Mikroplastik (MP, Plastikteile kleiner als 5 mm) werden als neu aufkommende Schadstoffe betrachtet und neuste Studien belegen die potentielle Gefahr von MP für die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Die Forschung hat sich bisher mehrheitlich auf die Untersuchung von MP in der marinen Umgebung konzentriert. Allerdings konnte MP auch vermehrt Süßwasser und -sedimenten weltweit nachgewiesen werden. Als Primärpartikel oder Sekundärprodukte aus dem Abbau von Makroplastik kann MP entweder direkt toxisch wirken oder als Überträger von sorbierten Schadstoffen fungieren. Neuste Studien belegen außerdem, dass MP in die menschliche Nahrungskette eindringen kann. Weiterhin können die dem MP beigefügten endokrinen Disruptoren wie Bisphenol A (BPA) and Nonylphenol (NP) während der Transportprozesse an das Süßwasser abgegeben werden. Dabei können Flussbettsedimente potentielle Hotspots für die Akkumulation von MP und deren Additive darstellen.Das Hauptziel dieses Projektes ist, die Akkumulation und den Transport von MP in Süßwasser und -sedimenten näher zu untersuchen. Dabei soll den folgenden beiden grundsätzlichen Fragen nachgegangen werden:(i) Welche Prozesse kontrollieren Transport und Akkumulation von MP verschiedener Größe, Dichte und Zusammensetzung und wie bilden sich sogenannte Mikroplastik-Hotspots in der hyporheischen Zone?(ii) Wie können Transport und Akkumulation von MP sowie die Freisetzung von Additiven wie BPA und NP unter variablen Umweltbedingungen beschrieben und vorhergesagt werden? Zwei Arbeitspakete (WP) sollen helfen, diese Fragen zu beantworten:WP1 befasst sich mit den Auswirkungen der grundlegenden Eigenschaften von MP wie Größe, Form, Zusammensetzung, Dichte, Auftrieb auf deren Transport und untersucht systematisch, wie verschiedene Arten von MP in der hyporheischen Zone (hier Flussbettsedimente) unter diversen hydrodynamischen und morphologischen Bedingungen akkumulieren. Dafür sollen Versuche in künstlichen Abflusskanälen (artificial flumes) durchgeführt werden. In diesen Versuchen werden repräsentative hydrodynamische und morphologische Bedingungen geschaffen, um eine Spannbreite an primären und sekundären MP zu testen, ihr Transportverhalten zu beschrieben und die Freisetzung von Additiven näher zu untersuchen. MP wird mit verschiedensten Methoden charakterisiert, z.B. mit single particle ICP-MS zur Bestimmung der Größe oder FT-IR zur Bestimmung des vorherrschenden Polymers. Während der Flume-Experimente werden die Eigenschaften der Sedimente, des Porenwassers und der Biofilme, sowie die Konzentration an BPA und NP gemessen und später analysiert, um die Reaktivität der Akkumulationshotspots zu bestimmen.WP2 beinhaltet die Entwicklung und Anwendung eines Models, um MP-Transport sowie die Freisetzung von Additiven in der hyporheischen Zone vorherzusagen. Da Modelle, die momentan im Bereich Stofftransport verwendet werden nicht für MP ausgelegt sind, soll die Lattice-Boltzmann Methode als neuer Modellansatz verfolgt werden.
Der Standort unterliegt seit ca. 100 Jahren einer intensiven industriellen Nutzung. In den Jahren 1910 bis 1945 produzierten die Albatroswerke auf dem Standort Flugzeugteile. Nach dem zweiten Weltkrieg wurde bis zum Jahr 1990 die Fläche als Entwicklungs- und Produktionsstandort von medizinischen Geräten genutzt. Hierbei wurden erhebliche Mengen an leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) – insbesondere Perchloretylen (PCE) – als Entfettungsmittel eingesetzt. Besonders durch Handhabungsverluste sind die LCKW-Verbindungen in den Untergrund gelangt. Diese führten dann zur Verunreinigung von Boden, Bodenluft und Grundwasser. Seit 1990 hatten sich auf dem Grundstück diverse Kleingewerbe angesiedelt. Im Jahr 2010 übernahm der Entwicklungsträger, die Adlershof Projekt GmbH als Treuhänder des Landes Berlin, einen Großteil des ehemaligen Grundstückes. Die in den Jahren 1992 bis 1994 durchgeführten Erkundungen belegten für die zwei nachweislichen Eintragsbereiche auf dem Standort (ehemalige PER-Anlage und Lösemittellager) massive Belastungen der Bodenluft mit Maximalgehalten von 8.400 mg/m³ sowie des Grundwassers, dessen maximale LCKW-Gehalte im Jahr 1995 etwa 81.000 µg/l betrugen. Dies führte zur Ausbildung einer Schadstofffahne, die das Grundstück in nordwestlicher Strömungsrichtung verließ und auf die ca. 900 m entfernte Fassung des Wasserwerks Johannisthal gerichtet war. Die LCKW-Schadstofffahne weist zusätzlich eine Breite von 100 m und eine vertikale Ausdehnung bis 35 m unter Geländeoberkante (uGOK) auf. 1994 wurde für den Standort zur Abwehr der hieraus resultierenden Gefahren ein Sanierungskonzept erstellt, das als erste Gefahrenabwehrmaßnahmen die Sanierung der Bodenluft und die Verhinderung der Schadstoffausbreitung im Grundwasserleiter vorsah. Die Bodenluftsanierung erfolgte mittels 4 Absauganlagen von Januar 1995 bis Mai 1997. Mit der Grundwassersicherung und -sanierung wurde ebenfalls 1995 begonnen. Über einen Sicherungsbrunnen im Bereich der nordwestlichen Grundstücksgrenze wurde das weitere Abströmen von belastetem Grundwasser in Richtung Wasserwerk Johannisthal wirksam verhindert. Der Hauptbelastungs-bereich im Abstrom der ehemaligen PER-Anlage konnte über einen Sanierungsbrunnen saniert werden. Die Reinigung des gehobenen mit LCKW kontaminierten Wassers erfolgt über eine doppelstufige Desorptionsanlage (Luftstrippung) mit nachgeschaltetem Aktivkohlefilter zur Reinigung der Prozessluft. Die Maßnahme wurde durch ein halbjährliches Grundwassermonitoring kontinuierlich überwacht. Im Ergebnis hierbei festgestellter Veränderungen des Schadensbildes (insbesondere in seiner vertikalen Ausbreitung) wurde die Grundwassersanierungsmaßnahme mehrfach optimiert und dabei immer dem aktuellen Belastungsprofil angepasst. Trotzdem war im Jahr 2003 als Fazit der achtjährigen Grundwassersanierung festzustellen, dass trotz deutlich gesunkener Schadstoffgehalte im Sanierungsbrunnen (diese lagen zum damaligen Zeitpunkt bei LCKW-Gehalten von 500-700 µg/l) in den umliegenden Messstellen nach anfänglich rapidem Rückgang der LCKW-Konzentrationen diese jedoch seit geraumer Zeit auf deutlich höherem Niveau (bei LCKW-Gehalten von 2.000-4.000 µg/l) stagnierten. Aus diesem Grund wurden im Jahr 2004 die Lage und der Ausbau der Entnahmebrunnen erneut modifiziert und weitere Erkundungen sowie eine Verdichtung des Messnetzes vorgenommen. Im Ergebnis dieser Untersuchungen zeichnete sich jedoch ab, dass im Untergrund lokal hochbelastete Bereiche vorhanden sind, die aufgrund ihres Feinkornanteils sowie ihres Anteils an organischen Beimengung (Kohlepartikel) hydraulisch nicht effektiv sanierbar sind. Aus diesem Grund wurden im Zeitraum 2005/2006 weitere Untersuchungen zur Ausgrenzung der schadstoffakkumulierten Feinsandbereiche mittels Lineruntersuchungen durchgeführt. Nach Vorlage der Ergebnisse wurde mit dem Bund abgestimmt, die Schadstoffquelle mittels eines innovativen Air-Sparging-Verfahrens zu sanieren. Das Projekt wurde über einen Zeitraum von 12 Monaten als Pilotversuch beauftragt. Bei Nachhaltigkeit sollte der Einsatz des Verfahrens verlängert werden. Das gesteuerte Air-Sparging-Verfahren konnte jedoch nicht den gewünschten Sanierungserfolg in den Jahren 2007/2008 erreichen. Grundsätzlich muss man einschätzen, dass stark am Bodengefüge akkumulierte Schadstoffanteile in der Quelle sich weniger effektiv mit in-situ Methoden sanieren lassen. Noch im Jahr 2011 wurden im Quellbereich im oberen Teil des Hauptgrundwasserleiters LCKW-Konzentrationen von knapp 20.000 µg/l gemessen. Nach 16 Jahren aktiver hydraulischer Grundwassersanierung, gekoppelt mit Bodenluftabsaugungsmaßnahmen in der ungesättigten Bodenzone und einem innovativen Air-Sparging-Verfahren zur Dekontamination der grundwassergesättigten Bodenzone musste bilanziert werden, dass einzig eine aktive Herausnahme der LCKW-Bodenkontamination durch ein off-site-Verfahren mittels Bodenaushub und der Entsorgung der Bodenkontaminanten in einer dafür zugelassenen Bodenreinigungsanlage das Sanierungsziel einer nachhaltigen Schadstoffbeseitigung gewährleisten kann. Im Rahmen der Flächenentwicklung des neuen Eigentümers, der Adlershof Projekt GmbH, wurden in den Jahren 2011 und 2012 neue Randbedingungen für die Quellensanierung geschaffen. Nach dem geplanten Abriss der gesamten Gebäudesubstanz, einschließlich einer flächenhaften Tiefenenttrümmerung, bot sich nunmehr die Chance einer gezielten Quellensanierung mittels Bodenaushub. Zur konkreten Quellenausweisung und Festlegung des Sanierungszieles wurden im 2. Halbjahr 2010 abschließende sanierungsvorbereitende Bodenuntersuchungen durch Linerbohrungen durchgeführt. Im Rahmen der dann anschließenden Vorplanung durch ein Gutachterbüro im Auftrag der Senatsverwaltung und der Bundesanstalt für vereinigungsbedingte Sonderaufgaben (BvS) wurden die Grundlagen für die Bodensanierung geschaffen. Nach Abstimmung mit allen Beteiligten über den Sanierungsumfang (Grundstückseigentümer, BvS und Senat) konnte im 1. Halbjahr 2011 die Anordnung zur Bodensanierung durch die zuständige Bodenschutzbehörde erlassen werden. Die dann im 2. Halbjahr 2011 realisierte Sanierungsplanung durch ein externes Ingenieurbüro sieht den Aushub der LCKW-Bodenkontamination in der grundwassergesättigten Bodenzone bis max. 7 m u.GOK mittels einer kleinräumigen Aushubtechnologie (Hexagonalrohraustauschverfahren bzw. Wabe) mit paralleler Grundwassersanierung vor. Aufgrund der stark flüchtigen toxischen Schadstoffe wurden während des Aushubprozesses emissionsmindernde Maßnahmen durch die zuständige Immissionsschutzbehörde der Senatsverwaltung gefordert (u.a. Direktabsaugung an der Wabe, am Container, zusätzliche Verwendung eines Paravents, temporäre Folienabdeckung beim Befüllprozess). Die Bodensanierung umfasst in der ungesättigten Bodenzone ein Aushubvolumen von ca. 3.300 m³ und in der gesättigten Bodenzone von ca. 4.000 m³. Die Durchführung der Sanierungsarbeiten, auf einer Fläche von ca. 1.100 m², erfolgte im Zeitraum März bis Juli 2012. Es wurden bei dieser Maßnahme ca. 7.3000 m³ (ca. 11.000 t) verunreinigter Boden/Bauschutt ausgehoben und entsorgt. Die nachfolgenden Abbildungen und Fotos dokumentieren den Wabenaushubplan mit maximaler Aushubtiefe uGOK, den Baugrubenquerschnitt mit den Phasen 1: geböschter Voraushub (ungesättigte Bodenzone) und 2: Einsatz der Hexagonalrohraushubtechnologie in der gesättigten Bodenzone sowie von den Sanierungsarbeiten am Standort. Nach Abschluss der Quellensanierung wurde ein neu errichtetes Grundwassermessnetz zur Dokumentation des Sanierungserfolges installiert. Durch eine 2 Jahre andauernde nachlaufende hydraulische Abstromsicherung konnten mobilisierte Restschadstoffmengen entfernt und am Verlassen des Grundstückes gehindert werden. Ein externes Ingenieurbüro erhielt den Auftrag, die Tolerierbarkeit der verbliebenen Restbelastungen auf dem Grundstück mit Hilfe eines bestehenden Schadstofftransportmodells hinsichtlich einer potentiellen Gefährdung des Wasserwerkes Johannisthal zu beurteilen. Nachdem durch Grundwassermessungen über einen längeren Zeitraum stagnierende Schadstoffgehalte auf dem Niveau der tolerierbaren Restbelastungen nachgewiesen werden konnten, wurde die hydraulische Maßnahme Mitte 2014 beendet. Die Grundwasserreinigungsanlage, die dazugehörigen technischen Leitungssysteme sowie die Sanierungs- und Sicherungsbrunnen wurden fachgerecht zurückgebaut. Ende 2014/Anfang 2015 wurden alle auf dem Grundstück noch vorhandenen Grundwassermessstellen ordnungsgemäß durch ein Fachunternehmen zurückgebaut. Anfang 2015 wurde außerhalb des Grundstücks in Richtung des Wasserwerkes Johannisthal eine Messstellengruppe zur Abstromüberwachung des Grundstückes errichtet und in das standortübergreifende Monitoring des Ökologischen Großprojektes integriert. Die ersten Grundwasseranalysen von Oktober 2015 mit Kontrolle der Grundwasserbeschaffenheitsverhältnisse bis in 15 m uGOK bestätigten die Nachhaltigkeit der kombinierten Boden- und Grundwassersanierung. Im Zeitraum 2016-2022 wurden 14 weitere Messkampagnen am Standort durchgeführt. Die Messungen bestätigen weiterhin den Sanierungserfolg. Dabei bewegte sich die Summe an LCKW im Grundwasserleiterabschnitt bis 10 m uGOK um 220 µg/l und im Abschnitt zwischen 10–15 m uGOK Ziel der WISTA.Plan GmbH (ehemals Adlershof Projekt GmbH) war es, die gewerbliche Weiternutzung des Standortes nach dem umfassenden Abbruch der Altgebäude, der Tiefenenttrümmerung und der erfolgten LCKW-Boden-, Bodenluft- und Grundwassersanierung für private Investoren zu organisieren und somit die Schaffung neuer Arbeitsplätze zu sichern. Die Neubebauung des Areals wurde im Zeitraum 2017 bis 2020 realisiert. Seither erfolgt eine gewerbliche Nutzung durch Firmen unterschiedlicher Branchen. Insgesamt wurden ca. 4.400 kg LCKW über die Boden-, Bodenluft- und Grundwassersanierung aus dem Untergrund entfernt. Dabei wurden ca. 4 Mio. m³ LCKW – belastetes Grundwasser gefördert und in einer Grundwasserreinigungsanlage gereinigt. Außerdem konnten etwa 300 kg LCKW über die Bodenluftsanierung der ungesättigten Bodenzone entzogen werden. Der Austragsanteil der In-situ Sanierung durch das Air-Sparging-Verfahren betrug ca. 100 kg LCKW. Mit der Bodensanierung konnte eine Schadstoffmenge von ca. 1.200 kg LCKW beseitigt werden. Die im Rahmen der Gefahrenabwehr aufgewendeten Kosten belaufen sich für den Zeitraum 1992 bis 2022 abschließend auf rd. 3,5 Mio. €. Dabei wurden für die die komplette Bodensanierung (Planung- und Bauüberwachung, Bau- und Entsorgungsleistung, Fremdüberwachung) Kosten von etwa 1,3 Mio. € in Ansatz gebracht.
Staub - Spiegel der Umwelt. Der Mensch hat schon früh die ungewöhnlichen Eigenschaften staubfeiner Stoffe für seine Zwecke genutzt, indem er sie z.B. zur Körperbemalung verwandte. Zugleich ist seit prähistorischen Zeiten bekannt, dass Staub auch eine Gefahr sein kann. Mit dem Atem dringt er in den Körper ein - und umso tiefer, je feiner er ist. Vor dem Hintergrund der Diskussion über Feinstaub und über nanoskalige Materialien ist es das Ziel der Ausstellung, auf unterhaltsame und doch ernsthafte Weise über den Umweltfaktor Staub zu informieren. Ein großer Experimentierbereich macht die Ausstellung gerade für Schüler und sogar für Kinder zu einem spannenden Erlebnis. Seit 2006 ist die Ausstellung zu Gast in Museen, Museen in Deutschland in Umweltbildungseinrichtungen und auf internationalen Messen. 2009 wurden Exponate der Ausstellung gleich zweimal in China präsentiert, nämlich in Shenyang und in Wuhan - in einem Pavillion des BMBF. 2011 wurde sie im Bremer Haus der Wissenschaft gezeigt. Aktuell sind einzelne Exponate im Mineralogischen Museum der Universität Bonn zu sehen. C02- Ein Stoff und seine Geschichte 30 Prozent: Das war der Gehalt. an Kohlendioxid in der Atmosphäre der jungen Erde vor drei bis vier Milliarden Jahren. Heute sind es 0,038 Prozent. Der Rest steckt in Kalksteinen, Lebewesen und natürlich den fossilen Brennstoffen, wie Öl, Gas und Kohle. Wie das Kohlendioxid dorthin gekommen ist, welche Rolle es gespielt hat in der Entwicklung von Erde, Leben und Klima - diese Geschichte erzählt die Ausstellung. Neben Bildschirminformationen und kleinen Filmen rund um den Stoff gibt es verschiedene Experimentierstationen. Eine davon findet sich in vielen Haushalten: ein Sprudelautomat. Sie zeigt, dass C02 zwar problematisch, doch kein giftiger Stoff ist, sondern ein Teil des Lebens, ein Teil der Erde. Wälder und Wiesen, Brot und Wein: Alles das war ursprünglich C02. C02 ist das Hauptprodukt der Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas, die ihrerseits mumifizierte, verwandelte Reste von Geschöpfen des Meeres oder des Landes sind. Es entsteht auch sonst überall dort, wo Leben vergeht. Die Chemiker bezeichnen es als anorganische Kohlenstoffverbindung, was ein Unsinn ist, denn ein organischeres Molekül ist gar nicht denkbar. Dieses Gas ist 'der letzte Weg allen Fleisches ', wie der Chemiker Primo Levi schrieb. Es ist die eigentliche Asche der Geschöpfe; eine gasförmige Asche, sie steigt auf in die Luft und verteilt sich rasch. Sie wirkt überhaupt nicht tot, sondern unruhig und lebendig, und schmeckt sogar erfrischend. Aus der Perspektive des Lebens ist die Luftartigkeit des C02 die entscheidende Qualität, die den Kohlenstoff, der auf Erden selten ist, allen anderen Elementen überlegen macht. Wäre C02 wie die meisten Oxide fest und schwer löslich, das Leben wäre rasch erloschen. Wäre es flüssig, so wäre das Leben aus dem Meer nie herausgekommen usw.
Teilthema im Globalvorhaben: Weiterentwicklung des Standes der Technik, national PFAS sind ubiquitär verbreitet. Es handelt sich um sehr persistente, mobile und toxische Stoffe. Einige Verbindungen werden in der wasser- und fettdichten Ausrüstung von Lebensmittelkontaktpapieren eingesetzt. Bestimmte Verbindungen kommen auch als Abriebfestmittel in Druckfarben zum Einsatz. Es ist unbekannt wie hoch die Gehalte an PFAS im Altpapier sind und wo diese in einer Papierfabrik verbleiben. in dem Forschungsvorhaben soll eine Input-Output-Analyse durchgeführt werden. Es soll geprüft werden, ob bestimmte Verarbeitungsschritte im Papierherstellungsprozess eventuell eine Senke für diese Stoffe darstellen. Es sollen darüber hinaus Emissionen in die Luft, ins Gewässer und in den Schlamm evaluiert werden.
Die Raumluft ist haeufig mit toxischen Stoffen (besonders chlorierte Kohlenwasserstoffe wie PCP, Lindan sowie mit Formaldehyd) angereichert. Die ueblichen Analysen sind kompliziert, kostspielig und nicht lebensbezogen. Mit Pflanzen, Samen und pflanzlichem Plasma koennte der Nachweis verbessert werden, so dass ihn auch der Laie anwenden kann (was wegen der ubiquitaeren Verbreitung der Schadstoffe noetig waere).
Entwicklung, Verbesserung, Anpassung und Erprobung von Verfahren zur Bestimmung von Alphastrahlern und anderen Radionukliden in Luft, Wasser, Bewuchs, Boden und Nahrungsmitteln. Ueberwachung von Alpha-Strahlern, insbesondere Transuranen, in Abluft, Primaer- und Abwasser kerntechnischer Anlagen (mit BGA). Messung des natuerlichen Untergrundes einzelner Radionuklide in Luftstaub und Niederschlag (teilweise mit Usaec). Ausscheidungsanalyse von Radionukliden bei Stoffwechseluntersuchungen an Kleinkindern (mit Kinderklinik der Uni Muenchen). Ueberwachung von Elementspuren in Luftstaub durch Atomabsorptions-, Aktivierungs- und Elektroanalyse sowie Ir-Spektroskopie. Bestimmung von Nullpegel- und Intoxikationsgehalten an Pb und cd in Schlachtrindern zur Festlegung von Toleranzwerten (mit Institut fuer Nahrungsmittelkunde der Uni Muenchen) sowie in Zaehnen (mit Zahnklinik der Uni Muenchen). Ueberwachung von PO-210 in verschiedenen Nahrungsmitteln. Abgabe toxischer Elemente aus Gebrauchsgeschirr.
An moribunden bzw. tot gefundenen Voegeln werden Reihenuntersuchungen auf Tumore und andere Erkrankungsformen durchgefuehrt. Zusammenhaenge zwischen der Biologie und der moeglichen Einwirkung von Umweltgiften soll geprueft werden.
Am Standort Elgersweier wird die Hansgrohe AG ein innovatives Kunststoffmetallisierungsverfahren erstmalig in Betrieb nehmen. Im Hansgrohe Werk werden Artikel aus Kunststoff wie Handbrausen sowie deren Zubehör dekorativ verchromt. Ziel des Vorhabens ist, durch den Einsatz eines neuartigen Kunststoffmetallisierungsverfahrens die Verchromung von Kunststoffen durch elektrolytische statt durch chemische Verfahren durchzuführen. Nach der derzeitigen Praxis wird immer erst die gesamte Oberfläche vernickelt. Im Anschluss wird in einem aufwändigen und umweltbelastenden Strippverfahren Nickel an den Stellen, an denen kein Nickel erwünscht ist, wieder entfernt. Während dieser Prozessschritte wird hoch konzentrierte Chromsäure eingesetzt, wobei toxische und krebserregende Chrom (VI)-Verbindungen entstehen. Durch das veränderte Verfahren besteht die Möglichkeit, nur den Teil der Oberfläche des Kunststoffs zu vernickeln, der dafür vorgesehen ist. Der Einsatz der Chromsäure kann so um mehr als 50 Prozent verringert werden. Dies ist insbesondere eine Entlastung für die Umwelt und die betroffenen Mitarbeiter aber auch ein wirtschaftlicher Vorteil, da mit Anwendung des Verfahrens ganze Bearbeitungsschritte entfallen.
Fuer Aussagen ueber die Toxizitaet von Elementen in Biotopen ist nicht allein der Gesamtgehalt sondern auch die Bindungsform, d.h. die Kenntnis ueber die Arten von Elementspezies im Material, von entscheidender Bedeutung. Bisher existieren nur wenige Analysenverfahren, die eine differenzierte Analyse von Elementen nach Elementspezies ermoeglichen. Mit gas- und fluessigkeits-chromatographischen (DC u. HPLC) trenn- sowie photo-, fluor- und atomabsorptionsspektrometrischen Bestimmungsmethoden sollen solche Verfahren fuer einige toxische Elemente wie vorerst Arsen, Chrom, Zinn, Aluminium, Nickel, Kupfer und Mangan erarbeitet werden. Anwendungen der entwickelten Analysenverfahren auf Wasser, Sedimente, Pflanzenmaterial und Lebensmittel dienen dem Ziel, Kenntnisse ueber den Kreislauf dieser Elemente zu erhalten.
| Origin | Count |
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