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Cadmiumhaltige Pigmente werden in Künstlerfarben (z.B. Cadmiumgelb PY35) verwendet und können beim Reinigen gebrauchter Pinsel mit Wasser über das Abwasser in die Kläranlagen eingetragen werden, wo sie auf Grund ihrer geringen Wasserlöslichkeit im Klärschlamm verbleiben. Bei landwirtschaftlicher Nutzung des Klärschlamms, kann das Cadmium nach Aufnahme in Pflanzen in die menschliche Nahrungskette gelangen. Aufnahme von Cadmium erhöht die Wahrscheinlichkeit an Brustkrebs zu erkranken und führt durch eine Verringerung der Knochendichte zu einer erhöhten Anzahl an Knochenbrüchen. Daher wurde bei der europäischen Chemikalienbehörde ECHA ein Verbotsantrag nach Annex XV von einem Mitgliedsland gestellt.
Mengenmäßig ist der Betrag an Cadmium, der über diesen Expositionsweg auf Agrarflächen eingetragen werden klein: 120 kg im Vergleich zu 120 Tonnen aus anderen Quellen. Zur Abschätzung des Risikos ist allerdings nicht nur die Gesamtmenge entscheidend, sondern auch die Mobilität der Schadstoffe. Um diese zu untersuchen wurden mit Cadmiumpigmenten dotierte Klärschlämme mit Boden gemischt und das Auswaschverhalten mit Hilfe von Säulenperkolationstests untersucht. Das Cadmium liegt in den Pigmenten als Cadmiumsulfid vor, dessen Löslichkeit stark vom Redoxpotential abhängt und dem pH-Wert abhängt. Daher wurden die Versuche unter verschiedenen Redoxbedingungen und mit einem sauren Eluenten durchgeführt.
Eluate wurden über einen Zeitraum von 68 h gesammelt und der pH-Wert, die Leitfähigkeit, die Trübung, Konzentration an organischen Kohlenstoff (TOC) und Cd bestimmt. Das Redoxpotential sinkt nach Start der Elution schnell und hängt von dem Gehalt an Kohlenstoff im Boden ab: Je höher der Gehalt ist, um so langsamer sinkt das Redoxpotential. Einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Cadmiumfreisetzung und Redoxpotential konnte aber nicht gefunden werden. Insgesamt wurden maximal 2 % des vorhandenen Cadmiums freigesetzt. Im Vergleich zu Versuchen mit nicht dotierten Böden, der selbst auch geringe Mengen an Cadmium enthielt, konnte keine erhöhte Freisetzung beobachtet werden. Daraus kann geschlossen werden, dass die Cadmiumpigmente im Boden nur in sehr geringen Maß verfügbar sind
Für Sportböden in Außenanlagen haben sich Kunststoffbeläge und Kunststoffrasenbeläge als extrem nutzungsoptimierte Bodenbeläge bewährt. Neben der Benutzungsqualität ist auch die Bewertung möglicher negativer Auswirkungen auf die Umwelt durch produktionsbedingt enthaltene Schadstoffe notwendig. Sportböden auf Kunststoffbasis sind durch mehrlagige Aufbauten gekennzeichnet. Schadstoffe können in den oberen Lagen in den dort als Füllstoff verwendeten Gummigranulaten vorhanden sein. Die Gesamthöhe dieser Schichten umfasst in der Regel maximal 10 cm. Inhaltsstoffe können durch Regenwasser mobilisiert und mit dem Sickerwasser in den Boden und in das Grundwasser eingetragen werden. Durch eine Kombination von Elutionstests und numerischer Modellierung kann das Mobilisierungs- und Transportpotential ermittelt werden, um eine Boden- und Grundwassergefährdungsabschätzung auf Basis einer Sickerwasserprognose vorzunehmen.
Die hier vorgestellte Studie „Umweltverträglichkeit von Kunststoffbelägen auf Sportfreianlagen- Modellierung der Stofffreisetzung aus Sportböden auf Kunststoffbasis zur Bewertung der Boden- und Grundwasserverträglichkeit“befasst sich ausschließlich mit der Stofffreisetzung und den Pfad Boden-Grundwasser (Boden- und Grundwasserschutz). Der Pfad Boden-Mensch und Belange des Gesundheitsschutzes sind nicht Gegenstand dieser Untersuchungen.
NSO-Heterocyclen (NSO-H) finden sich zusammen mit polycyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) überwiegend an Teer- und Teeröl kontaminierten Standorten
im Boden und Grundwasser.
NSO-H sind ähnlich toxisch wie PAK, aber polarer und damit hydrophiler. Da NSO-H an kontaminierten Standorten lediglich einen geringen Anteil des Schadstoffinventars
ausmachen, wurde ihnen in der Vergangenheit wenig Aufmerksamkeit zuteil und sie werden im Gegensatz zu PAK nicht routinemäßig erfasst.
Aufgrund ihrer teilweise ausgeprägten Persistenz und der vergleichsweisen guten Wasserlöslichkeit bilden sie trotz der eher geringen Anfangskonzentrationen große
Schadstofffahnen mit geringen Konzentrationen aus. Mikrobielle Abbauprozesse bewirken dabei im Verlauf der Fahne Veränderungen der Anteile der Einzelsubstanzen
zueinander. In der Nähe des Schadensherdes dominieren meist PAK, im Abstrom sinkt deren Konzentration allerdings schneller, so dass hier die NSO-H die dominierende Schadstoffgruppe darstellen. Auf Grund des unterschiedlichen Abbauverhaltens kann die NSO-HBelastung
über den PAK Summenparameter nicht zuverlässig bestimmt werden.
Reaktive Brandschutzbeschichtungen bilden im Brandfall zum Schutz der Stahlträger einen wärmeisolierenden Schaum. Die Systeme beinhalten üblicherweise eine Grundierung, die reaktive Beschichtung und einen Deckanstrich. Jeder Bestandteil enthält eine komplexe Mischung aus verschiedenen Chemikalien wie Additiven, Füllstoffen und Lösungsmitteln, die bei Außenanwendungen in Kontakt mit Regenwasser freigesetzt werden können und negative Auswirkungen auf die Umwelt haben können. Bisher basiert die Bewertung durch das DIBt lediglich auf der Rezeptur der Beschichtungen. Erfahrungen aus dem Bodenschutz oder der Abfallverwertung zeigen, dass Gesamtgehalte alleine für eine Bewertung nicht ausreichen. Die durch Wasser mobilisierbaren Anteile werden mit Elutionsverfahren bestimmt. Ziel der vorgestellten Studie war es, die Eignung von Elutionsverfahren in Kombination mit Ökotoxizitätstests zur Beurteilung der Umweltgefährdung zu untersuchen.