Die braune Spree - ökotoxikologische...
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Die braune Spree -ökotoxikologische Aspekte
PD Dr. Werner Kratz
FU Berlin u NABU Brandenburg
Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe -ökotoxikologische Aspekte
129.11.2015
Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe -ökotoxikologische Aspekte
229.11.2015
29.11.2015Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe -
ökotoxikologische Aspekte 3
Sonntag, 29. November 2015 Dr. Werner Kratz 4
• Altdöbern Halde 1
Sonntag, 29. November 2015 Dr. Werner Kratz 5
• Altdöbern Halde 3
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Sonntag, 29. November 2015 Dr. Werner Kratz 7
• Altdöbern Mühlenfliess Halde 9
Sonntag, 29. November 2015 Dr. Werner Kratz 8
• Altdöbern Schlosspark
Eisenhydroxidschlamm
Arsen - Dithionitaufschluss - TU Berlin, Inst. Bodenkunde
Probepunkt 1 50,55 mg/kg TS
Probepunkt 2 44,83 mg/kg TS
Probepunkt 3 53,23 mg/kg TS
Probepunkt 4 23,86 mg/kg TS
Probepunkt 5 2,56 mg/kg TS
Probepunkt 6 2,11 mg/kg TS uvam
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29.11.2015Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe -
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Na-Dithionit-Citrat-Extrakt
Bei Reduktion Fe-verbindungen freigesetzt
mikrobieller Aktivität u Redoxbedingungen Bildung verschiedener As-Bindungsformen mit unterschiedlicher Mobilität und Toxizität
As Oxidationsstufen zwischen -III und + V
Hoch toxischMethylierte Arsenate (+V) Arsenite (+III)
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Alkylierung mikrobiellen Aktivität abhängig !!!
Wilcke et al 2014 Kuhdung (Aktivierung MO)
Boden gespeichertes As als Methyl-As mobilisiert
Arsen Chemie ist extrem kompliziert,
nicht sicher vorhersagen, was da unten in dem See passiert !!!!!!!!!!!!!!!!!
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Human-Toxikologie
UBA: sicherlich eines der größten Umweltprobleme dar …….
Trinkwasser
Hautveränderungen u Durchblutungsstörungen („Blackfoot Disease“),
Krebserkrankungen der Haut, Lunge, Blase u NiereTumorhäufigkeiten auch schon bei niedrigen Arsengehalten Trinkwasser
Wirkungsmechanismus u.a.- Induktion von oxidativem Stress, - die Beeinträchtigung von DNA-Reparaturprozessen
Wirkungen Arsenat ([AsO4]3-) u Arsenit ([AsO3]3-) u ihre methylierten Metabolite Toxizität organischen Verbindungen Arsenobetain u Arsenozucker ist noch weitgehend unbekannt.
Zwar ist hier die akute Toxizität geringer, aber chronische Wirkungen der vergleichsweise hohen Mengen in Fisch, Meeresfrüchten und Algen müssten dringend abgeklärt werden.
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Grenzwerte für ArsenWHO), EPA, D TWVO
10 µg Arsen/L 01.01.2006 natürliche Mineral- und Tafelwässer;
Wasser zur Zubereitung von Säuglingsnahrung darf 5 µg/L nicht überschreiten
(Mineral- und Tafelwasserverordnung, MTVO)
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Grenzwerte ArsenJoint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives)
PTWI-Wert (provisionable tolerable weekly intake) 15 µg Arsen/kg KG/Woche
„Oral reference dose“ (RfD) EPA 0,3 µg anorganisches Arsen/kg KG pro Tag
f = 50 China As in Nahrungsmitteln reglementieren.
„Toleranzwert“ As 150 µg/kg Reis REISWAFFELN ???
Grenzwerte für Eisenkonzentration in unterschiedlichen Gewässertypen (geändert nach Hunte, 2009)
GewässertypFe2+-Konzentrationen
Quelle
Forellenzucht << 0,1 mg/Lwww.sav-hamburg.deDr. Jörn Borrmann
Salmonidengewässer 0,2 mg/LDänemark – Richtlinie für EisenkonzentrationenCyprinidengewässer
0,5 mg/L
Allgemeine Gewässer 0,3 – 1,0 mg/L Billard & Rouband, 1995
Adulte Fische 0,3 – 0,5 mg/L Baur, 1997
Allgemeine Emissionsgrenzwerte für Eisen
0,1 – 5,0 mg/L ABWV, 2004
Zielvorgaben ausgewählter Bundesländer für Güteklasse II bis III
1,5 – 3,0 mg/L Schlaeger, 2003
Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe -ökotoxikologische Aspekte
1529.11.2015
Braune Spree – Fische Literatur zur Tabelle:
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Dänemark - Richtlinie für Eisenkonzentrationen
Billard & Rouband (1985): Water Research 19, 209-214
Baur, W. (1997): Gewässergüte bestimmen und beurteilen, 3. Auflage, Parey Verlag, Berlin
ABWV (2004): Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer;
Abwasserverordnung.
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit.
Schlaeger, F. (2003): Die Gewässergütesimulation von Fließgewässern als Grundlage der langfristigen
Flussgebietsbewirtschaftung. Aachen. Mitteilung/Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft 129
ISBN 3-86130-114-8.
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NABU- Landesverbände Sachsen Brandenburg BerlinJuli 2015
Spree u ihre Nebenflüsse sind ökologisch hochgradig gefährdetet von Sachsen bis Berlin
Fe/Sulfatbelastung sind zu hoch ! Auswirkungen auf das Ökosystem ???
Gesetzesverstöße gegen Naturschutz, FFH- Richtlinien
Bestandsaufnahme der Ökologie der Spree ist erforderlich, um mit der Sanierung auch die Gesundung des Flusses mit den entsprechenden Maßnahmen zu unterstützen.
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EHS
- Zertifizierung, Verwendung ….- geordnete Deponierung- Verspülen in Tagebauseen geht gar nicht
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Wozu Biotests ?Charakterisierung von Chemikalien hinsichtlich ihrer
Wirkung auf die Umwelt
Prinzip:
Untersuchung in standardisierten Testverfahren mit einer einzelnen Art
Untersuchung von mehreren Stellvertreterarten aus verschiedenen trophischen Ebenen (Testbatterien)
Vorteil:
Biotests können die Wirkung der Gesamtheit der Schadstoffe in einer Probe integrierend erfassen
Die chemische Analyse von einzelnen Stoffen lässt nur bedingt Rückschlüsse auf die Wirkung der Gemische in der Umwelt zu
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Biotests Anwendungsgebiete
Biologische Testverfahren
Pestizide
Industriechemikalien
Biozide
Pharmazeutika
Abwasser
Baggergut
Abfälle
Prospektive Risikobewertung
von Chemikalien
Retrospektive Risikobewertung
von Umweltproben
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Testbezeichnung Organismus Endpunkt Testvorschrift
Wachstumshemmtest mit Grünalgen
Desmodesmus subspicatus
Chronische Toxizität
ISO/WD Algal test - Microplate
Wachstumshemmtest mit Wasserlinsen
Lemna minor
Chronische Toxizität
DIN EN ISO 20079 (2006)
Akuter Daphnientest Daphnia magna
Akute Toxizität
DIN EN ISO 6341 (1996)
Daphnienreproduktionstest/ Daphnienpopulationstest
Daphnia magna
Chronische Toxizität
ISO 10706 (2000)/ keine verfügbar
Fischembryotest Danio rerio
Akute Toxizität
DIN EN ISO 15088 (2009)
Toxizitätstest Lumbriculus variegatus
Biomasse, Reproduktion
OECD Richtlinie 225 (2007)
Reproduktionstest Potamopyrgus antipodarum
Reproduktion Duft et al. (2007)
Toxizitätstest Dreissena polymorpha
Mortalität Stalter et al. (2010)
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Spree-Vorfluter Bülow
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Vetschauer Mühlenfließ
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• 2 Messpunkte der LMBV am Eingang und Ausgang der Absetzanlage (siehe hierzu Studie zu den Fließen S. 88-100)
Spree-Vorfluter Bülow
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Salzteich Alt Döbern
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Vetschauer Mühlenfließ
Sonntag, 29. November 2015 PowerPoint Vorlage - Ver. 1.0.0 28
• 2 Messpunkte der LMBV am Eingang und Ausgang der Absetzanlage (siehe hierzu Studie zu den Fließen S. 88-100)
Salzteich Alt Döbern
Sonntag, 29. November 2015 PowerPoint Vorlage - Ver. 1.0.0 29
Sonntag, 29. November 2015 Dr. Werner Kratz 30
• Altdöbern Halde 7
Sonntag, 29. November 2015 Dr. Werner Kratz 31
• Altdöbern Halde 5
Sonntag, 29. November 2015 Dr. Werner Kratz 32
• Altdöbern Halde 2
Sonntag, 29. November 2015 Dr. Werner Kratz 33
• Altdöbern Halde 4
29.11.2015Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe -
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Die Kranke - Braune Spree braucht dringend unsere Hilfe !!!!
Pyritspaltung ab 2008
Braunfärbung der Spree Eisenhydroxid
Flussabschnitt Ruhlmühle Spreetal/Sachsen bis zur Talsperre Spremberg ist ein
ökologisch sterbender Fluss - Talsperre Spremberg Flusskläranlage
Flussstrecke FFH- und Naturschutzgebiete - Gesetze erheblich verletzt
Biodiversitätsverluste - Arten, Verlust von ökologischen Leistungen
Schädigung des Ökosystems
Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe -ökotoxikologische Aspekte
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Eisenhydroxidschlamm
Vermeidung Minderung Grundwasserzustrom Reduzierung GrundwasserneubildungUntergrundwasserbehandlunghydraulische Abfangmaßnahmen
Verwertung Umweltservice GmbH Lauta, Firma LanxessProjekt Universität Potsdam Bodensubstrate Rekultivierung
Beseitigung Zertifizierung, geordnete Deponierung
Verspülen in Tagebauseen geht gar nicht !!!29.11.2015
Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe -ökotoxikologische Aspekte
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37 Altdöbern - Eisenhydroxid u seine Begleitstoffe - ökotoxikologische Aspekte
Biotests Standardtestverfahren
Prospektive Risikobewertung
von Chemikalien
Retrospektive Risikobewertung
von Umweltproben
Leuchtbakterien Vibrio fischeri
WasserflöheDaphnia magna
WasserlinsenLemna spec.
GrünalgenDesmodesmus subspicatus
FischeDanio rerio u.a.
NematodenCaenorhabditis elegans
MakrophytenMyriophyllum spec.
ZuckmückenChironomus tentans
RegenwürmerLumbriculus terrestris
Eisenia fetida
Pflanzen
SpringschwänzeFolsomia candida
Honigbienen
BodenmilbenHypoaspis aculeifer
WasserflöheCeriodaphnia dubia
FlohkrebsHyalella azteca
Biologische Testverfahren
29.11.2015
Wiesendorf- Krieschow
Sonntag, 29. November 2015 PowerPoint Vorlage - Ver. 1.0.0 38