Post on 21-Aug-2019
transcript
1
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
2
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
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)
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
Schematischer Aufbau eines BaumstammsSchematischer Aufbau eines Baumstamms
Raven et al. 2006Biologie der Pflanzen,verändert
Xylem Ring
Rinde
Phloem RingTotholz
3
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
Probenahmeutensilien
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
Zuwachsbohrer
4
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
Vermessung des Baums (GPS, Umfang)
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
Entfernen der Rinde
5
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
eingedrehter Zuwachsbohrer
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
Zurechtschneiden des Bohrkerns
6
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
Verschließen des Headspace-Vials
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
Wellnessprogramm mit künstlicher Rinde
7
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmeProbenahme
danach..
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
AnalyseAnalyse
www.labhut.de
Solid-Phase-Microextraction(SPME)
Probe
8
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
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
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
Ehemalige MilitEhemalige Militäärliegenschaft rliegenschaft –– KrampnitzKrampnitz
9
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
PhytoscreeningPhytoscreening –– AnsatzpunkteAnsatzpunkte
Krampnitz Aug/Sep 2007
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
PhytoscreeningPhytoscreening –– ErgebnisseErgebnisse
Trichlorethen (TCE), Krampnitz Aug/Sep 2007
10
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
PhytoscreeningPhytoscreening versusversus DirectDirect PushPush
Trichlorethen (TCE), Krampnitz Aug/Sep 2007
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
Fahnenabgrenzung im FeuchtgebietFahnenabgrenzung im Feuchtgebiet
Trichloroethene (TCE), Krampnitz Aug/Sep 2007
11
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
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 ????
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
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)
12
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmetechnikProbenahmetechnik –– EvaluationEvaluation
• keine zwei gleichen Proben
• limitierte Anzahl an Proben
Untersuchte Einflussfaktoren Untersuchte Einflussfaktoren ……
• Tiefe
• Höhe
• Ausrichtung am Baum
• Baumkonsortien
• Wetterumschwung
• Tagesgang
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmetechnikProbenahmetechnik –– AusrichtungAusrichtung
Peakflächen aufgetragen gegen die Ausrichtung der Probenahme;exemplarisch für Trichlorethen (TCE)
13
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
ProbenahmetechnikProbenahmetechnik –– WetterumschwungWetterumschwung
Wetterumschwung: Nass und kalt→ heiß und trockenexemplarisch für Trichlorethen (TCE)
1 2 3 4 5 6 7 8103
104
105
106
107
108
K51 K45 K58
Pea
k A
rea
Day
Pflanzen zur Kartierung und zum Monitoring kontaminierter Standorte | Olaf Holm and Wolfgang Rotard
Technische Universität Berlin
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