Veränderte Wettermuster wie Trocken-Feucht- oder Frost-Tau-Zyklen haben erhebliche Auswirkungen auf die Freisetzung schädlicher Chemikalien, bekannt als polybromierte Diphenylether (PBDE), aus Böden an Recyclingstandorten für Elektroschrott. Winzige Bodenpartikel, sogenannte Kolloide, spielen eine entscheidende Rolle beim Transport dieser Schadstoffe. Neue Forschungsergebnisse der Nankai University unterstreichen die Notwendigkeit, diese natürlichen Zyklen bei der Bewertung von Umweltrisiken und der Bekämpfung von Verunreinigungen zu berücksichtigen, und bieten neue Erkenntnisse zur Kontrolle der Ausbreitung von PBDE in verschmutzten Gebieten.
Polybromierte Diphenylether (PBDE) sind persistente organische Schadstoffe, die häufig in Recyclinganlagen für Elektroschrott vorkommen und aufgrund ihrer Toxizität und Persistenz erhebliche Umweltrisiken bergen. Frühere Studien haben den durch Kolloid vermittelten Transport als Schlüsselmechanismus für die unterirdische Migration dieser Schadstoffe identifiziert. Der Einfluss vorübergehender Strömungsbedingungen auf diesen Prozess ist jedoch noch wenig verstanden. Aufgrund dieser Herausforderungen ist es von entscheidender Bedeutung, die Auswirkungen dieser Bedingungen auf die Mobilität von PBDE eingehend zu erforschen.
Die Forscher der Nankai-Universität veröffentlicht eine Studie in Öko-Umwelt und Gesundheit Untersuchung der Auswirkungen von Trocken-Nass- und Frost-Tau-Zyklen auf die Freisetzung von BDE-209 aus dem Boden einer Elektroschrottdeponie in Taizhou, China. Die Studie verwendete ungestörte Bodenkern-Auslaugungstests, um diese vorübergehenden Fließbedingungen zu simulieren und lieferte neue Erkenntnisse über das Verhalten von PBDEs in kontaminierten Umgebungen.
Die Studie ergab, dass sowohl Trocken-Nass- als auch Frost-Tau-Zyklen die Freisetzung von BDE-209 aus dem Boden erheblich beeinflussen, wobei Kolloide in diesem Prozess eine entscheidende Rolle spielen. Während Trocken-Nass-Zyklen induzierte die Trocknungsperiode unterschiedliche Kapillarspannungen, die die Bildung von Kolloiden durch Rissbildung in den Bodenporenwänden förderten. Dies führte zu höheren Konzentrationen von BDE-209 in den Kolloiden im Vergleich zu denen aus Frost-Tau-Zyklen.
Umgekehrt verursachten Frost-Tau-Zyklen mechanische Belastungen durch Ausdehnung und Kontraktion des Wassers, was zur Bildung anorganischer kolloidaler Partikel mit geringerem BDE-209-Gehalt führte.
Die Forscher stellten fest, dass die Trocknungsdauer und -intensität der Zyklen einen direkten Einfluss auf die Menge und Art der mobilisierten Kolloide hatten und damit auch auf die Konzentration von BDE-209 im Sickerwasser. Diese Erkenntnisse unterstreichen die Bedeutung der Berücksichtigung vorübergehender Strömungsbedingungen bei der Bewertung der Umweltrisiken von PBDEs an kontaminierten Standorten.
Dr. Chuanjia Jiang, der Hauptautor, erklärte: „Unsere Ergebnisse unterstreichen die entscheidende Rolle vorübergehender Strömungsbedingungen bei der Mobilität hydrophober Schadstoffe wie BDE-209. Das Verständnis dieser Mechanismen ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung wirksamer Strategien zur Eindämmung der Verbreitung solcher Schadstoffe in der Umwelt, insbesondere in Gebieten, die von Recyclingaktivitäten für Elektroschrott betroffen sind.“
Diese Forschung liefert wertvolle Erkenntnisse für Umweltwissenschaftler und politische Entscheidungsträger, die sich mit dem Kontaminationsmanagement an Elektroschrottstandorten befassen. Indem die Studie die Auswirkungen vorübergehender Strömungsbedingungen auf die Freisetzung von PBDE hervorhebt, legt sie nahe, dass hydrologische Interventionsmaßnahmen wie kontrollierte Trocknung und Frost-Tau-Management entwickelt werden könnten, um die Mobilisierung und Verbreitung dieser schädlichen Schadstoffe einzuschränken und so letztlich die Grundwasserqualität zu schützen und das Expositionsrisiko für den Menschen zu verringern.
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Yueyue Li et al., Auswirkungen vorübergehender Strömungsbedingungen auf die kolloidgestützte Freisetzung von Decabromdiphenylether: Auswirkungen auf die Mobilität von Schadstoffen an Recyclingstandorten für Elektroschrott, Öko-Umwelt und Gesundheit (2024). DOI: 10.1016/j.eehl.2024.03.002
Zur Verfügung gestellt von der Nankai University