BODENVERSCHMUTZUNG: URSACHEN, ARTEN, FOLGEN - UMGEBUNG - 2025

Die Verschmutzung des Bodens ist ihre chemische oder physikalische Verschlechterung, die sich auf ihren ökologischen und anthropogenen Nutzen auswirkt. Wenn Böden verschmutzt sind, treten Ungleichgewichte auf, die sich negativ auf das Leben im Ökosystem auswirken.

Vor den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde der Bodenverunreinigung keine Bedeutung beigemessen. Es haben sich jedoch immer mehr Informationen über die Umweltauswirkungen dieser Art von Verschmutzung angesammelt.

Bodenverschmutzung durch Bergbau in Australien. Quelle: CSIRO

1972 veröffentlichte die Europäische Gemeinschaft die "Europäische Bodencharta". In diesem Dokument wird Boden als wertvolle Ressource eingestuft, die leicht zu zerstören ist und geschützt werden muss.

Die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Bodens bestimmen die Wechselwirkungsmechanismen mit Schadstoffen. Sein Charakter als poröse Matrix mit variabler Zusammensetzung, einschließlich einer gasförmigen und einer flüssigen Phase, ermöglicht die Rückhaltung von Schadstoffen.

Zu den Ursachen der Bodenverunreinigung gehört die unzureichende Entsorgung von festen, flüssigen und gasförmigen Abfällen aus Stadt und Industrie. Der auf den Boden geworfene Abfall oder die in ihn abgeleiteten Abwässer enthalten eine große Menge an Schadstoffen, und saurer Regen verursacht dessen Versauerung.

Bergbau- und Ölaktivitäten verursachen eine physikalische und chemische Verschlechterung des Bodens. In diesem Sinne ist eines der größten Probleme die Kontamination des Bodens durch Schwermetalle.

Andererseits verschlechtern landwirtschaftliche Aktivitäten auch den Boden durch den übermäßigen Einsatz von Agrochemikalien und landwirtschaftlichen Maschinen. Düngemittel und Pestizide wirken sich sowohl auf Populationen von Mikroorganismen im Boden als auch auf Pflanzen aus.

Die häufigsten Bodenschadstoffe sind Schwermetalle, Agrochemikalien, Salze, feste Abfälle, organische Abfälle und biologische Schadstoffe. Diese Schadstoffe verursachen eine chemische, physikalische, biologische, thermische und visuelle Kontamination der Böden.

Bodenkontamination verursacht Probleme für die öffentliche Gesundheit, wenn kontaminierte Pflanzen und Wasser verbraucht werden. Ebenso wird die Landschaft verschlechtert und es entstehen enorme wirtschaftliche Verluste.

Wir finden Beispiele für Bodenverunreinigungen in der Ölindustrie, beispielsweise in Ost-Ecuador, wo Containment-Teiche gebaut wurden. Diese Lagunen waren nicht gut versiegelt und verschiedene toxische Substanzen kontaminierten den Boden durch Infiltration.

Eine sehr weit verbreitete Situation der Bodenverunreinigung sind die sogenannten Sanitärdeponien. In Bucaramanga (Kolumbien) wurden feste Abfälle mehr als 40 Jahre lang mit schlechtem Management abgelagert und wurden zu einer Quelle von Krankheiten.

Ein weiteres Beispiel ist der Fall von Caño Mánamo im Orinoco-Delta (Venezuela) aufgrund eines schlecht konzipierten Infrastruktur- und Entwicklungsprojekts. Hier wurde eine Böschungsstraße gebaut, die als Deich diente und das Wasserregime des Gebiets veränderte, wodurch die Böden angesäuert wurden.

Lösungen für das Problem der Bodenverunreinigung verdienen ein umfassendes Management, das Prävention und Wiederherstellung umfasst.

Prävention erfordert die Umsetzung eines nachhaltigen Entwicklungsansatzes. Der Schwerpunkt sollte auf der Landwirtschaft sowie der Bewirtschaftung von Siedlungs- und Industrieabfällen und Emissionen liegen.

Die Wiederherstellung kontaminierter Böden umfasst eine Reihe von Technologien, die darauf abzielen, die Kontaminanten zu entfernen, zu neutralisieren, einzudämmen oder zu immobilisieren. Hierzu werden chemische, biologische und physikalische Wirkstoffe eingesetzt.

Eigenschaften

- Boden

Der Boden ist das Produkt der Zersetzung des Grundgesteins durch physikalische, chemische und biologische Faktoren. Es bildet die Oberflächenschicht der Erdkruste, die geologischen Zersetzungsprozessen des Muttergesteins ausgesetzt war.

Erosion und Sedimentation sowie das Klima (Regen, Wind, Luftfeuchtigkeit und Temperatur) tragen zur Bildung der Bodenstruktur bei. Andererseits beteiligen sich Lebewesen auch aktiv am Bodenbildungsprozess (Pedogenese).

Die Wirkung von Bakterien, Pilzen, Würmern und anderen Lebewesen baut organische Stoffe und Bodenpartikel ab.

Ein Ökosystem

Der Boden ist ein Ökosystem, das eine physikalische (Bodenpartikel), gasförmige (Luft) und flüssige (Wasser) Phase umfasst, in der abiotische (nicht lebende) und biotische (lebende) Elemente interagieren.

Zu den abiotischen Elementen gehören verschiedene Mineralien, Wasser und Gase wie CO2 und O2. Innerhalb der Biotik gibt es eine Vielzahl von Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Protozoen, Nematoden), Würmer sowie Insekten, Reptilien und Säugetiere.

Physikochemische Eigenschaften

Es gibt verschiedene Bodentypen, die durch ihre Herkunft und ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften definiert sind.
Das ursprüngliche Grundgestein definiert die grundlegenden Eigenschaften des Bodens, während die Wirkung von Umwelt- und biologischen Faktoren zu seiner Entwicklung beiträgt.

Die elementaren Eigenschaften eines Bodens sind durch seine Struktur, Textur, Feuchtigkeitsgehalt und chemische Zusammensetzung (hauptsächlich organische Substanz) gegeben.

Die Struktur hängt mit der Größe und Anordnung der Bodenaggregate und ihrer vertikalen Verteilung zusammen. Auf diese Weise bilden sich im Boden Schichten oder Horizonte mit besonderen Eigenschaften und einem Anteil an Sand, Schlick und Ton.

Der Wassergehalt ist wesentlich für die chemischen und biologischen Prozesse im Boden. Sonnenstrahlung erwärmt den Boden und diese Energie katalysiert verschiedene Reaktionen und ermöglicht sogar das Leben im Untergrund.

- Kontaminationsmechanismen und Wechselwirkungen zwischen Boden und Kontaminanten

Die angegebenen Bestandteile und Eigenschaften des Bodens bestimmen die Wechselwirkung zwischen Boden und Schadstoff und die möglichen Auswirkungen.

Auf dieser Grundlage werden die Verschmutzungsmechanismen, die auf den Boden wirken, variiert. Dazu gehören physikalische Prozesse wie das Zurückhalten von Schadstoffen in der Bodenstruktur oder deren Infiltration, Diffusion und Transport.

Darüber hinaus treten im Boden auch Veränderungen, Umwandlungen und im Allgemeinen chemische Veränderungen aufgrund der Einwirkung von Schadstoffen auf. In diesem Fall sind chemische und biologische Prozesse (Biotransformation und biologischer Abbau) am relevantesten.

- Indikatoren für die Bodenqualität

Biologische Indikatoren

Ein sehr wichtiger Indikator ist die Atemfrequenz, mit der die biologische Aktivität im Boden abgeschätzt werden kann. Es wird aus der Entwicklung von Kohlendioxid gemessen, das aus der Zersetzung organischer Stoffe resultiert.

Die biologische Aktivität hängt wiederum von Faktoren wie Feuchtigkeit, Temperatur, Sauerstoffgehalt und organischer Substanz im Boden ab. Andere biologische Indikatoren sind die Kohlenstoff-Stickstoff-Mineralisierung, die Stickstofffixierung, die Gesamtbiomasse und die Messung bestimmter Enzyme.

Feuchtigkeitsgehalt

Es gibt einen optimalen Feuchtigkeitsgehalt für die Entwicklung biologischer Prozesse im Boden. Dieser befindet sich rund 60% des Porenraums, da eine höhere Luftfeuchtigkeit die Verfügbarkeit von Sauerstoff beeinträchtigen würde.

Bodenfruchtbarkeit

Die Fruchtbarkeit wird sowohl durch den Gehalt als auch durch die Verfügbarkeit essentieller Mineralstoffe für die Pflanzenernährung bestimmt. Dazu gehören Makronährstoffe (Stickstoff, Phosphor, Kalium, Kalzium, Magnesium und Schwefel) und Mikronährstoffe (Eisen, Zink, Mangan, Bor, Kupfer, Molybdän und Chlor).

Säure

Sie wird durch die Menge an Wasserstoffionen in der Bodenlösung bestimmt. Je höher die Menge an Wasserstoffionen ist, desto saurer ist der Boden und dies beeinträchtigt die Verfügbarkeit bestimmter Nährstoffe.

Die meisten Nährstoffe sind bei einem pH-Wert von 5,8 bis 6,5 (leicht sauer) erhältlich.

Salzgehalt

Es bezieht sich auf die Menge der im Boden vorhandenen wasserlöslichen Salze, wobei das dominierende Salz Natriumchlorid ist. Ein hoher Salzgehalt beeinträchtigt die Fruchtbarkeit der Böden.

Ursachen der Bodenverunreinigung

- Bergbau- und Ölaktivität

Bodenverunreinigung mit Arsen in Dänemark. Quelle: Bochr

Bergbau

Die Bergbautätigkeit ist eine der negativsten für Böden, da sie den Mutterboden und seine Struktur zerstört. Darüber hinaus fügt es dem Boden hochgiftige Schadstoffe wie verschiedene Schwermetalle hinzu.

Beispielsweise kontaminiert der Goldabbau Böden und Gewässer mit Quecksilber und Arsen.

Petroleum

Der bei der Gewinnung von Kohlenwasserstoffen entstehende Restschlamm ist ein ernstes Problem der Bodenverunreinigung. Seine Zusammensetzung umfasst Schwermetalle (Cadmium, Quecksilber), Kohlenwasserstoffe und andere Verbindungen.

Einige moderne Techniken wie das hydraulische Fracking (Fracking) erhöhen den Verschmutzungsgrad weiter.

Fracking besteht darin, das Gestein in untere Schichten zu zerbrechen und das eingeschlossene Gas und Öl freizusetzen. Dabei werden mehr als 600 chemische Substanzen hinzugefügt, die den Boden und das Wasser kontaminieren.

- Landwirtschaft und Zucht

Agrochemikalien

In der Landwirtschaft, insbesondere in der intensiven Monokultur, wird eine große Menge an Pestiziden und Düngemitteln verwendet. Pestizide umfassen unter anderem Herbizide, Insektizide, Fungizide, Bakterizide.

Insektizide und Herbizide verschmutzen in vielen Fällen Böden mit aktiven Wirkstoffen. Düngemittel fügen Nitrite hinzu, Nitrate und Phosphatdünger sind eine Cadmiumquelle.

Überschüssige chemische Düngemittel können zu Säuregehalt in Böden und zu Ungleichgewichten in Populationen von Mikroorganismen führen.

Bewässerungswasser

Bewässerungswasser ist aufgrund seines Salzgehalts die Hauptursache für die Versalzung von Böden. Zusätzlich kann der Boden durch Bewässerungswasser mit Mikroorganismen oder Schwermetallen kontaminiert werden.

Kraftstoff verschüttet

Die Landwirtschaft verschmutzt den Boden durch den Einsatz von Maschinen, die eine Gefahr von Kraftstoff- und Ölverschmutzungen darstellen.

- Industriemüll

Direkte

Abhängig von der Art der Branche gibt es mehrere Abfälle, die den Boden kontaminieren können. Insbesondere führen Abwässer Schwermetalle, Lösungsmittel, Reinigungsmittel und andere gefährliche Chemikalien zum Boden.

Zum Beispiel ist Cadmium ein sehr häufiger Schadstoff, der von der Nickel-Cadmium-Batterieindustrie erzeugt wird. Es wird auch als Stabilisator in der PVC-Kunststoffindustrie oder in der Metallurgie- und Elektronikindustrie verwendet.

Indirekt

Emissionen von Vorläufergasen wie Stickoxiden, Schwefeloxiden und Kohlendioxid verursachen sauren Regen. Diese Säuren verändern beim Erreichen des Bodens seinen pH-Wert und bewirken seine Versauerung.

Bei der Verbrennung von Kohle in thermoelektrischen Anlagen entstehen CO2 (das Haupttreibhausgas) und andere Schadstoffe. Beispielsweise ist das Verbrennen von Kohle eine wichtige Quecksilberquelle, die durch Ablagerung den Boden kontaminiert.

Es wurde geschätzt, dass 74% der Schwermetallverschmutzung durch Verbrennungsasche verursacht werden.

- Siedlungsabfälle

Feste Abfälle und städtische Abwässer sind eine Quelle für alle Arten von Schadstoffen, die aufgrund ihres Missmanagements den Boden erreichen. Sanitärdeponien enthalten unter anderem große Mengen an Plastikmüll, Batterien, organischen Abfällen, Metallen und elektronischen Geräten.

Landschaftsverschlechterung durch Bodenverunreinigung. Quelle: Kenneth Allen / Müllseite, Drumaduff

Autoverkehr

Die Verbrennung fossiler Brennstoffe ist eine Quelle der Bodenverunreinigung durch Ablagerung, die sehr schwerwiegend ist, wenn sie bleihaltiges Benzin enthält.

- Unzureichende Ingenieurspraktiken

Einige technische Arbeiten verändern Ökosysteme und verursachen Bodendegradation. Zum Beispiel kann ein Damm, eine Straße oder eine Eisenbahn den Wasserfluss zu einem Gebiet unterbrechen oder erhöhen.

Wenn das zum Boden abfließende Wasser abgeschnitten wird, kann es austrocknen und erodieren oder die Salzkonzentration erhöhen. Wenn der Wasserabfluss verhindert wird, wird der Boden überflutet und anoxischen und oxidativen Prozessen unterzogen.

Hauptschadstoffe

- Schwermetalle

Ein Boden hat eine bestimmte natürliche Schwermetallkonzentration, abhängig vom Ausgangsmaterial, aus dem er stammt (Grundgestein). Das Problem der Kontamination tritt auf, wenn der Mensch zusätzliche Mengen hinzufügt, die diese Konzentration erhöhen.

Die häufigsten Schwermetalle

Die am häufigsten verschmutzenden Schwermetalle sind Blei, Cadmium, Nickel, Kupfer, Zinn, Quecksilber, Arsen, Chrom und Zink. Aluminium ist ebenfalls in dieser Kategorie enthalten, obwohl es ein leichteres Metall ist.

Die Konzentration dieser Metalle in einigen Böden ist doppelt so hoch wie normalerweise in der Erdkruste. Zum Beispiel kann es im Fall von Cadmium sechsmal höher sein.

- Radioaktive Elemente

Radioaktive Elemente wie Uran sind aufgrund ihrer schwerwiegenden Auswirkungen auf das Leben hochgefährliche Schadstoffe. Diese werden durch Leckagen aus radioaktiven Abfällen oder durch Unfälle in Kernkraftwerken dem Boden hinzugefügt.

Radioaktive Atome können auch durch Bohraktivitäten aus den unteren Schichten entfernt werden. Zum Beispiel sind auch heute noch große Teile der ukrainischen und belarussischen Böden durch den Unfall von Tschernobyl 1986 kontaminiert.

Darüber hinaus können beim Auftreten eines hydraulischen Bruchs radioaktive Materialien wie Radium, Radon, Uran und Thorium mitgerissen werden.

- Du gehst raus

Sie sind wasserlösliche Salze, die hochkonzentrierte Lösungen wie Natrium-, Calcium-, Magnesium-, Kalium-, Chlorid-, Sulfat-, Carbonat- und Bicarbonationen bilden.

Die Kombinationen mit den größten Salzgehaltproblemen in Böden sind Natriumchlorid, Magnesiumsulfat und Natriumsulfat.

- Agrochemikalien

Düngemittel

Anorganische Düngemittel werden bei übermäßigem Gebrauch zu Schadstoffen, indem sie Nährstoffungleichgewichte, Salzgehalt und Säuregehalt der Böden verursachen. Laut FAO werden weltweit jährlich mehr als 200 Millionen Tonnen Düngemittel verbraucht.

Pestizide

Der wahllose Einsatz von Pestiziden verursacht schwerwiegende Kontaminationsprobleme, da das Herbizid Atrazin zur Unkrautbekämpfung in Mais zurückbleibt. Diese Herbizide trüben biogeochemische Kreisläufe, indem sie die mikrobiellen Gemeinschaften sowie die Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik verändern.

Allein in Brasilien werden jährlich rund 1.000 Tonnen Pestizide und in Argentinien jährlich mehr als 300 Millionen Tonnen Glyphosat-Herbizid eingesetzt.

Glyphosat verursacht schwerwiegende gesundheitliche Probleme, insbesondere das Nervensystem.

- Gülle

Dies schließt alle Arten von organischen Abfällen aus landwirtschaftlichen und tierischen Tätigkeiten ein. Für Bodenkontaminationszwecke sind tierische Ausscheidungen und tote Tiere besonders relevant.

In diesen Fällen kann Abfall ein Vehikel für pathogene Organismen sein, die Lebensmittelprodukte durch Bodenverunreinigung kontaminieren.

- Feste Abfälle

Die wichtigsten festen Abfälle, die den Boden verschmutzen, sind Kunststoffe, die wiederum giftige Substanzen wie Dioxine freisetzen. Darüber hinaus verschmutzen Bauschutt, weggeworfene Elektronik, Batterien und andere Gegenstände den Boden.

Blei in städtischen Gärten

Im Boden des Miraflores-Obstgartens (Sevilla, Spanien) wurden 400 mg / kg Blei nachgewiesen, wobei maximal 275 mg / kg zulässig sind.

Von den Kulturen absorbiertes Blei wurde auf 0,51 mg / kg konzentriert (maximal 0,10 mg / kg). Es wurde festgestellt, dass die Quelle der Kontamination Farbreste in Bauschutt waren, die zuvor in dem Gebiet abgelagert worden waren.

- Biologisch

Die durch lebende Organismen verursachte Bodenverunreinigung kann auf verschiedene Arten ausgedrückt werden.

Eine übertriebene Bevölkerungszunahme von Organismen, die bereits im Boden vorhanden sind, kann deren Qualität beeinträchtigen. Dies liegt daran, dass Mikroorganismen Sauerstoff und organische Stoffe im Boden verbrauchen.

Eine andere Form der Kontamination ist der Einbau pflanzenpathogener Organismen wie Nematoden oder Pilze sowie menschlicher Krankheitserreger in den Boden.

Arten der Bodenverunreinigung

- Chemische Kontamination

Es ist die Hauptform der Bodenverunreinigung, die aus dem Einbau chemischer Substanzen besteht, die die Qualität beeinträchtigen. Die Substanzen und Arbeitsweisen sind sehr unterschiedlich.

Chemikalien beeinflussen die Struktur des Bodens, beispielsweise Ölverschmutzungen oder Verdünner, die beim Fracking verwendet werden. Ebenso sind Mikroorganismen von Pestiziden und Düngemitteln betroffen, die auch für Pflanzen und Menschen toxisch sein können.

Ein Beispiel für die chemischen Prozesse bei der chemischen Kontamination von Böden ist der Säuregehalt. Wenn dem Boden Substanzen mit Hydroniumionenaktivität zugesetzt werden, sinkt der pH-Wert des Bodens und es werden giftige Metallionen freigesetzt.

- Physikalische Kontamination

Der Boden ist physisch kontaminiert, wenn umweltschädliche Stoffe hinzugefügt oder seine Struktur verändert werden. Im ersten Fall haben wir feste Abfallablagerungen auf dem Boden wie Müll oder Trümmer.

In Bezug auf die Veränderung der Bodenstruktur ist das offensichtlichste Phänomen die Verdichtung. Dies kann durch Trampeln von Tieren in der Tierhaltung oder durch die Einwirkung von Maschinen geschehen.

Bodenverdichtung in den USA. Quelle: United States Air Force, MSgt. Rickie D. Bickle

Im landwirtschaftlichen Fall verändert der übermäßige Einsatz von Maschinen die Struktur des Bodens und beeinträchtigt dessen körperliche Fruchtbarkeit. Dies geschieht, wenn zahlreiche Eggenpassagen durchgeführt werden, die den Boden pulverisieren.

Bei mehreren Pflugdurchgängen in konstanter Tiefe entsteht der sogenannte Pflugboden, der aus einer kompakten Bodenschicht besteht. Im ersten Fall wird die Bodenerosion gefördert und im zweiten Fall wird die Infiltration verringert.

- Biologische Kontamination

Kontaminiertes Wasser, sei es durch Bewässerung, städtische Abwässer oder Überschwemmungen, führt verschiedene Krankheitserreger in den Boden ein. Sie können Pflanzen, Tiere oder Menschen betreffen.

Beispielsweise trägt das Abwasser fäkale Coliforme und andere Krankheitserreger, und eine Flut kann mit pflanzenpathogenen Nematoden kontaminierten Schlamm transportieren.

- Wärmebelastung

Der Anstieg der Bodentemperatur wirkt sich auf Bodenorganismen aus, indem er deren Luftfeuchtigkeit und Sauerstoffversorgung beeinflusst. Diese Temperaturerhöhungen können durch Hochtemperaturabwässer oder durch die globale Erwärmung verursacht werden.

- Visuelle Kontamination

Die Ansammlung von Müll und Müllhalden auf dem Boden verursacht eine negative visuelle Wirkung, die Folgen hat, die von psychologisch bis wirtschaftlich reichen.

Folgen der Bodenverunreinigung

- Ökologisch

Die Artenvielfalt

Bodenkontamination beeinflusst das Überleben des Lebens in diesem hoch biologisch aktiven Ökosystem. Im Boden koexistieren Radikalsysteme, Bakterien, Pilze, Protozoen, Nematoden, Insekten und unterirdische Säugetiere in komplexen antagonistischen und symbiotischen Beziehungen.

Heutzutage ist die Wechselbeziehung zwischen Baumwurzeln und Pilzen (Mykorrhizen) zum gegenseitigen Nutzen wichtig geworden, der Wurzelsysteme verschiedener Bäume kommunizieren kann. Die Mykorrhizapilze in diesem komplexen System sind sehr anfällig für Bodenverunreinigungen.

Biogeochemische Kreisläufe und Biofilter

Der Boden greift in die biogeochemischen Kreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und organischer Substanz ein. Gerade aufgrund dieser Rolle in biogeochemischen Kreisläufen erfüllt der Boden eine Funktion als Biofilter, indem er verschiedene Substanzen verarbeitet und abbaut.

Böden können jedes Jahr Zehntausende Kubikkilometer Wasser filtern. Verschmutzung kann diese Fähigkeit zur Selbstreinigung verändern und somit die Umwelt beeinträchtigen.

- Anthropisch

Reduzierung der landwirtschaftlichen und tierischen Produktion

Der Verlust der Bodenfruchtbarkeit oder ihrer Toxizität infolge von Kontamination verringert die landwirtschaftliche und tierische Produktion. Die Hauptprobleme sind Versauerung, Salzgehalt und Wüstenbildung der Böden.

Schätzungen zufolge sind mehr als 70% der Böden der Welt von diesen Prozessen betroffen oder bedroht.

Trinkwasserverschmutzung

Kontaminierte Böden beeinflussen Oberflächen- und Grundwasserquellen durch Mitreißen, Infiltration oder Auswaschen. Schwermetalle, Pestizidrückstände, Düngemittel und andere Chemikalien werden in Wasserquellen gespült.

Agrochemikalien verursachen eine Eutrophierung, indem sie überschüssige Nährstoffe in das Wasser einbauen und die Explosion von Algen und Wasserpflanzen in der Bevölkerung fördern. Dies reduziert den gelösten Sauerstoff und führt zum Tod einer großen Anzahl aquatischer Arten.

Schwermetalle und andere Substanzen, die ins Wasser gelangen, sind für Tiere und Menschen giftig.

Gesundheitswesen

Kontaminierte Böden können die öffentliche Gesundheit auf verschiedene Weise beeinträchtigen, beispielsweise durch Müllhalden. Dies sind die Schwerpunkte von durch Vektoren übertragenen Krankheiten, die sich im Abfall entwickeln.

Bei Kontamination durch Schwermetalle werden diese auf die Pflanzen und von dort auf den Menschen übertragen. Beispielsweise übertragen mit Cadmium kontaminierte Kakaoböden dieses Schwermetall durch Absorption auf Kakao und von dort auf Schokolade.

Eine längere Exposition gegenüber Cadmium kann beim Menschen zu ernsthaften Nieren- und Verdauungsproblemen führen. Es kann auch eine Demineralisierung des Knochensystems verursachen und zu Osteoporose führen.

Landschaftsverschlechterung

Ein Boden, der durch den Verlust seiner natürlichen Eigenschaften beeinträchtigt wird, verschlechtert wiederum die Landschaft, zu der er gehört. In diesem Sinne ist es ein Faktor der visuellen Verschmutzung, der sich auf touristische Aktivitäten und Freizeitaktivitäten auswirkt.

Verlust des wirtschaftlichen Wertes

Durch Bodenverschmutzung verliert es an wirtschaftlichem Wert. Dies kann auf den Verlust der Fruchtbarkeit in landwirtschaftlichen Flächen oder auf eine Verschlechterung der Landschaft zurückzuführen sein, die den Tourismus beeinträchtigt.

Beispiele für Orte mit Bodenverunreinigung

- Ölverschmutzung in Ecuador

Das Verschmutzungsproblem

Das Unternehmen Petroecuador wurde wegen der Kontamination von Boden und Wasser in den Ölfördergebieten im Osten Ecuadors scharf kritisiert. Die Kontamination entstand durch die Verwendung von Öldämmen um die Bohrlöcher.

Diese Dämme beherbergten Giftmüll, der nur von einer Erdschicht bedeckt war. Die Schadstoffe vermischten sich durch die Schwerkraft mit dem Boden und liefen über die Dämme, die die Wasserquellen verschmutzten.

Wiederherstellung

Eindämmungs- und Bioremediationsmaßnahmen wurden umgesetzt. Zu diesem Zweck wurden wasserdichte Beschichtungen und Entwässerungsnetze aufgebracht, um verschmutztes Abflusswasser zurückzugewinnen.

Dann wurden die Dämme ausgegraben und der extrahierte Boden in Biopiles ausgebreitet, auf die Stämme biologisch abbaubarer Bakterien geimpft wurden. Diese Stapel wurden regelmäßig gelüftet und bewässert.

Auf diese Weise konnten 140.000 Tonnen Boden an 35 kontaminierten Standorten erfolgreich behandelt werden.

- Deponie El Carrasco (Bucaramanga, Kolumbien)

Das Projekt

Diese Sanitärdeponie begann 1978 als Freiluftdeponie zu fungieren und wurde 1985 in eine Sanitärdeponie umgewandelt. Pro Tag werden an diesem Standort ca. 900 Tonnen Müll von 13 Gemeinden deponiert.

Folgen

Die Misswirtschaft der Sanitärdeponie verursachte die Kontamination der Böden sowohl auf dem Gelände als auch in nahe gelegenen Gebieten. Die Schadstoffe wurden durch Abfließen und Auswaschen verdrängt, was sich auf Böden und Wasserquellen auswirkte.

Darüber hinaus hat die Existenz dieser Deponie in der Region die Landschaft verschlechtert. Im Jahr 2019 begann der endgültige Schließungsprozess, als er seine Nutzungsdauer überschritt.

- Caño Mánamo (Delta Amacuro, Venezuela)

Dies ist ein interessanter Fall von Bodenverunreinigungen durch kontraproduktive Ingenieurarbeiten. Es ist einer der großen Wasserläufe des Orinoco-Deltas (Venezuela).

Das Projekt

1966 beschloss die venezolanische Gesellschaft von Guayana, einen Straßendeich zu bauen. Die Idee war, die Überflutung der Böden zu verhindern, um sie für die Landwirtschaft zu nutzen.

Folgen

Die Ergebnisse waren absolut kontraproduktiv, da sie die ökologische Dynamik der Böden in der Region nicht kannten. Durch die Reduzierung des Frischwasserflusses durch das Rohr drang das Salzwasser aus dem Meer in das Innere ein und die trockenen und belüfteten Böden wurden sauer.

Die Böden in der Umgebung weisen dehnbare Tone auf, die beim Trocknen Risse bekommen und die Struktur beeinträchtigen. In den tiefen Horizonten gibt es schwefelhaltige Pyrite, die bei Kontakt mit der Luft Schwefelsäure bilden.

All dies stellte eine ökologische und soziale Tragödie dar, da die traditionellen Warao-Bewohner des Deltas betroffen waren.

Lösungen

- Vorbeugend

Ökologische Landwirtschaft

Um die Bodenverschmutzung zu verringern, muss eine umweltfreundlichere Landwirtschaft eingeführt werden. Es ist notwendig, den Einsatz von Agrochemikalien und einen weniger intensiven Einsatz von landwirtschaftlichen Maschinen zu reduzieren.

Ökologischer Landbau und minimale Bodenbearbeitung sind Alternativen, die die Bodenverunreinigung verringern. Dies reduziert den Einsatz chemischer Pestizide und anorganischer Düngemittel, und schwere landwirtschaftliche Maschinen werden kaum eingesetzt.

Abfallkontrolle

Um eine Kontamination des Bodens zu vermeiden, ist es wichtig, den Abfall, der ihn erreicht, zu reduzieren. Hierzu müssen integrierte Systeme für die Abfallentsorgung, die Kontrolle von städtischen und industriellen Abwässern sowie für Industriegasemissionen implementiert werden.

- Restaurierung

Es gibt Methoden zum Abbau von Schadstoffen im Boden, die je nach Bodentyp und Art des Schadstoffs variieren. In einigen Fällen werden diese Verfahren vor Ort durchgeführt, indem sie an ihrem natürlichen Standort auf den Boden aufgetragen werden.

Ein weiterer Ansatz sind Ex-situ-Methoden, bei denen der zu verarbeitende Boden an geeigneten Standorten bewegt werden muss. Die Übertragung des Bodens ist jedoch aufgrund seiner Kosten und logistischen Schwierigkeiten auf sehr spezielle Fälle beschränkt.

Chemische Wiederherstellung

Dies besteht darin, bestimmte Chemikalien anzuwenden, die Schadstoffe abbauen oder deren Wirkung neutralisieren. Zum Beispiel chemische Katalyse, basierend auf der Verwendung oxidierender Substanzen (Wasserstoffperoxid oder Kaliumpermanganat).

Ein Beispiel für eine Neutralisation ist die Verwendung von landwirtschaftlichem Kalk zur Korrektur des Säuregehalts des Bodens. Auch der Einbau organischer Stoffe in den Boden begünstigt die Wiederherstellung seiner Struktur und biologischen Aktivität.

Biologische Wiederherstellung oder Bio-Wiederherstellung

Bei Ölverunreinigungen werden Bakterien und Pilze eingesetzt, die Kohlenwasserstoffe abbauen können.

Angesichts der Kontamination von Böden mit Schwermetallen wird Phytoremediation oder Phytocorrection eingesetzt. Hierzu werden schwermetalltolerante Pflanzenarten verwendet, wie beispielsweise die Art Alyssum murale, die ein Hyperakkumulator von Nickel ist.

Pflanzen können geerntet werden und so Metalle extrahieren (Phytoextraktion), oder Pflanzen bauen Metalle in ihrem Stoffwechsel ab (Phytodegradation). Phytostabilisierungskriterien können auch verwendet werden, wenn Pflanzen gepflanzt werden, die einfach Metalle zurückhalten.

Körperliche Wiederherstellung

Ein Ansatz besteht darin, umweltschädliche Rückstände aus dem Boden zu entfernen, z. B. das Aufnehmen von auf dem Boden abgelagerten oder angesammelten Abfällen. Zum Beispiel die Beseitigung einer Deponie oder das Entfernen von Schmutz.

Bei Schwermetallen werden Sicherheitsbarrieren eingesetzt, um deren Mobilität zu verhindern. Bei flüchtigen Verunreinigungen wie leichten Kohlenwasserstoffen oder nicht chlorierten Lösungsmitteln kann eine Belüftung des Bodens mit einem Pflug ausreichend sein.

Eine weitere Option ist der Bau von Luftabsaugbrunnen, um die Verdunstung des Schadstoffs zu erleichtern.

Schadstoffe können auch durch Elektrizität (Elektrokinetik) entfernt werden. Elektroden werden in den Boden eingeführt und es wird ein elektrischer Strom geringer Intensität erzeugt, der Schadstoffe ausfällt.

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