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Prof. Dr. MacholzUmweltprojekte GmbH
Wenig berücksichtigt:
Bioverfügbarkeit von Schadstoffen
Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?
Messunsicherheit bei Bodenuntersuchungen
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
Prof. Dr. sc. nat. Rainer Macholz
Prof. Dr. Macholz Umweltprojekte GmbHPotsdamer Allee 66/68
14532 Stahnsdorf
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Prof. Dr. MacholzUmweltprojekte GmbH
Bioverfügbarkeit von Schadstoffen
Üb
erb
ew
ert
un
gBundes-Bodenschutz-Gesetz
Mit üblichen chemischen Analysen
werden Biologisch wirksame Schadstoffgehalte
Prüfwert
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
Üb
erb
ew
ert
un
g
werden
Gesamtgehaltean Schadstoffen erfasst.
Schadstoffgehaltesind geringer als Gesamtgehalte.
Bei Prüfwerten für Pb und Cdbereits berücksichtigt!
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Prof. Dr. MacholzUmweltprojekte GmbH
Wirkungspfad Boden -
Bodenorganismen
DIN ISO 17155Bodenatmung
DIN ISO 15685Nitrifikation
Mensch
DIN 19738Resorptions-verfügbarkeit
(oral)
Resorptions-verfügbarkeit
Grundwasser
E DIN 19529 Eluat 2:1
E DIN 19528Säulentest
Schadstoffabbau
3-Phasen-Extraktion
Methodenauswahl in BioRefineDIN ISO 17402Norm-Entwurf , 2007-12
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
DIN ISO 11268-2Reproduktionstest
Regenwürmer
verfügbarkeit(dermal)
Wirkungen,Abbau, Mobilität
eluierter Schadstofffraktion
DIN 38412-33Algentest
ISO 11348-3Leuchtbakterientest
Chemische Analytik der eluierten
Schadstofffraktion
Abbau im Säulenversuch
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Untersuchungsmethoden in BioRefine
Tenax-Verteilung
Regenwurm-test
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
Quellen: Mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. Rotard,TU Berlin und der Fraunhofer Gesellschaft
Tenax-Verteilung
Leuchtbakterien Grünalgen
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Prof. Dr. MacholzUmweltprojekte GmbH
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
UFOPLAN 3708 72 200(2008-2010)
Prof. Dr. MacholzUmweltprojekte GmbH
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orale Resorptionsverfügbarkeit
[mg/kg TS] Resorptionsverfügbarkeit [%]
Benzo[a]pyren 7,6 bis 67,5 3 bis 12%
MKW 2.250 bis 6.150 10 bis 45%
erprobt auf Brandenburger Liegenschaften für MKW und PAK
22%8% bioverfügbar
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
22%
78%
MKW
8%
92%
bioverfügbar
nicht bioverfügbar
BaP
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Auswirkungen auf die Bewertung
Beispiel: 14,8 mg/kg im Boden FeststoffOrientierende Erkundung
Kinderspiel-flächen 2
Park- undFreizeitanlagen 10
Wohngebiete
Prüfwerte für Benzo[a]pyren nach BBodSchV (1999)
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
davon 8% bioverfügbar
Kein Handlungsbedarf1,2 mg/kg bewertungsrelevantDetailerkundung
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Umsetzung
Die erwartete Novelle der Bundesbodenschutz-Verordnungberücksichtigt
- die Bioverfügbarkeit
- die Bestimmung der Resorptionsverfügbarkeit gemäß DIN 19738:2004 als genormtes Verfahren
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
Quelle: Mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. Rotard,TU Berlin
als genormtes Verfahren
„simulierte Verdauung“
Marktpreis >300 €/Untersuchung im Labor
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„Bewertung von Schadstoffen im Flächenrecycling und nachhaltigen Flächenmanagement auf der Basis der nachhaltigen Flächenmanagement auf der Basis der
Verfügbarkeit/Bioverfügbarkeit“Prof. Dr. mult. Dr. h. c. Konstantin Terytze (Verbundleitung, FU Berlin),
Cornelia Bernhardt, Dr. Kerstin Derz, Dr. Kerstin Hund-Rinke, David Kaiser, Dr. Werner Kördel, Manja Liese, Dr. Werner Linnenberg,
Prof. Dr. sc. nat. Rainer Macholz, Prof. rer. nat. Wolfgang Rotard, René Schatten, Bettina Suschke, Dr. Ines Vogel, Robert Wagner
21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
www.geo.fu-berlin.de/biorefine; www.refina-info.de à Projekte; www.umweltprojekte.de
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Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?(Grundwasser)
Nein: Einige Isocyclen fehlen! Andere sind weniger bedeutsam.
Es fehlen z. B.:
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
und weitere...
Vorschlag: 18 PAK
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Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?(Grundwasser)
Nein: NSO-Heterocyclen fehlen!
Es fehlen z. B.:
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Vorschlag: 20 NSO-Heterocyclen
und weitere...(Metabolit)
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Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?(Grundwasser)
Teilweise grundlegend andere Eigenschaften als „klassische“ PAK
Warum sind die wichtig?
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Prof. Dr. MacholzUmweltprojekte GmbH
Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?(Grundwasser)
NSO-Heterocyclen: Deutlich höhere Wasserlöslichkeit als „klassische PAK“
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
Mobilität Grundwasserpfad...
0,000003
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Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?(Boden-Luft-Pfad)
NSO-Heterocyclen: Deutlich höhere Flüchtigkeit als „klassische PAK“
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Mobilität (Boden)luftpfad...
Geruch!
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Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?(alle Pfade)
NSO-Heterocyclen: höhere Toxizität als „klassische PAK“
akute Wirkungen (sonst nur von Naphthalin/Methylnaphthalinen bekannt)
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(sonst nur von Naphthalin/Methylnaphthalinen bekannt)
genotoxisch, mutagen, cancerogen
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Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?
NSO-Heterocyclen: Probleme
1. Nur bei sehr wenigen Labors Standardanalytik (Referenzsubstanzen)
2. Messdaten zu Stoffeigenschaften unvollständig
3. Kontrollwerte 0,01 bis 0,1 µg/l
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
3. Kontrollwerte 0,01 bis 0,1 µg/l
4. Kein etabliertes Wissen
5. Toxizitätsdaten und gesundheitliche Bewertung unvollständig
6. Umweltverhalten unzureichend bekannt
Aus den Stand der Wissenschaft entwickelt sind der Stand der Technik.
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Messunsicherheit bei Bodenuntersuchungen
Die klassische Fehlerrechnung nach Gauß berücksichtigt nur zufällige Messfehler.
„Die Messungenauigkeit ist ein dem Messergebnis zugeordneter Parameter, der die Streuung der Werte kennzeichnet, die vernünftigerweise der Messgröße zugeordnet werden könnte.“ (Zitat VIM 1994.02)
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
(Zitat VIM 1994.02)
Forderung der BBodSchV, Anhang 1, Pkt. 4: „....Für das Analysenergebnis ist eine Messunsicherheit .... anzugeben.“
Maßnahmen zur Qualitätssicherung gefordert
ISO/TS 21748 (2004-03): 2fache Vergleichsstandardabweichung aus Ringversuchen
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Messunsicherheit bei Bodenuntersuchungen
Fachbeirat Bodenuntersuchungen FBU beim BMU: Zitat
„Ohne Informationen zur Messunsicherheit kann eine Entscheidung, ob die Messergebnisse die gesetzlichen Grenzen einhalten, nicht realisiert werden.“
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Wie hoch ist nun die Messunsicherheit?
Bei anorganischen Parametern geringer.Bei organischen Parametern höher.
Bei geringen Gehalten höher.
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Messunsicherheit bei Bodenuntersuchungen
Parameter des Anhang 2 BBodSchV Messunsicherheit [%]
Elementbestimmung im
Königswasserextrakt
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40 für Vorsorgewerte von Cd, Hg
Elementbestimmung im
Ammoniumnitratextrakt
30
50 für As und Pb
Cyanide 40
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Cyanide 40
PAK16 40
Benzo[a]pyren 50
Organochlorpestizide
(DDT, Hexachlorcyclohexan,
Hexachlorbenzol)
60
Pentachlorphenol 70
PCB6 50
Dioxine und Furane 60
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Prof. Dr. MacholzUmweltprojekte GmbH
Messunsicherheit bei Bodenuntersuchungen
Schlussfolgerungen
BBodSchV fordert Angaben zur Messunsicherheit –In der Praxis meist nicht berücksichtigt.
FBU weist darauf hin und hat wissenschaftliche Grundlagen gelegt.
Rechtsvorschriften weisen in der Regel keine Toleranzen von
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
Rechtsvorschriften weisen in der Regel keine Toleranzen von „Grenzwerten“ aus.
Insbesondere bei geringfügigen Über- und Unterschreitungen von „Grenzen“ ist der Gutachter gefordert ...
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Prof. Dr. MacholzUmweltprojekte GmbH
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
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21.Oktober 2011: Infotag „Altlastensanierung“ Umweltschutz Ost GmbH, Berlin
Dieser Vortrag steht mit einem ergänzenden Quellenverzeichnis bereit zum download unter
www.umweltprojekte.de/aktuelles vom 21.10.2011
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Quellenverzeichnis
Bioverfügbarkeit von Schadstoffen
www.refina-info.de
http://www.geo.fu-berlin.de/geog/fachrichtungen/physgeog/umwelt/forschung/biorefine
http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3739.pdf
http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/4172.pdf
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Sind 16 PAK nach EPA ausreichend?
Messunsicherheit bei Bodenuntersuchungen
http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/4172.pdf
http://www.natural-attenuation.de/content.php?pageId=2033
http://www.umweltbundesamt.de/boden-und-altlasten/fbu/index.htm
www.diss.fu-berlin.de/diss/.../FUDISS.../Nestler_Dissertation.pdf...
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