Beitragsserien: Phytoremediation organischer Schadstoffe

Zusammenfassung

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DOI: http://dx.doi.org/10.1065/uwsf2001.07.061
In Axelved, Dänemark, wurde mit dem Ziel einer Phytoremediation ein ehemaliges Tankstellengelände mit Weiden und Pappeln bepflanzt. Laboruntersuchungen begleiten das Projekt. Die Toxizität von Benzin und Diesel im Boden wurde mit Hilfe des Baumtranspirationstests gemessen. Die Korrelation zwischen Dieselgehalt in den Axelved-Bodenproben und der Abnahme der Transpiration von Weiden (Salix viminalis x schwerinii) war signifikant (r 2 = 0,81, n = 19). Die EC 50 (50% Abnahme der Transpiration) für die Summe der Kohlenwasserstoffe war 3910 mg/kg (95% Vertrauensbereich 2900 bis 5270 mg/kg). Die EC 10 war 810 mg/kg (95% Vertrauensbereich 396 bis 1660 mg/kg). Die Ergebnisse wurden durch künstlich mit Diesel und Benzin kontaminierte Böden für drei Baumarten (S. viminalis, S. alba und Populus nigra) verifiziert. Der Abbau von radioaktiv markiertem m-Xylol wurde mit und ohne Weiden gemessen. Die Substanz wurde schnell abgebaut. Weiden beschleunigten die Elimination, aber vorwiegend aufgrund erhöhter Ausgasung des Stoffes. Modellrechnungen ergaben, dass Bioabbau im Boden der schnellste Eliminationsprozess für die Kohlenwasserstoffe ist, jedoch ist der Abbau durch die Verfügbarkeit von Elektronenakzeptoren begrenzt. Im Grundwasser sind die Verunreinigungen daher sehr persistent, während in einem gut belüfteten Boden in 1 m Tiefe 10000 mg/kg KW in 13 Jahren abgebaut werden können. Weiden begünstigen den Abbau indirekt durch die Transpiration von Wasser und den Transport von Sauerstoff in die Wurzelzone. Hierdurch wird der Grundwasserspiegel gesenkt und der Boden belüftet.

Abstract

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In Axelved, Denmark, an abandoned gas filling station serves as a test field for phytoremediation. Laboratory studies accompany the project. The toxicity of fresh and weathered gasoline and diesel to willow and poplar trees was studied by use of a tree transpiration toxicity test. The correlation between diesel content in soil and decrease in willow tree transpiration (Salix viminalis x schwerinii) was highly significant (r 2 = 0.81, n = 19). The EC 50 (50% inhibition of transpiration) for the sum of hydrocarbons (HC) was determined to be 3910 mg/kg (95% confidence interval from 2900 to 5270 mg/kg). The EC 10 was 810 mg/kg (95% confidence interval 396 to 1660 mg/kg). The results were verified with artificially mixed diesel and gasoline-contaminated soils and two willow and one poplar species (S. viminalis, S. alba and Populus nigra). The degradation of radiolabeled m-xylene was studied with and without willows. The compound was readily degraded. Willow trees accelerated the elimination, but mainly due to the volatilization of m-xylene. Model studies provided the result that biodegradation in soil is the fastest elimination process at the site, but it is limited by the availability of electron acceptors. The pollutants are almost persistent in the groundwater, but in aerated soil, 10000 mg/kg hydrocarbons at 1 m depth are degraded within 13 years. The main effect of willows on the pollutants’ persistence is that willows transpire water, lower the groundwater level and aerate the soil, hereby speeding up biodegradation.