Es handelt sich hierbei um meine Bachelorarbeit, die sich mit dem Thema der Bodensanierung mit Pflanzen auseinandersetzt. Sie sollte mir einen ersten Überblick liefern, wie weit der Forschungsstand und die Erprobungsphasen sind. Der zweite Punkt war, ich wollte wissen welche Pflanzen besitzen solche Eigenschaften und kann man daraus evtl. für verschiedene Einsatzgebiete Mischungen erstellen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit folgenden Fragen:
Wie wird derzeit mit kontaminierten Brachflächen im urbanen und suburbanen Bereich umgegangen? Gibt es Bepflanzungsversuche? Welche ausdauernden Pflanzen sind im Hinblick auf eine mögliche Nutzung, ästhetische Wahrnehmung, Aspekte des Naturschutzes/Erhöhung der Biodiversität, minimale Kosten für die Pflege und ausreichende Reinigungswirkung besonders geeignet?
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Phytoremediation
2.1 Phytoextraktion
2.2 Phytodegradation/Rhizodegradation
2.3 Phytovolatilisierung/Phytoverflüchtigung
2.4 Rhizofiltration
2.5 Phytotransformation
2.6 Phytostabilisierung/Phytoexclusion
3. Natürliche Abbau- und Rückhalteprozesse (Natural Attenuation)
3.1 Enhanced Natural Attenuation - ENA
3.2 Monitored Natural Attenuation -MNA
4. Altlastenrelevante Schadstoffe
5. Beispiele
5.1 Projekt: Klärschlammdeponie in Podelwitz
5.1.1 Standortbeschreibung
5.1.2 Sanierung
5.1.3 Gestaltung
5.2 Feldversuch auf Kontaminierten Auenböden im Elbauegebiet
5.2.1 Standortbeschreibung
5.2.2 Durchführung
5.3 Landschaftspark Duisburg Nord
5.3.1 Geschichte
5.3.2 Standortbeschreibung
5.3.3 Sanierung und Umnutzung
5.3.4 Gestaltung der Außenanlage
5.3.4.1 Gartenanlagen
5.3.4.2 Wasserpark
6. Pflanzendatenbank
7. Einsatzmöglichkeiten
7.1 Pflanzen zum Abbau von Schadstoffemissionen aus dem Verkehr
8. Fazit
9. Zusammenfassung
10. Abstract
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Eignung der Phytoremediation als kostengünstige und umweltschonende Methode zur Sanierung leicht bis mäßig kontaminierter städtischer und suburbaner Brachflächen. Dabei steht die Forschungsfrage im Mittelpunkt, wie ausdauernde Pflanzen zur Schadstoffreinigung eingesetzt werden können, ohne die ökologische Funktion des Bodens zu zerstören, und welche Rolle dabei ästhetische Gestaltung sowie eine mögliche Folgenutzung (z.B. als Erholungsraum) spielen.
- Grundlagen der verschiedenen Phytoremediationsverfahren und deren Wirkungsweisen.
- Analyse natürlicher Abbau- und Rückhalteprozesse (Natural Attenuation).
- Praxisnahe Fallbeispiele für gelungene Phytoremediation und Umnutzung.
- Erstellung einer Datenbank für geeignete ausdauernde Pflanzen zur Schadstoffaufnahme.
- Einsatzmöglichkeiten von Pflanzen zur Reduktion verkehrsbedingter Schadstoffemissionen.
Auszug aus dem Buch
2. Phytoremediation
Phytoremediation zählt zu den biologischen in-situ-Verfahren, welche zur Sanierung von Bodenverunreinigungen und Wasserverunreinigungen eingesetzt werden. Ihre Funktionsweise beruht auf den Stoffwechselaktivitäten von Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren und nutzt die natürlichen Abbauprozesse, um Schadstoffe z.B. im Boden zu minimieren. „Unter Einsatz bestimmter Pflanzen kann eine Entgiftung (Dekontamination) belasteter Flächen erreicht werden (Böden und Gewässer).“(U. KUTSCHERA 2002, S.251) Hauptmerkmal ist, dass der verunreinigte Boden in seinem natürlichen Lagerungsverhältnissen verbleibt.
Die Verfahren eignen sich für oberflächennahe Bodenverunreinigungen, da nur der durchwurzelte Bereich erfasst wird. In der vorliegenden Arbeit werden nur die Verfahren vorgestellt, in denen Pflanzen eine bedeutende Rolle bei der Bodensanierung zukommt. Die zentrale Rolle der Pflanze bei der Phytoremediation ergibt sich aus ihrer Funktionsweise und wird durch folgende Punkte beschrieben:
• Förderung des mikrobiellen Abbaus von Schadstoffen in der Rhizosphäre.
• Schadstoffaufnahme in die Pflanze.
• Konzentrierung der Schadstoffe durch die Evaporation von Wasser.
• Festlegung von Schadstoffen in der Bodenmatrix (Verringerung der Bioverfügbarkeit).
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung beleuchtet die Problematik kontaminierter Brachflächen im Siedlungsraum und stellt die Phytoremediation als sanfte Alternative zu konventionellen, kostenintensiven Sanierungsverfahren vor.
2. Phytoremediation: Dieses Kapitel definiert das Verfahren der Phytoremediation, erläutert dessen Funktionsweise und beschreibt die verschiedenen Methoden, wie Pflanzen zur Bodensanierung beitragen können.
3. Natürliche Abbau- und Rückhalteprozesse (Natural Attenuation): Es werden die natürlichen, selbstreinigenden Prozesse im Boden sowie deren Unterstützung (Enhanced Natural Attenuation) und Überwachung (Monitored Natural Attenuation) erläutert.
4. Altlastenrelevante Schadstoffe: Hier erfolgt eine Übersicht der häufigsten Bodenverunreinigungen an ehemaligen Industrie- und Militärstandorten, darunter Schwermetalle und verschiedene organische Schadstoffe.
5. Beispiele: Anhand von drei Projekten – der Klärschlammdeponie Podelwitz, einem Feldversuch in der Elbaue und dem Landschaftspark Duisburg-Nord – wird die praktische Umsetzung und Umnutzung demonstriert.
6. Pflanzendatenbank: Dieses Kapitel beschreibt die Methodik der Pflanzenauswahl zur Schadstoffakkumulation und stellt die erstellte Datenbank vor.
7. Einsatzmöglichkeiten: Das Kapitel diskutiert, wo Phytoremediation eingesetzt werden kann und wie spezifisch Pflanzen für den Abbau verkehrsbedingter Schadstoffemissionen am Straßenrand genutzt werden können.
8. Fazit: Das Fazit bewertet die Erfolge und Herausforderungen der vorgestellten Projekte und hebt den noch bestehenden Forschungsbedarf hervor.
9. Zusammenfassung: Dieses Kapitel gibt einen kurzen Überblick über die gesamte Arbeit, von den theoretischen Grundlagen bis hin zu den praktischen Anwendungen.
10. Abstract: Eine englischsprachige Zusammenfassung der wesentlichen Inhalte der Arbeit.
Schlüsselwörter
Phytoremediation, Bodensanierung, Altlasten, Pflanzen, Schadstoffabbau, Schwermetalle, Brachflächen, Landschaftsarchitektur, Natural Attenuation, Rhizosphäre, Biomasse, Umweltschutz, Biotopgestaltung, Siedlungsraum, nachhaltige Sanierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit grundlegend?
Die Arbeit behandelt die Möglichkeit, kontaminierte Böden mithilfe von ausdauernden Pflanzen zu reinigen oder zu sichern, anstatt auf kostenintensive mechanische Sanierungsverfahren zu setzen.
Welche zentralen Themenfelder stehen im Fokus?
Zentrale Themen sind die biologischen Mechanismen der Phytoremediation, die Sanierung von Altlasten in urbanen Räumen sowie die Gestaltung von Flächen während des Sanierungsprozesses.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es aufzuzeigen, wie Phytoremediation zur Bodenverbesserung beitragen kann und welche Pflanzenarten sich für spezifische Schadstoffgruppen und Standorte besonders eignen.
Welche wissenschaftliche Methode wird primär verwendet?
Es handelt sich um eine Literatur- und Projektanalyse, die durch die Erstellung einer spezifischen Pflanzendatenbank auf Basis botanischer Listen und technischer Versuchsberichte ergänzt wird.
Welche Schwerpunkte werden im Hauptteil gesetzt?
Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Grundlagen der Phytoremediation, die Beschreibung von Natural Attenuation sowie eine detaillierte Ausarbeitung dreier Praxisbeispiele, darunter der Landschaftspark Duisburg-Nord.
Wie lässt sich die Arbeit durch Schlüsselwörter charakterisieren?
Die Arbeit ist durch Begriffe wie Phytoremediation, Bodensanierung, Schadstoffabbau, ausdauernde Pflanzen und Landschaftsgestaltung geprägt.
Welches Potenzial hat die Bepflanzung speziell an Straßenrändern?
Pflanzen in verkehrsnahen Bereichen können Schadstoffe aus dem Reifen- und Bremsabrieb sowie Abgase aufnehmen und leisten so einen Beitrag zur kontinuierlichen Schadstoffminderung im straßennahen Boden.
Wie unterscheidet sich die Sanierung im Landschaftspark Duisburg-Nord von anderen Beispielen?
Im Gegensatz zu den gezielten phytoremediativen Projekten stand im Landschaftspark Duisburg-Nord die Umnutzung industrieller Flächen im Vordergrund, bei der eine natürliche Bodenverbesserung eher als Begleiteffekt der Gestaltung auftrat.
Welchen Stellenwert nimmt die Pflanzendatenbank in der Arbeit ein?
Sie dient als praktisches Werkzeug für Landschaftsarchitekten, um geeignete Pflanzen für spezifische Standortbedingungen und Schadstofftypen schnell identifizieren zu können.
- Arbeit zitieren
- Cynthia Deutschmann (Autor:in), 2015, Phytoremediation von verunreinigten und kontaminierten Böden mit Hilfe von ausdauernden Pflanzen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/383831
