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Einfluss von bergbaulichen Aktivitaeten auf Kompostrohstoffe im noerdlichen Harzvorland

Im Harz wurden ueber Jahrhunderte Blei-Zink-Erze abgebaut und aufbereitet, was zu einer lokal unterschiedlichen starken Schwermetallbelastung im Boden gefuehrt hat. Die Schwermetallbelastung des Bodens fuehrt zu einer Schwermetallbelastung der Pflanzendecke und den organischen Abfaellen. In dem Forschungsvorhaben wurden bislang im Landkreis Osterode am Harz flaechendeckend innerhalb der Siedlungsgebiete Boden- und Kompostproben auf ihren Schadstoffgehalt untersucht. Weiterhin wurden Schadstoffquellen und moegliche Schadstofftransfers eruiert. Die erfassten Daten wurden toxikologisch bewertet und bei der Ausarbeitung eines spezifischen Sammlungskonzeptes der organischen Abfaelle fuer den Landkreis Osterode am Harz beruecksichtigt. Die Umsetzung in ein spezifisches Verwertungskonzept steht noch aus.

Die oberflaechliche Kontamination von Koernerfruechten bei direkter Trocknung mit Propangas und Heizoel EL (Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, Cr, Ni, Se, Cd, Pb, As, Hg, S, F, NO2, NO3)

Nachweis aller im Rauchgas/Luftgemisch von Fluessiggas- und Leichtoelbrennern auftretenden Stoffe (Pb, F, CrIII, CrVI, Zn, Se, Ni, As, Hg, Cd, Mo, Sn, Cu, SO2, Hf, NOx, polycyklische Aromate) bei Variation von Luftmenge, Gas- bzw. Oelmenge und Brennereinstellung. Ermittlung der Ablagerungen aus diesem Rauchgas/Luftgemisch auf Koernerschuettungen in Satz- und Durchlauftrocknern.

Erforschung und Ueberwachung des Langzeitverhaltens von radioaktiven Stoffen in der Nahrungskette Boden - Bewuchs - Milch - Milchprodukte

Schutz der Bevoelkerung vor Inkorporation von radioaktiven Stoffen mit der Nahrung; Feststellung der Kontamination der verschiedenen Glieder der Nahrungskette Boden - Bewuchs - Milch mit Radioisotopen, die durch Kernwaffen oder aus nuklearen Anlagen in die Umwelt gelangen.

Methode zur Benzpyrenbestimmung; Ermittlung von Aufnahme und Verteilung in der Pflanze

Entwicklung einer Analysenmethode zur Bestimmung von 3.4 Benzpyren; Nachweis der Aufnahme und der Verteilung in Pflanzen.

Dekontamination von mit Schwermetallen (Cd, Zn, Tl) belasteten Flaechen durch Pflanzen - Erarbeitung und Ueberpruefung von Anbauempfehlungen fuer mit Thallium belastete Flaechen

Problemstellung und Zielsetzung: Viele landwirtschaftliche Flaechen sind so stark mit Schwermetallen (SM) kontaminiert, dass ueber den Transfer Boden-Pflanze das Risiko einer Belastung der Nahrungskette besteht. Andererseits koennte ein hoher Boden-Pflanze-Transfer eine Chance zur Dekontamination solcher Flaechen bieten. Ziel des Forschungsprojektes ist, in Feldversuchen auf kontaminierten Flaechen das Risiko des Tl-Transfers Boden-Pflanze zu untersuchen und die Moeglichkeiten einer Biodekontamination von mit Tl, Cd und Zn belasteten Boeden durch Steigerung der Pflanzenentzuege abzuschaetzen. Bereits durchgefuehrte Versuche und Ergebnisse: Fuer die Untersuchungen stehen in Institutsnaehe Flaechen mit Boeden zur Verfuegung, die durch Neckarbaggergut (Cd, Zn), langjaehrige ueberhoehte Klaerschlammanwendung (Cd, Zn u.a. SM) und Zementwerksemissionen (Tl u.a. SM) kontaminiert sind. Die auf den mit Cd und Zn belasteten Boeden angebauten 50 Maisinzuchtlinien und 8 Maishybriden unterschieden sich in ihren Cd- und Zn-Entzuegen zwar um Faktor 5, dennoch wuerde trotz Auswahl der Linien mit den hoechsten Entzuegen eine Dekontamination unrealistisch lange Zeitraeume beanspruchen (ueber 500 Jahre). Auf dem mit Tl kontaminierten Boden wurden Tl-Gehalte und -entzuege von 22 Pflanzenarten untersucht. Eine Ueberschreitung des Lebensmittelrichtwertes wurde bei einigen Brassicaceen (z.B. Gruenkohl) festgestellt. Die Tl-Entzuege von Sommerraps und Gruenkohl waren so hoch, dass eine Dekontamination von mit Tl belasteten Flaechen in relativ kurzen Zeitraeumen moeglich erscheint. In Naehrloesungsversuchen mit radioaktiv markiertem Tl zeigten sich deutliche Unterschiede (Faktor 10-20) in der Tl-Aufnahme von Rotkohl, Weisskohl und Gruenkohl, wobei Rotkohl die geringste Tl-Aufnahme zeigte, Gruenkohl die hoechste. Demgegenueber waren die Unterschiede bei der Verlagerung von Tl in den Spross nur geringfuegig. Geplante Versuche: Auf den mit Tl belasteten Flaechen soll durch Untersuchung der Veraenderung der Tl-Bindungsformen im Boden in Abhaengigkeit vom Tl-Entzug ein realistischer Zeitrahmen zur Biodekontamination dieser Flaechen erarbeitet werden.

Polycyclische cancerogene Kohlenwasserstoffe in vom Menschen genutzten Pflanzen

Arbeiten ueber die Ursachen des Vorhandenseins von krebserregenden Verbindungen in Nutzpflanzen, d. h. Klaerung, ob diese Substanzen von der Pflanze selbst produziert werden oder aus der Umgebung (Luft, Boden, Wasser) in die Pflanze eindringen. Forschungsarbeiten ueber den Transport dieser Substanzen in der Pflanze sowie etwaige Einbeziehung in den Stoffwechsel. Es kommen sowohl chemisch-analytische Verfahren wie auch Verfahren unter Verwendung markierter Substanzen in Frage.

Bilanz der Verteilung und Umwandlung von Umweltchemikalien in Modell-Oekosystemen Boden-Pflanzen und aquatischen Systemen

Fortsetzung der Freilandversuche mit Pentachlornitrobenzol-C-14 und Pentachlorphenol-C-14 (erneute Behandlung). Untersuchung der Aufnahme, der Verteilung und des Metabolismus von Hexachlorbenzol-C-14 nach Saatgutbehandlung an Weizen unter Freilandbedingungen. Untersuchung des Schicksals von Buturon-C-14 (Seitenketten-markiert) in Weizen und Boden unter Freilandbedingungen. Untersuchung von Chloralkylen-9-C-14 in Karotten und Boden unter Freilandbedingungen.

Untersuchungen auf Klaerschlamm-Schadensflaechen

Nach mehrfacher Klaerschlamm-Ausbringung in Waldbestaenden traten in groesserem Umfang Absterbeerscheinungen auf, deren Ursachen ermittelt werden sollen.

Modellierung von Transferpfaden

Fuer das Verhalten organischer Schadstoffe im System Boden-Pflanze-Luft wurde ein auf einem Massenbilanzmodell basierendes Transfermodell entwickelt und fuer verschiedene Chemikalien (PCDD/F, Pestizide u.a.) verifiziert. Das Modell hat Eingang in die europaeische Risikorichtlinie, die multimediale Modellierung und die Expositionsanalyse von Altlasten gefunden. Insbesondere konnten die Beitraege von Wurzelaufnahme und atmosphaerischer Deposition zur Kontamination von Pflanzen als Funktion der Stoffeigenschaften geklaert werden. QSAR-Beziehungen zwischen der chemischen Struktur und der oekotoxischer Wirkung von chemischen Substanzen unterschiedlicher Strukturklassen auf Gefaesspflanzen konnten durch multivariate Methoden, u.a. Fuzzy-Clustering, ermittelt werden.

Plutoniumbestimmung in Boeden und Pflanzen

Im Rahmen von radiooekologischen Untersuchungen ist es notwendig, die allgegenwaertigen Konzentrationen an Plutonium in Boeden und Pflanzen zu bestimmen. Dazu ist es notwendig, 0,5 fCi pro g Boden, das entspricht etwa 8 fg Plutonium-239 abzutrennen und ueber a-Spektroskopie zu bestimmen. Da der bisherige Abtrennungsgang zeitraubend und nicht automatisierbar ist, wird an einer Abtrennung des Plutoniums in der Gasphase gearbeitet. Diese Abtrennung erfolgt ueber fluechtige Chloride bzw. AlCl3-Komplexe. Nach Ausarbeitung einer geeigneten Abtrennmethode wird die Aufnahme des Plutoniums in Pflanzen als Funktion des Bodentyps verfolgt.

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