziele der Untersuchungen sind:- Weiterentwicklung und Validierung dervorhandenen Probenahmetechnik,Aufbereitung und Analytik zu einemleistungsfähigen, präzisen und zuverlässigenAnalyseverfahren sowie- Schadstoffkartierung des Standortesanhand der autochthonen Pflanzen

In den bisherigen Untersuchungen wurde der für den Wasser-transport relevante Bereich zwischen Rinde und Holz heraus-geschnitten und in Headspace-Vials überführt. Die GC/MS-Analyse erfolgt mittels Solid-Phase-Microextraction (SPME)direkt aus den so gewonnenen Headspace-Proben.

Ziel ist die Bestimmung von LHKW-Gehalten in Pflanzen-proben bezogen auf deren Trockensubstanz bzw. derenWassergehalt.

Eine anschließende Interpolation mit Surfer führt zukartographischen Darstellungen von Schadstofffahnen, diemit ArcGIS dargestellt und mit herkömmlichen Verfahrenabgeglichen werden können.

Pflanzen zur Sanierung, Kartierung und zumMonitoring von LHKW-kontaminierten Standorten

Ziel der Voruntersuchungen war die Ermittlung der Schadstoffausbreitungdurch Pflanzenproben an drei Standorten. Eine Quantifizierung warzunächst nicht vorgesehen. Die guten Ergebnisse veranlassten jedoch zurEinführung einer 10-stufigen semiquantitativen Bewertungsskala.

- Die Pflanzenbeprobungen fanden im Vorfeld einer abschließendenGefährdungsabschätzung statt.- Die Vorkartierung der Fahne führte zur zielgerichteten Festlegung derAnsatzpunkte für die anschließenden In-situ-Erkundungen.

- Die Schadstofffahne wurde neu bewertet.- Die Schadstoffsituation wurde anschließend anhand herkömmlicher GW-Untersuchungen an diesem heterogen belasteten Standort imWesentlichen bestätigt.- Auf Grundlage der Pflanzenkartierung wurden seitens der Ordnungs-behörde konkrete Untersuchungen zur Eingrenzung der Fahne angeordnet.

- Die Ergebnisse der Pflanzenkartierung zeigen eine neue, veränderteAusrichtung der bisher unzulänglich erkundeten Schadstofffahne auf und- lassen Rückschlüsse auf das GW-Fließgeschehen bzw .dieTransportmechanismen sowie- auf die natürlichen mikrobiellen Abbauprozesse (TCE cDCE) zu.

Standort Bernau:

Standort Jüterbog:

Standort Krampnitz (vgl. Graphik):

LCKW-Fahne am Standort Krampnitz (aus GW-Beprobung von 2001)Gehalte in Pflanzenproben: 1 - nicht enthalten, 2 - unsicher bis 10 - sehr viel enthalten

Förderung / Partner

Für die Bewertung von LHKW-kontaminierten Standortenwird eine leistungsfähige innovative Probenahmetechnik und-analytik entwickelt, die für verschiedene Pflanzen (Bäume,Schilf, aber auch Nutzpflanzen) und deren unterschiedlicheKompartimente (Blätter, Früchte, Stängel/Stamm etc.)verwendet werden kann.

Damit wird eine Grundlage geschaffen, das Wirken vonPflanzen auf LHKW-kontaminierten Standorten zu beurteilenund deren Beteiligung am Schadstoffkreislauf zu bilanzieren.

Weitere wissenschaftliche Ziele zur Etablierung als Erkundungs- undSanierungsverfahren sind:- Kalibrierung der Pflanzenbeprobung gegenüber den herkömmlichen Verfahrender Grundwasser- und Bodenbeprobungen,- Kalibrierung der Pflanzenbeprobung gegenüber jahreszeitlichen undwitterungsbedingten Schwankungen,- Charakterisierung der Eliminationsprozesse von LHKW in ausgewähltenPflanzen (Abbau, Exhalation, Sorption bzw. Einbau in die Pflanzenmatrix) und- Übertragung des Verfahrens auf andere umweltrelevante, leichtflüchtigeSchadstoffe (MKW, BTEX).

Diskussion / Ausblick

Einleitung / Problemstellung

Material / Methoden

Ergebnisse aus Voruntersuchungen

Forschung für dieReduzierung der

Flächeninanspruchnahmeund ein nachhaltigesFlächenmanagement

Brandenburgische BrandenburgischeBoden Gesellschaft

für Grundstücksverwaltung und-verwertung mbH

Department Grundwassersanierung& Department Monitoring- und

Erkundungstechnologien,Leipzig/Halle

IMU - Institut fürMedienforschung undUrbanistik, München

Tübinger Gesellschaft fürAngewandte

Geowissenschaften e.V.

Technische UniversitätBerlin

Fachgebiet Bau- undPlanungsrecht

Unviersität TübingenZentrum für Angewandte

Geowissenschaften Quadriga, Berlin