Immobilisierung von Schwermetallen in Gartenböden

Ergebnisse eines 5-jährigen Praxisversuchs

• Bernd Marschner
• Ingo Müller
• Rosel Stolz
• Ingrid Stempelmann

In einem 5-jährigen Praxisversuch wurden die Wirkungen verschiedener Bodenzusätze auf die Mobilität, Pflanzenaufnahme und Resorptionsverfügbarkeit von Cd, Pb und Zn sowie auf die mikrobielle Aktivität in belasteten Gartenböden untersucht. Nach einem umfangreichen Laborscreening kamen die erfolgversprechendsten Zusätze zum Einsatz: Wasserwerksschlamm (WS), Zeolith (ZEO), Metasorb ® (MESO), Triplesuperphosphat (P), Tonminerale (TON) und Trimercaptotriazin ® (TMT) sowie Kombinationen von P+WS und P+MESO. Die Cd- und Zn-Mobilität (NH4NO3-Extrakt) wurde durch WS und P+WS am stärksten und nachhaltig reduziert (um 30 bis 60 %). Auch die Cd-Pflanzengehalte konnten durch diese Zusätze im Mittel um rund 20 % vermindert werden. Die Resorptionsverfügbarkeit von Pb wurde durch WS und P+WS um bis zu 40 % reduziert. Die mikrobielle Aktivität wurde durch WS deutlich gefördert, durch P und TMT dagegen stark gehemmt. Auch wenn sich mit keinem der Zusätze bei allen Belastungen und bezüglich aller Pfade gute Erfolge erzielen ließen, könnten in Einzelfällen WS-haltige Zusätze ergänzend zu anderen Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen eingesetzt werden, da diese Zusätze zumindest über den hier untersuchten Zeitraum von fünf Jahren eine nachhaltige Minderung der Schwermetallmobilität und -verfügbarkeit bewirkten.

In a 5-year pilot field study, different amendments for the immobilization of heavy metals in soils were evaluated regarding their effects on mobility, plant uptake and bioaccessibility of Pb, Cd, Zn and As, as well as on soil microbial activity parameters. After an elaborate screening of materials in the laboratory, the following additives were selected for the field trial: Water treatment residue (WS), zeolite (ZEO), Metasorb ® (MESO), triple super phosphate (P), clay minerals (TON) and Trimercaptotriazine® (TMT), as well as combinations of P+WS and P+MESO. The mobility of Cd and Zn determined in a 1M NH4NO3 extract was reduced sustainably by 30–60 % in soils treated with WS and P+WS. These amendments also reduced plant uptake into vegetables by roughly 20 %. The bioaccessibility of Pb, as determined with an in-vitro gastrointestinal assay was reduced by up to 40 % in soils treated with WS or P+WS. Microbial activity was stimulated in WS treated soils and inhibited by P and TMT. However, overall no additive turned out to be universally suitable to reduce all risks in the contaminated soils. Only soil additives containing water treatment sludge may be suitable for heavy metal immobilization in certain cases but are not recommended to fully replace but only supplement other restriction or remediation measures.

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