Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter ... · Xylem Ring R i n d e Phloem Ring...

Pflanzen zur Kartierung und zum Pflanzen zur Kartierung und zum MonitoringMonitoringkontaminierter Standortekontaminierter Standorte

Olaf HolmOlaf Holm und Wolfgang und Wolfgang RotardRotard

TechnischeTechnische UniversitUniversitäätt Berlin, Berlin, FachgebietFachgebiet UmweltchemieUmweltchemie

08.10.2009 | 08.10.2009 | BioRefineBioRefine--WorkshopWorkshop | Berlin| Berlin

Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard

Technische Universität Berlin

PhytoremediationPhytoremediation –– ProzesseProzesse

Kontamination inBoden

undGrundwasser

Schadstoffaufnahme

Phytoextraktion, Phytodegradation

Phytoexhalation

Rhizodegradation,Phytostabilisation

Raven et al. 2006Biologie der Pflanzen,verändert

Pflanzenkartierung & Pflanzenkartierung & MonitoringMonitoring

Bestimmung der Schadstoffgehalte in Pflanzen zur Kartierung und zur Überwachung von kontaminierten Standorten

Vorteile:

• oberirdische Beprobung

• gering invasiv

• schnell

• kostengünstig

• Kampfmittel- und Leitungsfreigaben entfallen

• Anwendbarkeit in schwer zugänglichen Bereichen (z.B. Feuchtgebiete)

Schematischer Aufbau eines BaumstammsSchematischer Aufbau eines Baumstamms

Raven et al. 2006Biologie der Pflanzen,verändert

Xylem Ring

Phloem RingTotholz

ProbenahmeProbenahme

Probenahmeutensilien

Zuwachsbohrer

Vermessung des Baums (GPS, Umfang)

Entfernen der Rinde

eingedrehter Zuwachsbohrer

Zurechtschneiden des Bohrkerns

Verschließen des Headspace-Vials

Wellnessprogramm mit künstlicher Rinde

danach..

AnalyseAnalyse

www.labhut.de

Solid-Phase-Microextraction(SPME)

PhytoscreeningPhytoscreening –– Krampnitz Aug/Sep 2007Krampnitz Aug/Sep 2007

• 220 Bäume: keine Nadelbäume; bevorzugte Arten;Hauptbaumgattungen Birke, Weide und Pappel

• Probenahme: Höhe 50 cm;Tiefe 5 cm ohne Phloem

• Konditionierung: 8h Ultraschallbad

• Messung: HS-SPME-GC/MS (26 Substanzen)

• Auswertung: semi-quantitative Skala (10 Stufen)1: nicht nachgewiesen2: unsicher3 – 10: ansteigende Gehalte

Ehemalige MilitEhemalige Militäärliegenschaft rliegenschaft –– KrampnitzKrampnitz

PhytoscreeningPhytoscreening –– AnsatzpunkteAnsatzpunkte

Krampnitz Aug/Sep 2007

PhytoscreeningPhytoscreening –– ErgebnisseErgebnisse

Trichlorethen (TCE), Krampnitz Aug/Sep 2007

PhytoscreeningPhytoscreening versusversus DirectDirect PushPush

Trichlorethen (TCE), Krampnitz Aug/Sep 2007

Fahnenabgrenzung im FeuchtgebietFahnenabgrenzung im Feuchtgebiet

Trichloroethene (TCE), Krampnitz Aug/Sep 2007

PhytoscreeningPhytoscreening –– ZusammenfassungZusammenfassung

EignungEignung……

• nachgewiesen für unterschiedliche Baumarten und -größen

• nachgewiesen für TCE, cDCE und trans-DCEan einem weiteren Standort für 1,2-Dichlorethan

• eingeschränkt für BTEX, Chloromethane and Tetrachlorethen

• für andere Schadstoffe ????

PhytoscreeningPhytoscreening –– AnforderungenAnforderungen

StandortStandort……

• oberflächennahes Grundwasser

• Kontamination nahe der Oberfläche

• adäquate Vegetation

MethodeMethode……

• saisonale Beprobung

• Abgleich mit Standardmethoden

• geringe oder abschätzbare Schwankungen

(Jahreszeit, Wetter, Baumarten und -größen)

ProbenahmetechnikProbenahmetechnik –– EvaluationEvaluation

• keine zwei gleichen Proben

• limitierte Anzahl an Proben

Untersuchte Einflussfaktoren Untersuchte Einflussfaktoren ……

• Tiefe

• Höhe

• Ausrichtung am Baum

• Baumkonsortien

• Wetterumschwung

• Tagesgang

ProbenahmetechnikProbenahmetechnik –– AusrichtungAusrichtung

Peakflächen aufgetragen gegen die Ausrichtung der Probenahme;exemplarisch für Trichlorethen (TCE)

ProbenahmetechnikProbenahmetechnik –– WetterumschwungWetterumschwung

Wetterumschwung: Nass und kalt→ heiß und trockenexemplarisch für Trichlorethen (TCE)

1 2 3 4 5 6 7 8103

K51 K45 K58

Zusammenfassung und AussichtenZusammenfassung und Aussichten

BaumbeprobungBaumbeprobung……

• kein Abgleich zu Standardmethoden möglich

• Wetter ↔ Ausrichtung

• semi-quantitative Skala → Fahne

• Nachweis von Kontaminationen

AussichtenAussichten……

• Anwendung an Standorten, die mit anderen Substanzen kontaminiert sind

• Anwendung der Analysentechnik auf weitere Pflanzenarten (z.B. Schilf) und Früchte / Gemüse

• TASK, Leipzig

Danke fDanke füür Ihre Aufmerksamkeit!r Ihre Aufmerksamkeit!

08.10.2009 | 08.10.2009 | BioRefineBioRefine--WorkshopWorkshop | Berlin| Berlin

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