Herkunftsnachweis von anthropogenen Schwermetallbelastungen in Böden durch Isotopenanalytik

• Michael Kersten
• Moritz Bigalke
• Wolfgang Wilcke
• Bastian Georg
• Holger Hintelmann

In diesem Überblicksartikel wird exemplarisch gezeigt, wie das neuartige geochemische Verfahren der Isotopenanalytik zur gerichtsverwertbaren Klärung der haftungsbegründenden Kausalität bei Bodenkontaminationen infolge von Schwermetallemissionen insbesondere aus Hochtemperaturprozessen (Verhüttung, Müllverbrennung, Zementproduktion, etc.) beitragen kann. Leichtflüchtige Schwermetalle wie Zink oder Thallium werden dabei isotopisch fraktioniert. Durch natürliche Bodenprozesse kommt es zwar bei Zink zu einer signifikanten Modifikation des anthropogenen Isotopensignals, nicht aber bei den viel schwereren stabilen Thalliumisotopen. Solche schweren Metalle können unabhängig vom Bodentyp, den im Boden ablaufenden biogeochemischen (z. B. mikrobiell induzierten oder physikochemischen) Prozessen sowie der Zeitdauer seit dem Immissionsevent durch ihre Isotopensignatur eindeutig anthropogenen Quellen bzw. Prozessen zugeordnet werden.

Local contamination of soils by heavy metal emissions from combustion sources and the associated health and economic issues can generate long-term arbitration trials if to be unequivocally attributed to an accused emitter. In this review we discuss how geochemical analysis of stable metal isotopes might help the plaintiffs to settle the case by causation of the contamination event, even if the emissions happened decades ago. After presenting the main rationale behind this approach, we report on two interesting recent cases of soil contamination by Zn and Tl from ore and cement processing, respectively.

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