Sorptionsexperimente

Für das Verhalten von Schadstoffen und Nährstoffen in der Umwelt sind Sorption und Desorption wichtige Prozesse. Sie steuern, wie stark die Substanzen im Boden festgehalten werden und damit auch, wie schnell sie von Pflanzen aufgenommen, von Mikroorganismen abgebaut oder in Richtung Grundwasser ausgewaschen werden können.

Dies ist beispielsweise wichtig, wenn die Mobilität von Schadstoffen in einer Altlast beurteilt werden soll. Es sind zwar für nahezu alle Stoffe so genannte Sorptionskoeffizienten unter Standardbedingungen tabelliert, das tatsächliche Verhalten hängt jedoch von vielen Standortfaktoren ab und ist oft kaum theoretisch vorhersagbar. So hängt die Freisetzung des Schwermetalls Blei ab vom Sand- und Tongehalt des Bodens, vom Gehalt an organischer Substanz (Humus), vom pH-Wert und von weiteren Faktoren.

Im Labor können Sorption und Desorption (Freisetzung) eines Stoffes mit Hilfe von so genannten Batch-Versuchen einfach und schnell untersucht werden. Dabei werden der Boden und eine Lösung, die den untersuchten Stoff enthält, so lange geschüttelt, bis sie miteinander im Gleichgewicht stehen. Auch die Wechselwirkungen, die auftreten, wenn ein Schadstoffgemisch vorliegt, können dabei berücksichtigt werden. Die Versuchsergebnisse ermöglichen eine erste Einschätzung der Umweltgefährdung unter den standörtlichen Gegebenheiten. Darüber hinaus können auch bereits die Auswirkungen von Sanierungsmethoden getestet werden, z.B. ob und in welchem Maße eine Kalkung tatsächlich zu einer Immobilisierung von Schwermetallen am Untersuchungsstandort führt.

Oft ermöglichen Sorptionsexperimente darüber hinaus ein verbessertes Verständnis für die Prozesse im Boden. So ließen Versuche an der TU Berlin wichtige Rückschlüsse auf das Verhalten von Antimon in Muschelkalk zu, die im Beispielprojekt Schießplatzaltlast die Beurteilung der Grundwassergefährdung durch die Auswaschung von Antimon erst ermöglicht haben.