Bodenschutz auf der Baustelle. Interferenzen von Boden- und Baurecht

Die Anforderungen an den Bodenschutz auf der Baustelle ergeben sich aus dem gesetzlichen Rahmen, den das Baugesetzbuch (BauGB) und das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) bilden. Durch den subsidiären Charakter des BBodSchG richtet sich die Bauplanungsrechtliche Zulässigkeit eines Vorhabens allein nach den Vorschriften des BauGB. Die materiellen Maßstäbe des BBodSchG und die der untergesetzlichen Regelwerke schaffen gemeinsam den Rahmen des Vorsorgenden Bodenschutzes. Daneben bilden die technischen Regelwerke der Länderarbeitsgemeinschaft Boden (LABO), Abfall (LAGA) und die DIN-Normen wichtige Begleiter für den Umgang mit Boden auf der Baustelle. Aus den gesetzlichen Anforderungen lässt sich ein Leitfaden für die gute fachliche Praxis im Umgang mit Boden bei Baumaßnahmen ableiten

Mercury speciation, transformation, and transportation in soils, atmospheric flux, and implications for risk management : a critical review

Mercury (Hg) is a potentially harmful trace element in the environment and one of the World Health Organization's foremost chemicals of concern. The threat posed by Hg contaminated soils to humans is pervasive, with an estimated 86 Gg of anthropogenic Hg pollution accumulated in surface soils worldwide. This review critically examines both recent advances and remaining knowledge gaps with respect to cycling of mercury in the soil environment, to aid the assessment and management of risks caused by Hg contamination. Included in this review are factors affecting Hg release from soil to the atmosphere, including how rainfall events drive gaseous elemental mercury (GEM) flux from soils of low Hg content, and how ambient conditions such as atmospheric O3 concentration play a significant role. Mercury contaminated soils constitute complex systems where many interdependent factors, including the amount and composition of soil organic matter and clays, oxidized minerals (e.g. Fe oxides), reduced elements (e.g. S2−), as well as soil pH and redox conditions affect Hg forms and transformation. Speciation influences the extent and rate of Hg subsurface transportation, which has often been assumed insignificant. Nano-sized Hg particles as well as soluble Hg complexes play important roles in soil Hg mobility, availability, and methylation. Finally, implications for human health and suggested research directions are put forward, where there is significant potential to improve remedial actions by accounting for Hg speciation and transportation factors

Bodenschutz bei Baumaßnahmen: Stand und Handlungsnotwendigkeiten im vorbeugenden, funktionellen Bereich

Bodenschutz und Baumaßnahmen stehen sich derzeit sehr konfliktreich gegenüber. Die durch stoffliche Verunreinigungen drohenden Schädigungen des Bodens sind den am Bau Beteiligten zwar häufig bewusst. Für mögliche funktionelle Bodenschädigungen wird jedoch ein deutlicher Aufklärungsbedarf gesehen. Im Folgenden sollen der Sachstand aufgezeigt und Handlungsansätze dargestellt werden

Bindungsformen von Quecksilber in Auenböden von Wupper und Saale/Elbe

In Auenböden von Wupper und Saale/Elbe haben sich in den letzten Jahrhunderten große Mengen Quecksilber (Hg) aus anthropogenen und geogenen Quellen akkumuliert. Hieraus ergibt sich ein hohes Gefährdungspotential, da Quecksilber hochgradig toxisch auf Organismen wirkt. Das Ziel dieser Studie ist es, die Bindungsformen von Quecksilber mittels eines sequentiellen Extraktionsverfahrens horizontspezifisch an jeweils einem Bodenprofil von Wupper- und Saale-/Elbeaue zu bestimmen, um das Gefährdungspotential der hohen Hg-Belastung evaluieren zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass die Löslichkeit des Quecksilbers in Auenböden von Wupper und Saale/Elbe gering ist, wodurch ist ein geringer Transport in Gewässer zu erwarten ist. Es ist jedoch eine Oxidation von Hg-Sulfiden zu leichter löslichen Formen möglich, so dass bei Sauerstoffeintrag die Gefahr der Hg-Remobilisierung in den Böden besteht. Außerdem ist eine Ausgasung durch den hohen Anteil von elementarem Hg besonders in den oberen Horizonten möglich. Zur Gefahrenabschätzung an den Standorten Wupper und Saale/Elbe ist zu empfehlen, die Hg-Quantität in der Bodenlösung und im Grundwasser sowie den Transfer in Pflanzen zukünftig zu ermitteln

Accumulation of chromium in plants and its repercussion in animals and humans

The untreated effluents released from industrial operations have adverse impacts on human health, environment and socio-economic aspects. Environmental pollution due to chromium is adversely affecting our natural resources and ecosystem. Chromium is hazardous carcinogenic element released from spontaneous activities and industrial procedures. Chromium toxicity, mobility and bioavailability depend mainly on its speciation. Chromium mainly exists in two forms, first as an immobile, less soluble trivalent chromium [Cr(III)] species under reducing conditions whereas hexavalent chromium [Cr(VI)] as a mobile, toxic and bioavailable species under oxidizing conditions. Hexavalent chromium is more pernicious in comparison to trivalent form. Chromium negatively affects crop growth, total yield and grain quality. Exposure of chromium even at low concentration enhances its accretion in cells of human-beings and animals which may show detrimental health effects. Many techniques have been utilized for the elimination of chromium. The selection of the green and cost-efficient technology for treatment of industrial effluent is an arduous task. The present review highlights the problems associated with chromium pollution and need of its immediate elimination by suitable remediation strategies. Further, investigations are required to fill the gaps to overcome the problem of chromium contamination and implementation of sustainable remediation strategies with their real-time applicability on the contaminated sites

Remediation of mercury contaminated soil, water, and air : a review of emerging materials and innovative technologies

Mercury contamination in soil, water and air is associated with potential toxicity to humans and ecosystems. Industrial activities such as coal combustion have led to increased mercury (Hg) concentrations in different environmental media. This review critically evaluates recent developments in technological approaches for the remediation of Hg contaminated soil, water and air, with a focus on emerging materials and innovative technologies. Extensive research on various nanomaterials, such as carbon nanotubes (CNTs), nanosheets and magnetic nanocomposites, for mercury removal are investigated. This paper also examines other emerging materials and their characteristics, including graphene, biochar, metal organic frameworks (MOFs), covalent organic frameworks (COFs), layered double hydroxides (LDHs) as well as other materials such as clay minerals and manganese oxides. Based on approaches including adsorption/desorption, oxidation/reduction and stabilization/containment, the performances of innovative technologies with the aid of these materials were examined. In addition, technologies involving organisms, such as phytoremediation, algae-based mercury removal, microbial reduction and constructed wetlands, were also reviewed, and the role of organisms, especially microorganisms, in these techniques are illustrated

Methylierung von Arsen sowie Freisetzungskinetiken von Schwermetallen unter definierten Redoxbedingungen

Auenböden sind häufig stark mit Arsen (As), Schwermetallen und anderen Schadstoffen belastet. Die Mobilität dieser Schadstoffe wird erheblich durch das Redoxpotenzial (EH) beeinflusst. In Auenböden können Schwankungen des Wasserspiegels zu variierenden Redoxbedingungen führen. Diese EH-Veränderungen wurden systematisch unter definierten Bedingungen im Labor mit Hilfe eines automatischen biogeochemischen Mikrokosmensystems simuliert. Dabei erfolgte der Versuchsverlauf von reduzierenden zu oxidierenden Verhältnissen. Ziel dieser Untersuchung ist es, die Auswirkungen eines gezielt gesteuerten EH auf die Freisetzungskinetik von Schwermetallen und die Methylierung von Arsen (As) in einem kontaminierten, leicht sauren Auenboden der Wupper zu determinieren. Die Ergebnisse zeigen, die die Konzentrationen von Cd, Cu, Mn, Ni und Zn in der Bodenlösung bei niedrigem EH gering waren und sich mit steigendem EH erhöhten. Dies könnte auf Interaktionen der Metalle mit gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) und die Fällung als Sulfide zurückzuführen sein. Die Konzentrationen von anorganischem As, Monomethylarsen und Dimethylarsen in der Lösung sanken mit steigendem EH. Reduzierende Bedingungen erhöhen die Mobilität und Verfügbarkeit dieser Verbindungen. Sanierungstechniken, die mit einer Belüftung des Bodens einhergehen, könnten zu einer Remobilisierung der Schwermetalle führen. Im Gegensatz dazu sollten mit As kontaminierte Böden möglichst nicht zusätzlich überflutet werden, um eine erhöhte Mobilität und Verfügbarkeit dieser Verbindungen als Folge reduzierender Bedingungen zu vermeiden

Erfassung und Bewertung der Schwermetallverteilung in Auenoberböden von Ruhr und Wupper

Auf Grund erheblicher räumlicher Heterogenität von stofflichen Bodenbelastungen in Auenböden ist eine flächenhafte Prognose der Schadstoffverteilung in Oberböden, wie sie mit den Methoden der digitalen Bodenbelastungskarten in Nordrhein-Westfalen zur Verfügung steht, in diesen Bereichen bisher nicht befriedigend oder nur mit sehr hohem Aufwand möglich. Es ist notwendig, Methoden zu entwickeln, mit denen die räumliche Verteilung und die Höhe der Schadstoffbelastung in Böden der Überschwemmungsgebiete besser prognostiziert werden können. Die Entwicklung und erste Ergebnisse einer solchen Methode werden vorgestellt. Es zeigt sich, dass die Belastungen in Auenböden über die Höhenlage im Verhältnis zum angrenzenden Fließgewässer zu unterscheiden und abzugrenzen sind

Multivariate nicht-lineare Bestimmung von Einflußgrößen und Trends in den bundesweiten Daten der Bodendauerbeobachtung

Die Bundesländer erheben im Programm der Boden-Dauerbeobachtung auf 794 Monitoringflächen (BDF) seit Anfang der neunziger Jahre zahlreiche Parameter der Bodenfestphase. Dieser bundesweite Datenbestand der BDF wurde mit dem Ziel der Identifikation von räumlichen Mustern und zeitlichen Trends erstmalig multivariat ausgewertet. Als Analysemethode wurde eine Kombination aus der Selbst- Organisierende Karte (Typ der Künstlichen Neuronalen Netzwerke) und dem Sammons Mapping verwendet. Verschiedene räumliche Besonderheiten und zeitliche Trends konnten identifiziert werden. Eine Unterscheidung von bundesweit (z.B. Ausgangssubstrat der Bodenbildung) und regional/lokal relevanter Einflüsse (Deposition, Einzelstandorte) ist möglich