Biologisch abbaubare Urnen meist unbedenklich In derzeit etwa 200 Bestattungswäldern in Deutschland werden die Verstorbenen oft in biologisch abbaubaren Urnen bestattet. Doch was passiert, nachdem sich die Urnen aufgelöst haben und die Totenasche in den Boden gelangt? Können enthaltene Schwermetalle eine Gefahr für das Grundwasser und die Böden der Waldökosysteme darstellen? Eine neue UBA-Studie gibt Handlungsempfehlungen. Die Beisetzung biologisch abbaubarer Urnen wird als unbedenklich eingestuft – sofern drei wichtige Bodenfaktoren beachtet werden. Um eine Kontamination des Grundwassers und eine Belastung des Bodens zu verhindern, müssen der pH-Wert des Bodens, der Abstand zum Grundwasser sowie die Schwermetallvorbelastung des Bodens berücksichtigt werden. Totenaschen enthalten Schwermetalle wie Blei, Cadmium, Kupfer, Zink, Nickel und Chrom. Diese werden im Laufe des Lebens meist über die Nahrung oder die Atemluft aufgenommen. Viele sind als essentielle Spurenelemente lebensnotwendig, wirken in leicht erhöhten Konzentrationen aber schädigend auf den Menschen. Schwermetalle reichern sich zudem während der Kremation in der Asche der Verstorbenen an. Das sind prozessbedingte Schwermetalleinträge aus hitzebeständigen Metallbauteilen des Kremationsofens. Weitere Quellen für Schwermetalle sind das Holz des Sarges und Kleidungsstücke aus chromgegerbtem Leder. Die Studie der Albert Ludwigs Universität Freiburg im Auftrag des Umweltbundesamts ( UBA ) ging konkret der Frage nach, ob von den mit Kremationsaschen in den Boden eingetragenen Stoffen eine Gefahr für das Grundwasser und die Böden der Waldökosysteme ausgeht. Eine Analyse von Totenaschen ist in Deutschland allerdings rechtlich nicht zulässig (§168 StGB Störung der Totenruhe). Deshalb wurden zur Gewinnung von Modellaschen in fünf verschiedenen Kremationsanlagen Verbrennungen nur mit Stroh und synthetischem Abdeckmaterial ausgekleideter Särge durchgeführt. Zudem wurden Literaturwerte bezüglich durchschnittlicher Gehalte der untersuchten Stoffe im menschlichen Körper herangezogen und Untersuchungen hinsichtlich des Einflusses verschiedener bodenchemischer Parameter auf die Mobilisierung und Freisetzung von Schwermetallen in Form von Säulen- und Batch-Versuchen mit Boden-Modellasche-Mischungen angestellt. Zuletzt gab es auch Versuche zur Simulation eines Grundwasseranstieges und Langzeituntersuchungen in Laborlysimetern (Laborgerät zur Simulation und Untersuchung von chemischen Stofftransporten in Böden). Als Ergebnis wurden Handlungsempfehlungen für eine sichere Bewirtschaftung von Bestattungswäldern abgeleitet. Der Betrieb von Bestattungswäldern ist nach derzeitigem Kenntnisstand auf Standorten mit einem Boden pH-Wert von 4-6,5 in der für die Beisetzung der Urnen vorgesehenen Tiefe unproblematisch. Stark saure, neutrale oder basische Standorte dagegen bergen die Gefahr einer Kontamination des Grundwassers. Hier sollten keine kompostierbaren Urnen beigesetzt werden. Für den sicheren Betrieb von Bestattungswäldern muss ein Kontakt der biologisch abbaubaren Urnen mit dem Grundwasser konsequent vermieden werden. Für die Beisetzungen wird daher ein Abstand von einem Meter zwischen dem Bestattungshorizont der Urnen und dem standortspezifisch höchsten Grundwasserstand empfohlen. Schwermetalleinträge aus Urnen in Bestattungswäldern können auf Standorten mit bereits erhöhten Schwermetallgehalten im Boden zu einer Überschreitung der Vorsorgewerte der Bundesbodenschutzverordnung (Bundesministerien für Justiz und für Verbraucherschutz, 1999) führen. Aus diesem Grund sind zuvor Analysen zur Schwermetallvorbelastung der Böden ratsam, um die Gefahr einer Überschreitung der Vorsorgewerte auszuschließen beziehungsweise zu minimieren. Auch auf den rund 35.000 Bestandsfriedhöfen steigt der Einsatz kompostierbarer Urnen. Das UBA rät dazu, die Empfehlungen auch hier zu berücksichtigen. Besonderes Augenmerk gilt den gesundheits- und umweltrelevanten Chrom(VI)-Verbindungen, welche unter den Verbrennungsbedingungen in Krematorien gebildet werden. Die Untersuchungen zeigen, dass die Kremationsöfen Verursacher der hohen Gehalte dieser hochtoxischen Verbindungen in Kremationsaschen sind. Die Chrombelastung der Kremationsaschen lässt sich daher am effektivsten durch Modifikationen der Kremationstechnik vermindern, etwa durch Einsatz chromfreier Materialien. Aber auch Untersuchungen zur Wirksamkeit einer thermischen Nachbehandlung der Aschen sollten vorangetrieben werden.
Das Projekt "Versauerung und Schwermetalleintrag in Seen des Schwarzwaldes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Bodenkunde und Waldernährungslehre durchgeführt. 1. Erhebung des aktuellen Chemismus von ausgewaehlten Seen und Fliessgewaessern abhaengig von den geologischen Verhaeltnissen des Einzugsgebietes und typischen Witterungszustaenden mit dem Ziel, staerker durch atmogene Versauerung betroffene Seen aufzufinden und aus dieser Gruppe durch multivariate statistische Verf. einen repraesentativen See fuer die Untersuchung nach Pkt 2. auszuwaehlen. Analyse der Ionenkonzentration (Na, K, Ca, Mg, Al, NH4, Mn, Fe, Zn, Cu, Cd und Pb sowie HCO3, SO4, Cl, NO3 und PO4); Erfassung der organischen Bestandteile als DOC (dissolved org. carbon), da Einfluesse auf Saeurebindungsvermoegen und Schwermetallkomplexierung zu erwarten waren. 2. Messung des Eintrags durch Niederschlaege und Zufluesse sowie des Austrags o.g. Stoffe zur Erstellung von Bilanzen und zur Beurteilung des aktuellen Eintrags von Saeure und Schwermetallen und des aktuellen Pufferungsvermoegens im See; in diesem Zusammenhang Erfassung des Wasserhaushalts fuer ein Jahr (1984/85) 3. Untersuchung an Seesedimentkernen zu der Rekonstruktion der Depositionsgeschichte und Vergleich mit dem aktuellen Saeure- und Schwermetalleintrag; Entnahme ungestoerter Sedimentkerne, Datierung mittels radiochemischer Methoden, Bestimmung der Schwermetallgehalte und deren chemischen Bindungsform, Best. von pH-Wert, Kationenaustauschkapazitaet, Basensaettigung, Gehalt an organischer Substanz, an S, P, N, und Metallen wie unter Pkt. 1 genannt. Pollenanalyse zur Rekonstruktion der Wald- und Nutzungsgeschichte.
Das Projekt "Auswirkung der Ausbringung von Holz- und Rindenaschen auf den Loesungstransport in sauren Waldboeden unter Fichte und Buche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Die Ausbringung von Holz- und Rindenasche fuehrt durch Holzernte entzogene Mb-Kationen dem Waldboden wieder zu. Durch die hohe Alkalinitaet (pH groesser 12) und durch moeglicherweise erhoehte Schwermetallgehalte koennen oekologische Risiken entstehen. Im Gelaendeversuch wird die Auswirkung verschiedener Asche-Aufwandsmengen 12-18 Mg/ha) auf die Austauscherbelegung und die Loesungsfracht in sauren Waldboeden untersucht. Dabei werden die Reaktionen unter Buche und Fichte auf gleichem Standort verglichen. Neben loesungschemischen Vorgaengen einschliesslich indirekter Prozesse wie Mobilisierung von Schwermetallen aus der organischen Auflage und ueberschiessender Nitrifizierung wird die akute Wirkung der Asche auf die Bodenflora erfasst. Im Labor werden Modellexperimente zur Identifikation von Quellen und Senken fuer Stoffe nach Ascheduengung und zur Loesungskinetik verschiedener Ascheformulierungen (Schlackeanteile, Pelletierung etc.) durchgefuehrt. Die Gelaendeversuche zeigten, dass bei Aschedosierungen bis 2.5 t/ha keine bedenklichen Nebenwirkungen in Form von Nitratschueben oder einer durch Austauschprozesse provozierten Aluminiummobilisierung aufgetreten ist.
Das Projekt "Die Mechanismen der Auslaugung von Schwermetallen aus Beton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Materialprüfungsamt für das Bauwesen, Baustoffe, Centrum Baustoffe und Materialprüfung durchgeführt. Die Prognose der Auslaugung von Schwermetallen aus Betonbauteilen in direktem Kontakt mit Grund-, Sicker- oder Regenwasser ist von hoher aktueller Bedeutung. Prognosen, die auf der gegenwärtig üblichen Auswertung von Standtestmessdaten unter Annahme einer rein diffusionsgesteuerten Freisetzung basieren, führen zu Fehlberechnungen, weil die tatsächlichen, bzw. maßgebenden Freisetzungsmechanismen nicht berücksichtigt werden. Neben ökologischen Aspekten können Fehlprognosen zu schwerwiegenden wirtschaftlichen Konsequenzen führen, wie z.B. die Einschränkung oder das Verwendungsverbot von bestimmen Materialien, Sekundärrohstoffen oder Reststoffen. Damit ist die Kenntnis der komplexen Freisetzungsmechanismen für die Prognose und Bewertung der Freisetzung und Bewertung unerlässlich. Die Mechanismen steuern auch die Freisetzung von umweltbelastenden Stoffen aus zementgebunden Abfallstoffen. In der ersten Förderperiode lag der Hauptschwerpunkt der Forschungsarbeit auf dem Einfluss des Betonalters auf die Freisetzung. In der Fortsetzung der Forschungsarbeit soll der Einfluss von (a) Bindemittelzusammensetzung - insbesondere CEM 1 / Steinkohlenflugasche-Gemischen und (b) Umweltbedingungen (Luftfeuchte, Carbonatisierung und Tausalz), welche die Freisetzung erheblich verändern können, untersucht werden. Aus den Ergebnissen soll ein auf den Mechanismen aufbauendes Rechenmodell zur Prognose Freisetzung der Stoffe unter Praxisbedingungen entwickelt werden.
Das Projekt "Untersuchungen ueber erforderliche Schutzmassnahmen bei der Verwendung von MV-Asche als Dammbaustoff (Teil 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Straßenwesen und Eisenbahnbau durchgeführt. In der Bundesrepublik Deutschland fallen bei der Verbrennung von Hausmuell und hausmuellaehnlichen Gewerbeabfaellen derzeit rund 2,4 Mio. t Hausmuellverbrennungs-Asche (HMV-Asche) an. Die Verwertungsrate lag 1995 bundesweit bei knapp 60 Prozent. Da im Erdbau in der Regel erhebliche Mengen an Material Verwendung finden, besteht grosses Interesse, HMV-Asche als Dammbaustoff einzusetzen. Eine Umweltbelastung kann in erster Linie durch Sickerwaesser entstehen, die zu Belastungen von Boden oder Grundwasser fuehren koennen. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens, das vom Ministerium fuer Wirtschaft und Mittelstand, Technologie und Verkehr (vormals Ministerium fuer Stadtentwicklung und Verkehr) des Landes Nordrhein-Westfalen gefoerdert wurde, sind zwischen 1988 und 1990 Untersuchungen ueber erforderliche Schutzmassnahmen bei der Verwendung von HMV-Asche als Dammbaustoff (Teil 1) durchgefuehrt worden, wobei anhand von Feldversuchen dessen Auslaugungsverhalten naeher betrachtet wurde. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens lag in der Abschaetzung der mobilisierbaren Schadstoffanteile in Abhaengigkeit von entsprechenden Schutzmassnahmen - mittels Variation der Abdeckungsart und der Bauweise - bei der Verwendung von HMV-Asche als Dammbaustoff. Nach Abschluss der Untersuchungen sowie ergaenzender Untersuchungen zeigte sich, dass die Mobilisierung verschiedener Schadstoffe aus dem Dammkern (HMV-Asche) noch nicht abgeschlossen waren. Vor allem konnte hier nur eine geringe Auslaugbarkeit von Schwermetallen festgestellt werden. Das Ziel des hier durchgefuehrten Teil 2 der Untersuchungen sollte in erster Linie in der Ueberpruefung der Umweltvertraeglichkeit von HMV-Asche bezueglich der Schwermetallauslaugung ueber einen Untersuchungszeitraum von 5 Jahren liegen. Darueber hinaus sollte durch die Reduzierung der Abdeckung und somit hoeheren Sickerwasserzufluss in einem Versuchsabschnitt ein Zeitraffereffekt simuliert werden. Die Untersuchungsergebnisse haben gezeigt, dass die Konzentrationen der Sickerwaesser der drei Versuchsabschnitte vor allem bei den leichtloeslichen Salzen Chlorid und Sulfat tendenziell abnehmen. Der pH-Wert hingegen variierte ueber den gesamten Zeitraum von rund 8 Jahren nur unwesentlich, so dass eine hoehere Schwermetallmobilisierung nicht festgestellt werden konnte. Die Schwermetallkonzentrationen - mit Ausnahme der Zinkkonzentrationen - lagen auf einem sehr niedrigen Niveau.
Das Projekt "Transport, reactions and dynamic of heavy metals in contaminated marine sediments" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie durchgeführt. New approaches for the risk assessment of marine sediments polluted by Pb, Cd and Cu will be assessed and expedited by a coherent programme of work. Recent advances in the understanding of carbon and metal reaction pathways in sediments that recognize the importance of their micro heterogeneity will be exploited. Newly developed planar optrodes, electrodes, and gel techniques that can measure the solute and solid concentrations at sub-mm spatial resolution will be applied to sediment mesocosms containing contaminated sediment. The 2D and temporal information on solute and solid structure will be compared with the structure of the microbial community that is responsible for the sediment heterogeneity. These data will provide the basis for the construction of a solute/sediment interaction model that, for the first time, allows a consideration of the processes occurring in three dimensions. This mechanistic base will made available for our end-users.
Das Projekt "Migration von Schwermetallen in das Grundwasser im Bereich von Wassereinzugsgebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Mineralogie und Geochemie durchgeführt. Im Bereich mehrerer grosser Wassergewinnungsanlagen der Stadt Koeln wurde das Eindringen und der Transport von Schwermetallen in die Grundwasserleiter in Abhaengigkeit vom Tonmineralgehalt, pH-Wert, Kalkgehalt, usw. untersucht. Mit dem Vorhaben sollte geklaert werden, inwieweit anthropogene Belastungen des Bodens im Bereich dieser Wasserwerke (durch Staeube, Ausbringen von Klaerschlaemmen, landw. Nutzung) eine moegliche Kontamination des gefoerderten Trinkwassers verursachen koennten. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass unter den gegebenen Bedingungen auch langfristig keine Gefaehrdung des gefoerderten Trinkwassers zu erwarten ist. Die Schwermetalle liegen im Oberboden des Untersuchungsgebietes fest. Eine Mobilisierung ist aufgrund der Bodenzusammensetzung (Kalkgehalt, Tonmineralzusammensetzung) nicht zu erwarten. Ausserdem sind die geogenen Gehalte des Bodens an Schwermetallen um Groessenordnungen unter den Gehalten in Vergleichsgebieten.
Das Projekt "Schwermetallverlagerung in Waldboeden durch geloeste organische Stoffe (V 47)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft durchgeführt. Die grosse Bedeutung der Waelder fuer den Gewaesserschutz ist unumstritten. Durch die Deposition anthropogener Schadstoffe kann jedoch auch das Sickerwasser unter Waeldern mit Schadstoffen wie Nitrat, Schwermetallen und Pestiziden belastet sein. Ziel der Untersuchungen ist es, bei verschiedenen Bodentypen und unterschiedlichen Bestockungsarten aufzuzeigen, ob die Gefahr einer Schwermetallverlagerung mit geloesten organischen Verbindungen aus dem Solum besteht. Daher hat das Vorhaben grosse Bedeutung fuer den Umbau von Nadelholzbestockungen zu Laubwald und fuer die Aufforstung von landwirtschaftlichen Flaechen und Altlastenflaechen. Folgende Hypothesen liegen dem Vorhaben zugrunde: 1) In Waldboeden mit ihrem hohem Humusgehalt werden grosse Mengen an geloestem organischen Kohlenstoff (DOM) gebildet. 2) Mit dem Transport von DOM ist ein Cotransport von Schwermetallen verbunden. 3) Auf der Mehrzahl der Standorte wird DOM zusammen mit den Schwermetallen im Unterboden wieder ausgefaellt. 4) Unter unguenstigen Bedingungen (Humusform, geringe Sorptionskapazitaet auch im Unterboden, fehlender mikrobieller Abbau) kann DOM zusammen mit Schwermetallen bis zum Grundwasser transportiert werden. Insgesamt sollen die Ergebnisse als Grundlage dienen bei der Abschaetzung des Risikopotentials des Schwermetalleintrags in Waldoekosysteme, bei Entscheidungen ueber die Baumartenwahl im Rahmen der Verjuengung, sowie bei Erstaufforstungen von bislang landwirtschaftlich genutzten Boeden oder Altlastenstandorten.
Das Projekt "Untersuchungen ueber den Fluss verschiedener Schwermetalle durch limnische und terrestrische Nahrungsketten und -netze (Oekologie-Programm 1981)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Zoologisches Institut I durchgeführt. Nahrungsnetzbezuege und Bioverfuegbarkeit von Schwermetallen wurden anhand verschiedener terrestrischer und limnischer Organismen untersucht: 1. Amseln - Regenwuermer - Boden auf Blei. 2. Landasseln auf Blei, Cadmium, Kupfer und Eisen. 3. Wirbellose Benthosfauna auf Cd, Cu, Cr, Pb, Zn. 4. Fische (Regenbogenforellen, Ploetzen) auf Cd, Cu, Pb, Zn. An den o.a. Organismen wurden quantitative Indikatoreigenschaften getestet (Akkumulationsindikatoren). Mit Hilfe von histologischen und cytochemischen Testverfahren wurden die einzelnen Tiergruppen auf ihre Eignung als Reaktionsindikatoren ueberprueft.
Das Projekt "Eckerkoppel - Untersuchung der Sanierbarkeit mit Hilfe naturnaher in situ Maßnahmen wie z.B. in situ Stabilisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 04, Arbeitsbereich Abfallwirtschaft und Stadttechnik durchgeführt. Mit dem Projekt sollte eine Überprüfung der Anwendbarkeit naturnaher in situ Maßnahmen, wie z.B. die in situ Stabilisierung, auf dem Untersuchungsstandort 'Altablagerung Eckerkoppel' anhand folgender Untersuchungen durchgeführt werden. Beschaffenheit und Zusammensetzung der Feststoffproben (Probenmaterial vor und nach den Untersuchungen in den DSR) Mobilisierbarkeit von Inhaltsstoffen mittels Auslaugung sowie unter dem Einfluss der Belüftung (Aerobisierung), mikrobielles Abbauverhalten von organischen Bestandteilen sowie der Freisetzung von Stickstoffverbindungen (auch unter gezielt veränderten Rahmenbedingungen, wie z.B. Wassergehalt, und Temperatur) und Bilanzierungen der über den Gas- bzw. Sickerwasserpfad emittierten Substanzen im Rahmen von Mehrfachelutionen und Langzeit-DSR-Untersuchungen INHALT Die Laboruntersuchungen am Arbeitsbereich Abfallwirtschaft der TUHH gliederten sich in folgende Schritte: Evaluierung der Ergebnisse aus den Voruntersuchungen (Feststoff- und Grundwasseranalysen) Feststoffaufbereitung für weiterführende Untersuchungen Chemisch- physikalische Feststoffanalysen Auslaugversuche einfach/mehrfach in Anlehnung an DIN 38414, DEV S4 Bestimmung der biologischen Atmungsaktivität in Respirationstests, Ermittlung des Sauerstoff- bzw. Belüftungsbedarfs Untersuchungen in Deponiesimulationsreaktoren (DSR) zur Bilanzierung und Optimierung der Belüftungsraten; regelmäßige Beprobung von Deponiegas/Abluft und Sickerwasser. ERGEBNISSE Eine vollständige Aerobisierung der Altdeponie 'Eckerkoppel' erscheint unter den im Folgenden beschriebenen Randbedingungen nicht möglich. Anhand der DSR-Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass das Material, wie es ab einer Tiefe von etwa 4,5 m unter Geländeoberkante in den beprobten Abschnitten vorliegt, nicht vollständig durchlüftet werden kann. Aufgrund der nahezu vollständigen Wassersättigung in Verbindung mit einem hohen Feinkornanteil liegt das Deponiematerial in diesen Bereichen in einer sehr kompakten Lagerungsform vor. Ein Teil des Deponiekörpers erscheint somit gegenwärtig einer umfassenden Aerobisierung nicht zugänglich zu sein. Für die Tiefenbereiche bis 4,5m unter Geländeoberkante sollte vor einer möglichen Belüftungsmaßnahme die Einstellung eines Wassergehaltes von 25-35 Prozent erfolgen. Die Sapromatuntersuchungen haben gezeigt, dass bei der vorliegenden Materialfeuchte von teilweise 11-16 Prozent kein optimaler und rascher Abbau der organischen Schadstoffe stattfinden kann. Somit wären als vorbereitender Schritt für eine erfolgreiche in situ Belüftung umfangreiche Bewässerungsmaßnahmen erforderlich. Dabei kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass die - bedingt durch einen langjährigen, sehr niedrigen Wassergehalt - fixierten und schwer mobilisierbaren Schadstoffe (organische Schadstoffe und Schwermetalle) freigesetzt werden und über das zusätzlich erzeugte Sickerwasser ins Grundwasser emittieren. Eine Grundwasserfassung und Reinigung erscheint daher unbedingt notwendig. ...
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