TY - BOOK

T1 - Toxikologische Tests zur Risikominimierung bei Altlastensanierungsverfahren

AU - Wruss, Klaus

N1 - nicht gesperrt

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Für die Analyse des Ist-Zustandes zur Beweissicherung vor einer beabsichtigten Sanierung der Altlast Gaswerk Simmering wurde eine umfangreiche Untersuchung des Grundwassers durchgeführt. Dabei wurden neben einigen Routineparametern, auch zum ersten Mal ausgewählte heterozyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (Hetero-PAK) an diesem Altstandort großflächig mitanalysiert.Bei den analysierten 16 Hetero-PAK handelt es sich um eine Auswahl die bzgl. des Standortes und ihrer vermuteten toxikologischen Relevanz vom Verfasser der Dissertation getroffen wurde.Für die Abschätzung des mikrobiologischen Potentials der Altlast wurden einfache Indikatorparameter (Sulfat, Nitrat und Redoxpotential) für die mikrobiologischen Abbauprozesse bestimmt. Daraus kann geschlossen werden, dass mikrobiologische Abbauprozesse durch geeignete Zudotierungen von Nährstoffen zusätzlich aktiviert werden könnten.Parallel zur Analytik wurden Leuchtbakterientests durchgeführt und damit wurde auch ein ökotoxikologischer Parameter zur Bestimmung des Ist-Zustandes herangezogen. Die Ergebnisse der durchgeführten Leuchtbakterientests stimmen gut mit der Konzentrationsverteilung der betrachteten Kontaminanten im Grundwasser des Gaswerksgeländes überein. Die erhaltenen chemisch-physikalischen und ökotoxikologischen Daten aus der Grundwasseruntersuchung sind vom Verfasser mittels eines speziellen Grafikprogrammes zweidimensional modelliert worden. Damit wurden Kontaminationsherde einzelner Verunreinigungen visualisiert. Zusätzlich erlaubte die statistische Auswertung eine Abschätzung der räumlichen Konzentrationsverteilung der betrachteten Parameter innerhalb des beprobten Gebietes. Durch diese grafische Modellierung konnten eindeutig zwei unterschiedliche Hotspots bestimmt werden, die jeweils eine charakteristische Schadstoffzusammensetzung aufweisen. Mit kontaminiertem Bodenmaterial aus diesen zwei unterschiedlichen Hotspots wurden Bioreaktor-Abbauversuche vom IFA-Tulln durchgeführt. Im Rahmen des Projektes FAMOS wurden diese Abbauversuche, durch die Analyse ausgewählter Schadstoffparameter und eine vom Verfasser dieser Arbeit extra dafür zusammengestellten Biotestbatterie, analytisch ergänzt und toxikologisch begleitet. Bei den analysierten Schadstoffparametern wurden unter anderem wieder die zuvor ausgewählten 16 Hetero-PAK gemessen und analog zu den 16 EPA-PAK ein Summenparameter ΣHetero-PAK eingesetzt. Die ΣHetero-PAK war häufig in derselben Größenordnung wie die ΣEPA-PAK, dies hebt die Bedeutung der bisher wenig beachteten Hetero-PAK hervor.Da es sich um komplexe Schadstoffgemische im Grundwasser handelt, die in ihrem Zusammenwirken durch die chemische Charakterisierung nicht ausreichend beschrieben werden können, sind neben den chemischen Untersuchungen Biotests zur toxikologischen Bewertung der Abbauversuche herangezogen worden.Die Ergebnisse der ökotoxikologischen Untersuchung mit dieser zusammengestellten Biotestbatterie (Leuchtbakterientest, Thamnotoxkid FTM, Algentest und Daphnientest) stimmen gut mit den analytisch beobachteten Schadstoffkonzentrationen überein. Bei allen untersuchten Proben wurde mit abnehmender Konzentration der betrachteten Schadstoffparameter (ΣHetero-PAK, ΣEPA-PAK, ΣCyanide und ΣBTEX) eine Abnahme der Toxizität mit den biologischen Testsystemen bestimmt.Dies lässt darauf schließen, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit mit keiner erhöhten Toxizität, aufgrund von Bildung toxischer Metabolite und/oder erhöhter Bioverfügbarkeit, während der Abbauprozesse zu rechnen ist.Die beschriebene Methode eignet sich sehr gut, um zukünftige Veränderungen im Grundwasser während und nach erfolgter Hotspot-Sanierung zu beurteilen bzw. eine laufende in-situ Sanierung am Standort Gaswerk Simmering toxikologisch zu begleiten. Durch die in der Dissertation angewendete Kombination von biologischen Testsystemen mit modernster Analytik können auch komplexe Schadstoffgemische gut beschrieben und toxikologisch abgeschätzt werden.

AB - Für die Analyse des Ist-Zustandes zur Beweissicherung vor einer beabsichtigten Sanierung der Altlast Gaswerk Simmering wurde eine umfangreiche Untersuchung des Grundwassers durchgeführt. Dabei wurden neben einigen Routineparametern, auch zum ersten Mal ausgewählte heterozyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (Hetero-PAK) an diesem Altstandort großflächig mitanalysiert.Bei den analysierten 16 Hetero-PAK handelt es sich um eine Auswahl die bzgl. des Standortes und ihrer vermuteten toxikologischen Relevanz vom Verfasser der Dissertation getroffen wurde.Für die Abschätzung des mikrobiologischen Potentials der Altlast wurden einfache Indikatorparameter (Sulfat, Nitrat und Redoxpotential) für die mikrobiologischen Abbauprozesse bestimmt. Daraus kann geschlossen werden, dass mikrobiologische Abbauprozesse durch geeignete Zudotierungen von Nährstoffen zusätzlich aktiviert werden könnten.Parallel zur Analytik wurden Leuchtbakterientests durchgeführt und damit wurde auch ein ökotoxikologischer Parameter zur Bestimmung des Ist-Zustandes herangezogen. Die Ergebnisse der durchgeführten Leuchtbakterientests stimmen gut mit der Konzentrationsverteilung der betrachteten Kontaminanten im Grundwasser des Gaswerksgeländes überein. Die erhaltenen chemisch-physikalischen und ökotoxikologischen Daten aus der Grundwasseruntersuchung sind vom Verfasser mittels eines speziellen Grafikprogrammes zweidimensional modelliert worden. Damit wurden Kontaminationsherde einzelner Verunreinigungen visualisiert. Zusätzlich erlaubte die statistische Auswertung eine Abschätzung der räumlichen Konzentrationsverteilung der betrachteten Parameter innerhalb des beprobten Gebietes. Durch diese grafische Modellierung konnten eindeutig zwei unterschiedliche Hotspots bestimmt werden, die jeweils eine charakteristische Schadstoffzusammensetzung aufweisen. Mit kontaminiertem Bodenmaterial aus diesen zwei unterschiedlichen Hotspots wurden Bioreaktor-Abbauversuche vom IFA-Tulln durchgeführt. Im Rahmen des Projektes FAMOS wurden diese Abbauversuche, durch die Analyse ausgewählter Schadstoffparameter und eine vom Verfasser dieser Arbeit extra dafür zusammengestellten Biotestbatterie, analytisch ergänzt und toxikologisch begleitet. Bei den analysierten Schadstoffparametern wurden unter anderem wieder die zuvor ausgewählten 16 Hetero-PAK gemessen und analog zu den 16 EPA-PAK ein Summenparameter ΣHetero-PAK eingesetzt. Die ΣHetero-PAK war häufig in derselben Größenordnung wie die ΣEPA-PAK, dies hebt die Bedeutung der bisher wenig beachteten Hetero-PAK hervor.Da es sich um komplexe Schadstoffgemische im Grundwasser handelt, die in ihrem Zusammenwirken durch die chemische Charakterisierung nicht ausreichend beschrieben werden können, sind neben den chemischen Untersuchungen Biotests zur toxikologischen Bewertung der Abbauversuche herangezogen worden.Die Ergebnisse der ökotoxikologischen Untersuchung mit dieser zusammengestellten Biotestbatterie (Leuchtbakterientest, Thamnotoxkid FTM, Algentest und Daphnientest) stimmen gut mit den analytisch beobachteten Schadstoffkonzentrationen überein. Bei allen untersuchten Proben wurde mit abnehmender Konzentration der betrachteten Schadstoffparameter (ΣHetero-PAK, ΣEPA-PAK, ΣCyanide und ΣBTEX) eine Abnahme der Toxizität mit den biologischen Testsystemen bestimmt.Dies lässt darauf schließen, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit mit keiner erhöhten Toxizität, aufgrund von Bildung toxischer Metabolite und/oder erhöhter Bioverfügbarkeit, während der Abbauprozesse zu rechnen ist.Die beschriebene Methode eignet sich sehr gut, um zukünftige Veränderungen im Grundwasser während und nach erfolgter Hotspot-Sanierung zu beurteilen bzw. eine laufende in-situ Sanierung am Standort Gaswerk Simmering toxikologisch zu begleiten. Durch die in der Dissertation angewendete Kombination von biologischen Testsystemen mit modernster Analytik können auch komplexe Schadstoffgemische gut beschrieben und toxikologisch abgeschätzt werden.

KW - Altlasten

KW - Biotest

KW - biologische Testsysteme

KW - PAK

KW - polyzyklische aromatische kohlenwasserstoffe

KW - heterozyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

KW - Hetero-PAK

KW - in-situ Sanierung

KW - Sanierung

KW - Beweissicherung

KW - Grundwasser

KW - Gaswerk

KW - toxicological tests

KW - bioassay

KW - contaminated sites

KW - clean up

KW - heterocyclic aromatic hydrocarbons

KW - hetero PAHs

KW - PAH

KW - polycyclic aromatic hydrocarbons

KW - in-situ

KW - microbiological degradation

KW - groundwater

KW - mixtures of contaminants

M3 - Dissertation

ER -