Projekt-841: Nachweis der Lebensraumfunktion von Erden aus Abfällen
Projektleitung
Peter Dreher
Forschungseinrichtung
Fraunhofer Institut Umweltchemie und Ökotoxikologie
Projektnummer
40760Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
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Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Ziel des Projekts war die Untersuchung, ob Erden aus Abfällen eine Lebensraumfunktion für Mikroorganismen, Bodenfauna und -flora bieten, die vergleichbar mit der Lebensraumfunktion natürlicher Böden ist. Die Untersuchung dieser Eigenschaft zielt darauf ab, eine essentielle Information über die Qualität von Erden bezüglich ihres potentiellen ökologischen Nutzens bei der Ausbringung auf / Einarbeitung in die Bodenoberfläche zu geben. Das experimentelle Design glich der Ermittlung von Lebensraumfunktionen kontaminierter / biosanierter Böden und Bodensubstraten in Deutschland. Es wurden fünf Organismen ausgewählt, die sich sowohl in ihrem Lebensraum, ihrer trophischen Ebene als auch im Expositionspfad unterscheiden. Mit Ausnahme der Nematoden existieren für alle Testorganismen standardisierte Richtlinien für die Durchführung der Tests. Die ARGE Fraunhofer Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie - Universität Wien, Institut für Geographie wurde mit der Erstellung einer Studie zum Nachweis der Lebensraumfunktion von Erden aus Abfällen beauftragt. Dies umfasst die Überprüfung bestehender Methoden bzw. die Entwicklung einer Methode oder Methodenkombination, mit welchen noch vor der tatsächlichen Anwendung der Erde überprüft werden kann, ob die anhand der Bodenkennwerte und Schadstoffgehalte als geeignet klassifizierten Erden auch die Bodenfunktion Lebensraumfunktion erfüllen.
Projektziele
Ziel des Projekts war die Untersuchung, ob Erden aus Abfällen eine Lebensraumfunktion für Mikroorganismen, Bodenfauna und -flora bieten, die vergleichbar mit der Lebensraumfunktion natürlicher Böden ist. Die Untersuchung dieser Eigenschaft zielt darauf ab, eine essentielle Information über die Qualität von Erden bezüglich ihres potentiellen ökologischen Nutzens bei der Ausbringung auf / Einarbeitung in die Bodenoberfläche zu geben.
Das experimentelle Design glich der Ermittlung von Lebensraumfunktionen kontaminierter / biosanierter Böden und Bodensubstraten in Deutschland. Es wurden fünf Organismen ausgewählt, die sich sowohl in ihrem Lebensraum, ihrer trophischen Ebene als auch im Expositionspfad unterscheiden. Mit Ausnahme der Nematoden existieren für alle Testorganismen standardisierte Richtlinien für die Durchführung der Tests.
Die ARGE Fraunhofer Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie - Universität Wien, Institut für Geographie wurde mit der Erstellung einer Studie zum Nachweis der Lebensraumfunktion von Erden aus Abfällen beauftragt. Dies umfasst die Überprüfung bestehender Methoden bzw. die Entwicklung einer Methode oder Methodenkombination, mit welchen noch vor der tatsächlichen Anwendung der Erde überprüft werden kann, ob die anhand der Bodenkennwerte und Schadstoffgehalte als geeignet klassifizierten Erden auch die Bodenfunktion Lebensraumfunktion erfüllen.
Das experimentelle Design glich der Ermittlung von Lebensraumfunktionen kontaminierter / biosanierter Böden und Bodensubstraten in Deutschland. Es wurden fünf Organismen ausgewählt, die sich sowohl in ihrem Lebensraum, ihrer trophischen Ebene als auch im Expositionspfad unterscheiden. Mit Ausnahme der Nematoden existieren für alle Testorganismen standardisierte Richtlinien für die Durchführung der Tests.
Die ARGE Fraunhofer Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie - Universität Wien, Institut für Geographie wurde mit der Erstellung einer Studie zum Nachweis der Lebensraumfunktion von Erden aus Abfällen beauftragt. Dies umfasst die Überprüfung bestehender Methoden bzw. die Entwicklung einer Methode oder Methodenkombination, mit welchen noch vor der tatsächlichen Anwendung der Erde überprüft werden kann, ob die anhand der Bodenkennwerte und Schadstoffgehalte als geeignet klassifizierten Erden auch die Bodenfunktion Lebensraumfunktion erfüllen.
Berichte
Kurzfassung
Sechs verschiedene Erden wurden getestet. Zur Beurteilung der Ergebnisse wurden zusätzlich drei verschiedene Böden (Referenzböden) untersucht. Da Erden normalerweise eine lehmige Struktur haben, wurden lehmige Referenzböden ausgesucht. Die Lebensraumfunktion von Erden wurde als 'existent' eingestuft, wenn die Ergebnisse, die man mit Erden erhielt, mindestens vergleichbar (oder höher) mit denen waren, die man mit den Referenzböden erhielt. Die Testergebnisse zeigten, dass sich alle Testorganismen zur Überprüfung von Erden eignen. Erden mit unvorteilhaften Eigenschaften können erkannt werden. Die Reproduktionsrate der Nematoden (Nematodentest) ist allerdings weniger sensitiv als die Testparameter der anderen untersuchten Organismen. Aus diesem Grund sollte untersucht werden, ob der Nematodentest durch einen Reproduktionstest mit Enchytraeen ersetzt werden sollte. Das angewandte Bewertungsschema 'Vergleich der Ergebnisse von Erden und Böden' eignet sich für eine generelle Bewertung der Lebensraumfunktion. Soll eine Einschränkung der Lebensraumfunktion durch Schadstoffe erfasst werden, so sollten geringfügig modifizierte Messparameter und ein modifiziertes Bewertungsschema genutzt werden. Ein solches Bewertungsschema wurde in Deutschland für kontaminierte / sanierte Böden und Bodensubstrate vorgeschlagen. Die Ergebnisse zeigen, dass Erden einen umfangreichen Reifungsprozess durchlaufen müssen, um eine Lebensraumfunktion aufzuweisen. Während dieses Reifungsprozesses sinkt sowohl der Gehalt an leicht verfügbaren organischen Kohlenstoffquellen als auch der von anorganischen Nährstoffen (z.B. Ammonium) und Salzen. Aufgrund der optimalen Testbedingungen (z.B. Wassergehalt), wird ein eingeschränktes Wasserhaltevermögen nicht erkannt. Dies spielt besonders beim Pflanzenwachstum eine Rolle, da nach Bedarf bewässert wird. Ein Satz von mindestens drei Referenzböden, die das Spektrum der chemisch-physikalischen Kennwerte von Erden abdecken, sollte bestimmt und bereitgestellt werden, um eine einheitliche Klassifizierung der zu testenden Erden zu gewährleisten. Für die Untersuchung sind keine Spezialkenntnisse erforderlich (z.B. keine umfangreiche Artenkenntnisse). Die für die Testung benötigte Infrastruktur einschließlich der Hälterung und Zucht der Testorganismen (z.B. klimatisierte Räume/Schränke, Beleuchtungseinrichtungen) sind im Detail in den Richtlinien aufgeführt. Die mit der Untersuchung beauftragten Institutionen sollten jedoch für eine korrekte Ergebnisinterpretation Erfahrung in der Anwendung der ökotoxikologischen Tests nicht nur im Rahmen von Substanzprüfungen, sondern auch auf dem Gebiet der Testung von Umweltproben (z.B. Böden, Abfälle, Kompost) aufweisen. Nur damit ist sichergestellt, dass Randparameter, die das Verhalten der Organismen beeinflussen können (z.B. erhöhter Salzgehalt, N-Gehalt, Wassergehalt) erkannt und die Testergebnisse entsprechend interpretiert werden können.