Bork, M. und Graf-Rosenfellner, M. und Lange, J. und Lang, F.
(2017)
Fluoreszierende Tracer als Modelle für organische Schadstoffe in Böden?
In: Jahrestagung der DBG 2017: Horizonte des Bodens, 02.-07.09.2017, Göttingen.
Kurzfassung
Fluoreszierende Farbstoffe wie Uranin (UR) und Sulforhodamin B (SRB) wurden bisher vielfältig verwendet, insbesondere zur Aufklärung hydrologischer Prozesse in Markierungsversuchen. In den letzten Jahren wurden fluoreszierende Tracer auch vermehrt in Böden eingesetzt, z.B. als Modell für organische Schadstoffe. Dafür müssen die Sorptionseigenschaften der Substanzen bekannt sein. Hier existieren allerdings noch Wissenslücken. Deshalb haben wir Batchversuche durchgeführt und Sorptionsisothermen für UR und SRB bei variierendem pH-Wert (5,5 bis 7,5), Textur (Ss, Lu, Ls2) und Gehalt an organischem Kohlenstoff (Corg) (0,6 bis 2.8-%) in Böden und Sedimenten erstellt.
Beide Tracer wurden in sechs Konzentrationsstufen zusammen mit den suspendierten Sorbenten (Boden-Lösungs-Verhältnis von 1:5) für 42 h bei pH 5,5, 6,5 und 7,5 geschüttelt. Anschließend wurden die Suspensionen zentrifugiert und die Tracerkonzentration mittels Fluoreszenzspektroskopie gemessen. Um den Einfluss von Corg und Tonfraktion auf die Tracersorption zu bestimmen, wurden die Batchversuche bei pH 7,5 zusätzlich mit modifizierten Sorbenten durchgeführt: in Ober- und Unterboden wurde die organische Bodensubstanz mittels H2O2 zerstört und das Tonmineral Montmorillonit wurde in den Anteilen 0,1 %, 0,5 %, 1 %, 2 %, 5 % und 10 % Ton zu dem sandigen Sediment gegeben.
Die Sorption von UR und SRB sank mit steigendem pH-Wert, was mit einer steigenden Anzahl negativer Sorptionsplätze und negativ geladener funktioneller Gruppen der Tracer erklärbar ist. Neben dem pH-Wert haben Quantität und Qualität von Corg und Tonfraktion einen entscheiden Einfluss auf die UR- und SRB-Sorption in Böden und Sedimenten. Ein steigender Tongehalt führte zu einer steigenden Sorption von UR und SRB. Der Zusatz von 4 % Ton resultierte in 100 % Sorption beider Tracer. Weiterhin beeinflusste Corg die Sorption von UR und SRB in unterschiedlicher Weise: während die Sorption von UR mit steigendem Corg konstant blieb, sank die Sorption von SRB.
Die Sorption der fluoreszierenden Tracer UR und SRB in Böden wird von den physikochemischen Eigenschaften des Mediums bestimmt und entscheidet darüber, ob der Tracer ein konservatives Transportverhalten zeigt oder nicht. Unter Beachtung dieser Aspekte hat die Anwendung von SRB und UR das Potential eine günstige und schnelle Methode zur Abschätzung des Verbleibs von polaren organischen Schadstoffen in Böden und Sedimenten zu sein.
Aktionen (Anmeldung erforderlich)
 |
Eintrag anzeigen |
