Auf der Fläche G 1 mit der ß-HCH-Belastung in der Terminen auftretende leichte Rückgang der ß-HCH
Tiefe von 40 - 60 cm führten die Bewirtschaftungsfor Werte ist für eine Sanierung nicht relevant.
men gegenüber der Kontrollvariante eher zu einem Während des Versuchszeitraumes war eine starke Anstieg des ß-HCH-Gehaltes als zu einer Verminde Veränderung des ß-HCH-Gehaltes auffallend rung. In dieser Bodentiefe ist aber eine Wirkung der (Abb . 36 und 37) . Untersuchungen von KALBITZ oberflächlichen Bewirtschaftung außer bei Schwarz ( 1996) weisen nach, dass diese Veränderungen an brache unwahrscheinlich. Die hohen ß-HCH-Werte die Dynamik von gelöster organischer Substanz bei Schwarzbrache könnten auf eine Mobilisierung (DOM
=
Dissolved Organic Matter) im Boden bei ihrer Erzeugung durch die Zerstörung der Pflan gebunden ist. Er konnte für ß-HCH eine besonders zenwurzeln und damit auf die Bereitstellung leicht hohe Affinität zu DOM feststellen. Die Veränderunmineralisierbaren Materials für die Mikroorganismen gen sind eine Folge von Austrocknung und Wieder
zurückzuführen sein. Für die hohen Werte bei Gras befeuchtung des Bodens, die die Wasserlöslichkeit mahd trifft das jedoch nicht zu, da bei den mikrobiel und damit Mobilität von ß-HCH stark erhöhen.
len Parametern kein Anstieg der Aktivität nachzuwei
sen war.
Nährstoffzufuhr
Auf den Flächen G 2 und G3 mit der ß-HCH-Belas Die Zufuhr von Nährstoffen oder die Veränderung tung in der Bodenschicht O - 20 cm bestanden zwi des Bodenmilieus dienen der Erhöhung der mikrobi
schen den Bewirtschaftungsweisen keine signifikan ellen Aktivität der Bodenorganismen bzw. der Ver
ten Unterschiede. Gegenüber dem ungestörten Auf schiebung des mikrobiellen Artenspektrums, in des
wuchs kam es bei Bewirtschaftung zu keiner Ver sen Folge ein Abbau von Schadstoffen direkt oder minderung von ß-HCH im Boden . Der zu einzelnen im Cometabolismus erfolgen kann.
Nach Aufbringen der organischen Substanzen Vinasse, Gülle und Biodekon wurde ein Anstieg der mikrobiellen Aktivität im Boden erwartet. Die Ergeb
nisse der DMSO-Reduktion für die Versuchsflächen G 1 und G2 des ersten Versuchsjahres zeigen jedoch (Abb. 34), dass in beiden Versuchsjahren keine eindeutige Wirkung der Nährsubstrate auf die Dimethylsulfoxid-Reduktion in den Böden der Ver
suchsflächen nachzuweisen war. Auf den Prüfglie
dern der Fläche G 1 lag die mikrobielle Aktivität generell niedriger als auf der Fläche G2, bedingt durch geringeren Bewuchs und damit geringer anfallende Pflanzenrückstände, aber auch durch die Bodentiefe, mit der eine Abnahme der mikrobi
ellen Aktivität korreliert.
Auf der Schwarzbrache konnte am ersten Untersu
chungstermin nach der Substrataufbringung ein Anstieg der DMSO-Reduktion beobachtet werden. Im weiteren Versuchsverlauf war auf allen drei Versuchs
flächen eine deutliche Abnahme der mikrobiellen Aktivität zu verzeichnen. Hier wirkte sich deutlich das fehlen organischer Substanz aus Pflanzenteilen und Wurzelexsudaten aus. Ein Vergleich der Nährstoffzu
fuhr zum unbehandelten Prüfglied ergab keine signifi
kanten Unterschiede. Die auftretenden Aktivitätser
höhungen sind daher nicht im Zusammenhang mit der Nährstoffzufuhr interpretierbar. Die Prüfglieder mit der oberflächig aufgebrachten Gülle zeigten zu einigen Terminen eine stärkere Wirkung auf die mikrobielle Aktivität als das Biodekon.
Im zweiten Versuchsjahr wurde auf den Einsatz von Gülle und Vinasse verzichtet, dafür die Aufwand
mengen von Biodekon erhöht und eine Verände
rung des pH-Wertes durch eine Kalkung angestrebt, da Untersuchungen von KLUDAS (1995) eine gute Wirksamkeit von Biodekon im leicht basischen Bereich angeben. Die Ergebnisse der DMSO-Reduk
tion zeigen, dass zwar die Werte der biologischen Aktivität mit Ausnahme der Schwarzbrache höher als im Vorjahr waren, der Einsatz von Kalk und höheren Biodekonkonzentrationen aber ebenfalls keine Aktivitätssteigerung gegenüber der Kontrolle bewirkt haben (KLIMANEK et al., 1999).
Biodekon ist ein Nährstoffkomplex, der nach KLU
DAS (1995) durch seine optimale Zusammensetzung zu einer Erhöhung der mikrobiellen Aktivität führen sollte. Das konnte bei den durchgeführten Untersu
chungen nicht bestätigt werden. Der Erfolg von Maß
nahmen kann aber nicht nur an der Erhöhung der mikrobiellen Aktivität gemessen werden, sondern auch an einer Verminderung des Belastungsgrades des Bodens. Aus diesem Grunde wurden die glei
chen Bodenproben auf ihren ß-HCH-Gehalt
unter-sucht. Nach Einsatz von Biodekon war jedoch keine Verminderung der ß-HCH-Gehaltes festzustellen.
Auch eine Erhöhung der Aufwandmengen führte nicht zum gewünschten Ergebnis. Die alternativ ein
gesetzten Substrate Gülle und Vinasse bewirkten ebenfalls keinen messbaren cometabolischen Abbau von ß-HCH, wie Abb. 37 erkennen lässt.
Die Böden der drei Versuchsflächen wiesen pH
Werte von 4,4 (G1) und 5, 1 - 5,3 (G2, G3) auf. Die
ser pH-Wert fördert besonders die Entwicklung von pilzlichen Mikroorganismen. Der von KLUDAS (1995) angegebene pH-Wert lag im basischen Bereich zwischen 8 und 9. Die im zweiten Ver
suchsjahr auf einigen Parzellen der Versuche durch
geführte Kalkung mit einer sehr hohen Aufwand
menge führt bei der einmaligen Gabe noch zu kei
ner nennenswerten Veränderung des pH-Wertes und zu keinem Einfluss auf den Abbau von ß-HCH.
Mit einer einmaligen Kalk-Gabe ist eine pH-Wert
Änderung im Freiland nicht zu erreichen, sie stellt sich erst nach der Anwendung über einen längeren Zeitraum ein. Eine pH-Wert-Verschiebung würde dann jedoch zu einer Veränderung der Biozönose der Aue führen und damit dem Anliegen eines Bio
sphärenreservats widersprechen.
ß-HCH-Gehalte verschiedener Wildpflanzen des Standortes Kleutsch
Im Mai 1996 wurden stichprobenartig oberirdische Teile verschiedener, nahe der Flächen G2 und G3 vorkommender Pflanzen entnommen und auf ihren ß-HCH-Gehalt untersucht. Es war ein Transfer von ß-HCH nachweisbar (Tab. 14). Die ß-HCH-Gehalte der Pflanzen vom Standort entsprechen etwa denen der in einem Gefäßversuch kultivierten Wildpflan
zen (KLIMANEK et al., 1999). Das lässt den Schluss zu, dass eine Aufnahme von ß-HCH über das Wurzelsystem erfolgt ist. Eine zusätzliche äuße
re Kontamination durch Bodenpartikel, die durch Regen auf die Pflanzen gelangen, ist zwar nicht völ
lig auszuschließen, kann aber aufgrund des sehr starken Bewuchses nicht als Hauptkontaminationsur
sache der Pflanzen angesehen werden.
Die Gesamtkonzentration an ß-HCH von 0,49 mg/kg TS in den oberirdischen Teilen von Brennesseln am Standort ist annähernd gleich dem Gehalt, der im Gefäßversuch nach 27 Wochen im Spross dieser Pflanze nachgewiesen wurde (0,50 mg/kg TS). Auch die ß-HCH-Gehalte von Wei
delgras mit 1,68 mg/kg TS (Gefäßversuch) und Wie
senfuchsschwanz mit 1,09 mg/kg TS (Standort) lie
gen in gleicher Größenordnung.
Tab. 14: Konzentrationen an ß-HCH in ausgewählten Wildpflanzen des Muldeauestandortes Kleutsch, (n
=2)
Gemeine Schafgarbe 1,29 0,86
(Achillea millefolium)
Große Fetthenne 0,22 0,04
(Sedum telephium)
Wiesenfuchsschwanz 1,09 0,55
(Alopecurus pratensis)
*
Wiesenlabkraut 1, 18 0,02
(Galium mollugo)
Ackerkratzdistel
G3
0,66 0,51(Cirsium arvense)
Gemeiner Löwenzahn 1,90 0,06
(Taraxacum officinale)
Bei der Sanierung schadstoffbelasteter Naturland
schaften ist das Hauptproblem, Charakter und Vegetation der Landschaft zu erhalten. In Situ
Sanierungen derartiger Regionen lassen daher nur zwei Möglichkeiten offen:
1. Die Eliminierung der Schadstoffe über die Pflan
zenaufnahme oder
2. Die Förderung des Abbaus durch Mikroorganis
men des Bodens durch veränderte Bewirtschaf
tungsmaßnahmen, die Gestaltung des umgeben
den M ilieus und/oder den Einsatz substratspezi
fischer Mikroorganismen bzw. durch eine Erhöhung der Leistung der autochthonen Mikro
flora im Boden mit Hilfe von Nährstoffen.
Mit den vorliegenden Untersuchungen wurden die Wirkung von Bewirtschaftungsformen und die Zuga
be von Nährsubstraten zur Steigerung des Leistungs
vermögens der autochthonen Mikroflora hinsichtlich einer Verminderung des ß-HCH-Gehaltes in Freiland
versuchen geprüft. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
• Die Freilandflächen wiesen eine hohe Variabi
lität in der mikrobiellen Aktivität und in der
• Verteilung des ß-HCH auf. Während des Ver
suchszeitraumes waren starke Schwankungen des ß-HCH-Gehaltes auffällig.
• Die geprüften Bewirtschaftungsformen führten gegenüber der Kontrolle nach zwei Untersuchungs
perioden zu keiner Verminderung des ß-HCH
Gehaltes.
• Die eingesetzten Substrate Biodekon, Vinasse und Gülle sowie eine Kalkung des Bodens bewirkten keine eindeutige Erhöhung der mikro
biellen Aktivität und Verminderung der ß-HCH
Belastung.
Aus den Ergebnissen kann abgeleitet werden:
• Unter natürlichen Bedingungen kann in Natur
landschaften durch regional angepasste Bewirt
schaftungsmaßnahmen sowie durch Zufuhr von Nährstoffen zur Aktivierung der Bodenmikro
flora ein Abbau von ß-HCH nicht erreicht wer
den.
• Überhöhte Nährstoffgaben, extreme Verände
rungen der Acidität des Bodens oder der Bewirt
schaftung (Schwarzbrache) würden zu starken Veränderungen der Biosphäre führen .
• Die Inhomogenität der Belastung des Gebietes mit ß-HCH und die Wechselwirkung der Höhe der Belastung mit Boden- und Standorteigen
schaften, wie z. B. dem Humusgehalt und der Fraktion der gelösten organischen Substanz, erschweren die Interpretation und Aussagefähig keit gewonnener Ergebnisse.
• In unterschiedlichen, dem Untersuchungsgebiet entnommenen Pflanzenarten konnte eine Konta
mination mit ß-HCH festgestellt werden, die -wie die Untersuchungen an Wildpflanzen im Gefäßversuch nachgewiesen haben - nicht nur über anhaftende Bodenpartikel, sondern vorwie
gend auf dem Weg über die Wurzeln in die Pflanzen gelangen kann.