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Systematische Beprobung von Pflanzen zur flächenhaften Untersuchung der Belastungssituation im Untergrund

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Projekt:
SINBRA

Produktgruppe:
Werkzeuge zur Altlastenerfassung und -bewertung

Abbildungen:


Vergleich ermittelter TCE-Gehalte aus den Baumproben mit TCEKonzentrationen aus den Direkt-Push-Grundwasserbeprobungen (Copyright: Arno Rein)

Vergleich ermittelter TCE-Gehalte aus den Baumproben mit TCEKonzentrationen aus den Direkt-Push-Grundwasserbeprobungen
(Copyright: Arno Rein)

Direct-Push-Technologie im Einsatz am Standort Potsdam-Krampnitz (Copyright: Arno Rein)

Direct-Push-Technologie im Einsatz am Standort Potsdam-Krampnitz
(Copyright: Arno Rein)

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nach obenKurzbeschreibung

Veranlassung

Im Zuge einer nachhaltigen Raumnutzung kann die Revitalisierung von Brachflächen deutlich zu einer Reduzierung des Flächenverbrauchs beitragen. Hierbei handelt es sich häufig um räumlich ausgedehnte Liegenschaften, die Boden- und/oder Grundwasserkontaminationen aufweisen. Für zahlreiche dieser Standorte liegen nur unzureichende Informationen über die Untergrundbelastungen und daraus hervorgehende Gefährdungen vor. Daher werden verlässliche und vergleichweise kostengünstige Verfahren benötigt, die sowohl eine Charakterisierung der gesamten Fläche, als auch eine Abschätzung liegenschaftsexterner Auswirkungen der am Standort vorhandenen Kontamination ermöglichen.

Zielstellung

Ziel der hier dargestellten Direct-Push (DP)-basierten Grundwasserprobenahme und der Pflanzenbeprobungen, ist die flächenhafte Erfassung des Standortes und dessen Grundwasserabstrombereiche, um bekannte Schadstofffahnen abzugrenzen und weitere bisher unbekannte Kontaminationsbereiche auszuschließen bzw. zu ermitteln. Dies erfolgt im Sinne eines Flächenscreenings als erste oder ergänzende, flächenhafte Erkundung der Untergrundbelastung.

Die Anwendung der DP-Technologie ermöglicht eine flexible und verhältnismäßig rasche Grundwasserprobenahme. Im Gegensatz zu konventionellen Messstellen, die eine feste Filterstrecke aufweisen, können mittels DP mit vergleichsweise geringem Aufwand tiefenhorizontierte Untersuchungen durchgeführt und adaptiv angepasst werden. Aufgrund einer einheitlichen Probenahme lässt sich ein vergleichbarer Datensatz gewinnen, was bei einer Untersuchungen an unterschiedlich ausgebauten konventionellen Messstellen oftmals problematisch ist.

Anwendungsbereich

Entsprechende Untersuchungen erfordern relativ kurze Untersuchungszeiträume und vergleichsweise niedrige Kosten. Sie sind gering invasiv und zudem in adaptiver Weise anwendbar. Auf Basis der Ergebnisse lassen sich verdichtete weitere Untersuchungen vornehmen.

Ein besonderer Vorteil der Pflanzenbeprobung liegt in der Anwendbarkeit in für schweres Gerät unzugänglichen Bereichen, etwa in Feuchtgebieten. Zudem entfallen Kampfmittel- und Leitungsfreigaben. Für eine flächenhafte Rasterbeprobung ist jedoch eine hinreichend dichte Vegetation erforderlich. Außerdem sollte das kontaminierte Grundwasser relativ oberflächennah liegen. Einschränkungen für die Pflanzenbeprobung gelten zudem hinsichtlich geeigneter Schadstoffe. In der dargestellten Anwendung (am Standort Potsdam-Krampnitz) konnte die Eignung zur Rasterbeprobung von Trichlorethen, cis-Dichlorethen und trans-Dichlorethen zweifelsfrei nachgewiesen werden. Für BTEX-Aromate (Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylol), Chlormethane und Tetrachlorethen ist die Methodik der Pflanzenbeprobung am untersuchten Standort, aufgrund hoher Hintergrundgehalte und geringer Kontaminationen, hingegen nicht geeignet.

Methodik

Direct-Push-Technologien stellen eine Kategorie von Ausrüstungen dar, die Stahlsonden in den Untergrund treiben oder drücken. Bei dem hier beschriebenen Verfahren handelt es sich um die DPbasierte Grundwasserprobenahme, die mittels einer auf einem Raupenfahrzeug montierten Ausrüstung erfolgt. Die Pflanzenbeprobung erfolgt in Form eines Nachweises von Schadstoffen in Bohrkernen aus Baumstämmen. Die Bohrkerne werden mit einem Zuwachsbohrer entnommen und direkt in Headspace-Vials überführt.

Auf der etwa 120 ha großen Liegenschaft Potsdam-Krampnitz fand entlang eines gleichmäßigen Rasters (ca. 100 x 100 m) eine flächendeckende Beprobung mittels DP-Technologie und von Pflanzen statt. An den 118 Messpunkten erfolgte je eine DP-Beprobung aus gegenüber anderen Messpunkten variierenden Tiefen. Mit den Pflanzenbeprobungen wurden zusätzlich Grundwasserabstrombereiche außerhalb der Liegenschaft erfasst. Insgesamt wurden 220 Bäume beprobt. Hauptbaumarten waren Birke (58),Weide (46) und Pappel (29).

Die DP-Kampagne zeigte eine gute Übereinstimmung mit Ergebnissen eines Grundwassermonitorings an permanenten Messstellen und lieferte wichtige zusätzliche Informationen über die hydraulischen Bedingungen am Standort. Somit konnte ein wesentlich höherer Kenntnisstand über die Belastungssituation auf der gesamten Fläche im Vergleich zu konventionellen Untersuchungen erreicht werden, innerhalb kurzer Zeit (2,5 Wochen) verbunden mit deutlich geringeren Kosten.

Durch die Pflanzenbeprobungen konnte die bekannte Schadstofffahne (im Grundwasserabstrombereich der ehemaligen Wäscherei) abgegrenzt werden.

Die Eignung beider Verfahren zur Rasterbeprobung für die Erkundung von Standorten wird durch die übereinstimmende Identifizierung neuer Schadensbereiche im Nordosten und nordöstlich der Liegenschaft, sowie im Südwesten der Liegenschaft bekräftigt.


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Herr  Martin Bittens
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
Telefon: 0341 / 235-1682
Telefax: 0341 / 235-1837
E-mail: martin.bittens@ufz.de

Herr Dr. Arno Rein
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ GmbH
Permoserstraße 15
04318 Leipzig
Telefon: 0341/235-1674
Telefax: 0341/235-1837
E-mail: arno.rein@ufz.de
WWW: www.ufz.de

Herr  Olaf Holm
Technische Universität Berlin, Fachgebiet Umweltchemie
Straße des 17. Juni 135
10623 Berlin
Telefon: 030-314 26509
Telefax: 030-314 29319
E-mail: olaf.holm@tu-berlin.de
WWW: itu107.ut.tu-berlin.de/uc/page...

Herr Dr. Steffen Popp
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ GmbH
Permoserstraße 15
04318 Leipzig
Telefon: 0341/235-1995
Telefax: 0341/235-1837
E-mail: steffen.popp@ufz.de
WWW: www.ufz.de

nach obenStand der Information

Dezember 2008

nach obenAutor

Arno Rein, Olaf Holm, Steffen Popp, Martin Bittens, Peter Dietrich, Wolfgang Rotard