MOE-Fellowship

Agata Wodkowska

Uptake of micropollutants by plants grown in soilless horticulture with wastewater-based nutrient solution

Die Wiederverwendung von Abwasser ist ein beliebtes Thema. Eluent wird in großem Umfang als Bewässerungswasser für landwirtschaftliche Zwecke im mediterranen Europa wiederverwendet, aber Zentrat erscheint wegen seines höheren Nährstoffgehalts attraktiv. Im Rahmen des SUSKULT-Projekts wird das Zentrat aus der Kläranlage, das normalerweise in den Zulauf zurückgeführt wird, gesammelt, um es als Nährlösung für Hydrokulturen zu verwenden. Diese Studie befasst sich mit der Pflanzenaufnahme von organischen Mikroverunreinigungen und anorganischen Schadstoffen, die für Pflanzen, die mit der genannten Nährlösung angebaut werden, potenziell verfügbar sind. Ziel ist es, die pflanzliche Aufnahme dieser Schadstoffe zu bewerten und den Unterschied der Kontamination zwischen Pflanzen, die in Hydrokultur mit einer Lösung aus Zentratdünger und konventionellem Mineraldünger angebaut werden, zu vergleichen. Pflanzen, die mit einer aus Zentrat gewonnenen Nährlösung gezüchtet wurden, wurden auf 31 Zielsubstanzen untersucht, die zuvor im Abwasser gefunden worden waren. Es wurde ein Nicht-Ziel-Screening mit LC-QToF und SFC-QToF durchgeführt, um andere mögliche organische Verunreinigungen festzustellen. Metalle und Metalloide wurden mittels ICP-OES und ICP-MS analysiert. Von den 31 Zielanalyten wurden 8 in Pflanzenproben gefunden (BZT, 4/5-MBZT, CBZ, LDC, LAMO, BTSA, VALA, BEZA, GBP). Zwei von ihnen (BTSA und BZT) waren in Kontrollproben vorhanden, die anderen sechs jedoch nur in Verdachtsproben, was darauf schließen lässt, dass sie aus dem Abwasser, insbesondere aus Zentrat, stammten. Zwei mögliche Verbindungen wurden durch ein Nicht-Ziel-Screening in Pflanzen und zwei weitere in der Nährlösung, jedoch nicht in den Pflanzenproben identifiziert. Bei drei davon handelte es sich um pharmazeutische Verbindungen. Unter den Schwermetallen wurde die höchste mittlere Konzentration für Zn mit 43,8 mg/kg (Blätter, sus50) und 104,6 mg/kg (Wurzeln, sus50) und Cu mit 0,88 mg/kg (Blätter, sus50) und 3,33 mg/kg (Wurzeln, sus100) gefunden. Es gibt keine sichtbaren Tendenzen in der Konzentration gelöster Metalle und Metalloide zwischen den Kontroll-, sus50- und sus100-Proben, die darauf hindeuten würden, dass die Konzentration mit der Menge der aus Zentrat gewonnenen Lösung in der Pflanzennährlösung zusammenhängt.