StSP Jena: Schwermetalle in Sedimenten und Böden unter besonderer Berücksichtigung der Mobilität und deren Beeinflussung durch Sauerstoff

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Katharina Zehl

Schwermetalle können im Gegensatz zu organischen Verbindungen nicht biologisch oder chemisch umgewandelt werden. In der Umwelt sind sie deshalb persistent. In besonders großem Ausmaß werden sie in Böden und Sedimenten auf Grund deren geringer Selbstreinigungskraft akkumuliert. Da Schwermetalle bereits in Spuren toxisch wirken können, geht von Böden und Sedimenten ein relativ großes Gefährdungspotenzial aus. Von Interesse sind allerdings nur die Schwermetallgehalte, die unter Umweltbedingungen freigesetzt werden und dadurch in Nahrungsketten gelangen können. Die Mobilität ist abhängig von der Schwermetallbindungsform im Boden und Sediment und wird durch vielfältige Parameter beeinflusst (pH-Wert, Konzentration vorhandener Komplexbildner, Redoxpotenzial). Luftsauerstoff kann zur Erhöhung der Schwermetalloxidationsstufe führen und/oder durch Oxidation die Metallbindungspartner zerstören. Dies stellt eine wesentliche Änderung der ursprünglichen Bindungsformen dar, die bei Nichtberücksichtigung zu Fehleinschätzungen der Schwermetallmobilität führen kann. Für Aussagen, die dem Zustand vor Ort entsprechen, ist deshalb der Kontakt von Luftsauerstoff mit den zu untersuchenden Umweltproben zu vermeiden. Probennahme und Probenvorbereitung sollten folglich unter inerten, d.h. sauerstofffreien, Bedingungen durchgeführt werden.An Hand von exemplarisch ausgewählten Proben wird untersucht, inwiefern der Luftsauerstoff Auswirkungen auf das Mobilitätsverhalten unterschiedlicher Schwermetalle hat. Dazu wurde jede Probe geteilt und die Schwermetallmobilität sowohl bei inerter (also sauerstofffreier Atmosphäre) als auch nicht inerter Arbeitsweise analysiert.Daraus lässt sich ableiten, für welche Elemente die zeitaufwändigere inerte Arbeitstechnik erforderlich ist, um realistische Abschätzungen zur Schwermetallmobilität treffen zu können.Außerdem soll ermittelt werden, ob die Probenmatrix (hoher organischer Kohlenstoffanteil, hoher Sandanteil) Einfluss auf die jeweilige Schwermetallmobilität hat.

Förderzeitraum:
01.03.2002 - 28.02.2005

Institut:
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrbereich Umweltanalytik
Institut für Anorganische und Analytische Chemie

Betreuer:
Prof. Dr. Jürgen W. Einax

E-Mail: E-Mail schreiben