Schlüsselwörter
(Englisch)
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soil pollutants, risk assessment, bioavailability, food safety, phytoremediation
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Nur für einen kleinen Teil der wichtigsten POPs wie PAK und Dioxine sind Richt-, Prüf- und Sanierungswerte bekannt. Wie bei verschiedenen Pflanzenschutzmitteln, z.B. Lindan oder Atrazin, stellt sich auch bei organischen Fremdstoffen wie Veterinärpharmaka oder hormonanalogen Substanzen die Frage nach ihrer Bedeutung für die Bodenfruchtbarkeit und für die Nahrungsmittel-Sicherheit ("food safety"). Für viele derartiger Verbindungen und Fragestellungen fehlen momentan geeignete Angaben für Risikoabschätzungen.
In der Schweiz sind auf ca. 10% der Flächen die VBBo 98-Richtwerte für anorganische Schadstoffe (meist Zn, Cd, Cu, Pb) überschritten. Angesichts dieser Grössenordnung stellt sich die Frage, wie schadstoffbelastete Böden landwirtschaftlich sinnvoll genutzt, gleichzeitig aber auch ihre Schadstoffgehalte boden- und umweltschonend sowie möglichst kostengünstig wieder in unbedenkliche Bereiche heruntergebracht werden können.
Für das Verhalten von Schadstoffen im Boden sowie ihren Transfer in andere Umweltkompartimente und Pflanzen (inkl. Bioverfügbarkeit) spielt die organische Bodensubstanz nicht nur als Speichermedium, sondern auch als Substrat für bodenbiologische Ab- und Umbauprozesse eine zentrale Rolle. Üblicherweise wird bei chemischen Bodenanalysen die gesamte im Boden vorhandene Menge organischen Kohlenstoffes bestimmt; die Aussagekraft dieses Analysenwertes ist jedoch für verschiedene Fragestellungen, beispielsweise hinsichtlich Fixierungskapazität oder Nachlieferungsvermögen eines Bodens für Schadstoffe, nicht hinreichend.
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Projektziele
(Deutsch)
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Beurteilen der Bedeutung von Schadstoffeinträgen und -gehalten für die Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit und die Qualität von Nahrungs- und Futtermitteln als Grundlage für vorsorgliche Bodenschutz-Richtwerte; Erarbeiten von Methoden zur schonenden Sanierung stofflich belasteter Böden.
- Verhalten organischer Schadstoffe und ihrer wichtigsten Metaboliten im Boden sowie deren Transfer in Pflanzen am Beispiel von Pflanzenbehandlungsmitteln.
- Möglichkeiten zur sicheren Nutzung und schonenden Regeneration von Standorten, die mit persistenten Schadstoffen (wie Zink, Cd, Pb, Uran, Wolfram, PCB, PAH) belastet sind.
- Abschätzen der Rolle organischer Bodensubstanz hinsichtlich der Reduktion des Risikos von organischen Fremdstoffen für die Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit und für die Nahrungsmittelsicherheit.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.
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Umsetzung und Anwendungen
(Englisch)
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For more detailed information please contact the person in charge of the project
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Umsetzung und Anwendungen
(Französisch)
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Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.
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Umsetzung und Anwendungen
(Italienisch)
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Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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- Gupta S.K., Herren T., Wenger K., Krebs R. and Hari T., 1999. In situ gentle remediation measures for heavy metal polluted soils. In "Phytoremediation of Trace Elements", Symposium Monograph, Ann Arbor Press, USA..
- Hämmann M, und Gupta, S.K., 2001. Bodenbelastungen in der Schweiz: Grundlagen des gesetzlichen Bewertungssystems und nachsorgliche Massnahmen. Bodenschutz, Gunther Bachmann (ed.). Erich Schmidt Verlag, Berlin.
- Kayser A., Wenger K., Felix H., Gupta S.K., Schulin R. and Attinger W., 2000. Enhancement of phytoextraction of Zn, Cd and Cd from calcareous soil: The use of NTA and Sulfur amendments. Environ.Sci. Technol. 34, 1778-1783.
- Wenger K., Gupta S.K., Furrer, G. and Schulin R., 2002. Zinc extraction potential of two common crop plants, Nicotiana tabacum and Zea mays. Plant and Soil 242, 217-225.
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Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten
(Deutsch)
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1. Etappe: Ziele 1 und 2 (erreichbar mit der aktuell vorhandene Kapazität der Gruppe)
- Untersuchungen des Boden-Pflanzen-Transfers der Pflanzenbehandlungsmittel Lindan und Atrazin (Ursprungssubstanzen, wichtigste Metaboliten) im Modellmassstab; Erarbeiten praxistauglicher biochemischer Abbautechniken für diese Schadstoffe (DEZA-Projekt ISCB). Untersuchung des Verhaltens von Arsen im Boden und seinem Transfer in Pflanzen im Modellmassstab (armasuisse-Projekt).
- Phytoextraktion von Schwermetallen (Zn, Cd und Cu, Arsen, Wolfram und Uran), später auch von organischen Schadstoffen (PAKs, PCBs) im Rahmen des seit 1998 laufenden Langzeit-Feldversuches in Witzwil; Entzug von Schadstoffen mit Hilfe landwirtschaftlicher Kulturpflanzen, teilweise Einsatz von Hilfsstoffen (NTA, Schwefel) zur Erhöhung der Schwermetall-Mobilität (und damit ihrer Bioverfügbarkeit) im Boden (COST-859-Projekt)
- Mitarbeit bei Regenerations-Feldversuch in Belgien auf Cu- und Zn-belasteten landwirtschaflich genutzten Böden (Emissionen der Zn-Industrie auf einer Gesamtfläche von ca 100 km2) mit Hilfe von Phytoextraktion durch landwirtschaftliche Pflanzen (Partner: Prof. Jaco, Belgien).
2. Etappe: Ziele 3 und 4 (erreichbar mit vorgesehenem Wiederaufbau der Gruppe Bodenchemie)
- Erarbeiten eines Konzeptes zur analytischen Erfassung funktionell relevanter Fraktionen der organischen Bodensubstanz im Hinblick auf die Fixierung bzw. Mobilisierung persistenter Schadstoffe im Boden. Auswertung vorhandener Literaturdaten.
- Test, Auswahl und Anpassung von Analysemethoden zur quantitativen Bestimmung von funktionell relevanten Fraktionen (insbesondere bioverfügbare Fraktionen) der organischen Bodensubstanz
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Kunden/Berichterstattung
(Deutsch)
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Landwirtschaftliche Praxis und Beratung, bodenkundliche Forschung, BLW, BUWAL, kantonale Bodenschutz-Fachstellen, sachlich interessierte Öffentlichkeit
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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For more detailed information please contact the person in charge of the project
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.
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Publikationen / Ergebnisse
(Italienisch)
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Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.
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