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Neues Verfahren verbessert Überwachung von Altlasten im Boden

10.05.2013
Wie stark Bakterien Schadstoffe im Grundwasser abbauen, kann jetzt auch ohne Messbrunnen untersucht werden.

Wissenschaftler des UFZ haben dazu zusammen mit der Baden-Württembergischen Firma Terra-direct ein neues Verfahren entwickelt, das in-situ Mikrokosmen (BACTRAPs) mit Hilfe der Direct-Push-Technologie schnell und kostengünstig in den Untergrund bringt. Direct-Push-Techniken sind eines der Themen der Konferenz "NovCare 2013", die vom 13.-16. Mai am UFZ in Leipzig stattfindet und sich mit neuen Methoden zur Erkundung und zum Monitoring des oberflächennahen Untergrundes befasst.


In-situ-Beprobung der mikrobiellen Schadstoffabbauaktivität im Rahmen einer Standorterkundung ohne Grundwassermessstellen.
Foto und Fotomontage: UFZ

In Deutschland gibt es etwa 270.000 zivile altlastenverdächtige Flächen, von denen nach Darstellung des Deutschen Umweltrates etwa 10 bis 15 Prozent ernste Sanierungsfälle darstellen. Die Finanzierung der Altlastenbeseitigung bereitet trotz staatlicher Fördermittel ernste Probleme, deshalb ist die Nachfrage nach preiswerten Reinigungsverfahren groß. Interessant sind daher natürliche Selbstreinigungsprozesse im Boden, die zwar länger als eine technische Behandlung dauern, aber nur einen Bruchteil davon kosten.

Die sogenannte „Natural Attenuation“ kann eine interessante Sanierungsstrategie für kontaminierte Standorte sein. Häufig ist jedoch der Nachweis natürlicher Schadstoffabbauprozesse schwierig zu erbringen, weil nur wenige Nachweismethoden staatlich akzeptiert sind. Für solche Fälle sind BACTRAPs gedacht. Diese Mikrokosmen werden steril im Boden platziert und dort von Bodenbakterien besiedelt, die die eingebrachten Schadstoffe abbauen können. Die Biomarker der Bakterien werden anschließend im Labor analysiert. Durch die Markierung mit stabilen, nicht radioaktiven Isotopen ist der Nachweis möglich, ob ein bestimmter Schadstoff im Boden der Altlast abgebaut wird.

Das neue Verfahren bringt nun diese Bakterienfallen mit der Direct-Push-Technologie zusammen, mit Hilfe derer die BACTRAP-Sonde bis zu mehreren Metern tief im Boden oder im Grundwasserleiter installiert werden kann. So können Einblicke in den Boden gewonnen werden, ohne erst Grundwassermessstellen bohren zu müssen, was teurer und zeitaufwändiger wäre. Mit der neuen Sonde wurde erstmals ein mikobiologischer Ansatz in die Direct-Push-Technologie integriert, der zudem auch Messungen oberhalb von Grundwasserleitern in der ungesättigten Bodenzone einschließt. „Entsprechend groß war das Interesse Mitte April auf der AquaConSoil-Messe in Barcelona, wo wir das Verfahren erstmals vorgestellt haben“, berichtet Christian Schurig vom UFZ.

Deutschland-Premiere wird die neue Technik auf der „NovCare 2013“ in Leipzig haben. Die 3. internationale Konferenz „NovCare“ („Novel Methods for Subsurface Characterization and Monitoring: From Theory to Practice”) wird nach zwei erfolgreichen Konferenzen 2009 in Leipzig und 2011 in Cape Cod (USA) vom 13. bis 16. Mai 2013 wieder in Leipzig stattfinden. NovCare bringt Umweltforscher und Fachleute verschiedener Fachdisziplinen (z.B. aus Hydrogeochemie, Hydrologie, Geophysik, Geologie, Physik und Sensortechnik) aus Forschung und Praxis zusammen. Sie bietet die Möglichkeit, neuartige Fragestellungen wie z.B. die thermische Nutzung des oberflächennahen Untergrundes und neue Techniken im Bereich der Erkundung und des Monitorings fachübergreifend zu beleuchten und in einem breiten Forum zu diskutieren. Erwartet werden rund 100 internationale Teilnehmer und zahlreiche Firmen als Aussteller. Ausgerichtet wir die Konferenz von UFZ-Wissenschaftlern aus dem Bereich Umweltmonitoring- und Erkundungstechnologien in Leipzig.
Konferenz:
NovCare 2013
(Novel Methods for Subsurface Characterization and Monitoring: From Theory to Practice)
Leipziger KUBUS des UFZ, 13.-16. Mai 2013
http://www.ufz.de/novcare/

Weitere Informationen:
Christian Schurig und Prof. Matthias Kästner
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341-235-1757, -1235
http://www.ufz.de/index.php?de=18888
http://www.ufz.de/index.php?de=4459
oder über
Tilo Arnhold (UFZ-Pressestelle)
Telefon: 0341-235-1635
http://www.ufz.de/index.php?de=640

Weiterführende Links:
Mikrobieller Schadstoffabbau: in-situ - Bestimmung und Bewertung (BACTRAPs)
http://www.ufz.de/index.php?de=18632

Isodetect GmbH untersucht sanierungspflichtige Altlasten mit innovativen Verfahren
http://www.ufz.de/index.php?de=6345

Publikationen:
Schurig, C., Melo, V. A., Miltner, A., Kaestner, M., (2013):
Characterisation of microbial activity in the framework of natural attenuation without groundwater monitoring wells? A new Direct-Push probe.
Environ. Sci. Pollut. Res. . Published online: 16 April 2013. DOI 10.1007/s11356-013-1685-y

M. Kästner, M. Brackevelt, G. Döberl, G. Cassiani, M. Petrangeli Papini, C. Leven-Pfister & D. van Ree Eds (2012): MODEL-DRIVEN Soil probing, site assessment and evaluation – Guidance on technologies. ISBN 978-88-95814-72-8.
http://www.ufz.de/index.php?de=30841

Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg 1100 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit fast 34.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,8 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

Tilo Arnhold | UFZ News
Weitere Informationen:
http://www.ufz.de/
http://www.helmholtz.de/

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