Während eines Großteils des letzten Jahrhunderts verbrannten viele Städte in den Vereinigten Staaten und Kanada ihren Müll und ihre Abfälle in kommunalen Verbrennungsanlagen. Die meisten dieser Einrichtungen wurden Anfang der 1970er-Jahre geschlossen, weil man befürchtete, dass sie die Luft verschmutzen könnten. Eine neue Studie der Duke University kommt jedoch zu dem Schluss, dass ihre Altlasten an Schadstoffen in städtischen Böden weiterleben könnten.
„Wir haben herausgefunden, dass Stadtparks und Spielplätze, die auf dem Gelände einer ehemaligen Müllverbrennungsanlage errichtet wurden, viele Jahrzehnte nach der Schließung der Verbrennungsanlage immer noch einen stark erhöhten Bleigehalt in ihren Oberflächenböden aufweisen können“, sagte Daniel D. Richter, Professor für Böden an der Duke’s Nicholas School of the Environment, die die Forschung mitleitete.
Die Exposition gegenüber Blei im Boden wird mit potenziellen langfristigen Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht, insbesondere bei Kindern. Dazu gehören mögliche Schäden am Gehirn und Nervensystem, verlangsamtes Wachstum und Entwicklung sowie Lern- und Verhaltensprobleme.
Um ihre Studie durchzuführen, sammelten und analysierten Richter und seine Studenten oberflächliche Bodenproben aus drei Stadtparks in Durham, North Carolina, die sich auf ehemaligen Verbrennungsanlagen befinden, die Anfang der 1940er Jahre geschlossen wurden.
Proben, die auf einem zwei Hektar großen Abschnitt des East Durham Park entnommen wurden, enthielten Bleigehalte von über 2000 Teilen pro Million, mehr als fünfmal höher als der aktuelle Standard der US-Umweltschutzbehörde (EPA) für sichere Böden in Kinderspielplätzen.
Die im Walltown Park gesammelten Proben enthielten größtenteils niedrige Bleiwerte, „aber etwa 10 % waren besorgniserregend und einige waren sehr hoch“, bemerkte Richter.
Die im East End Park gesammelten Proben enthielten allesamt Bleigehalte im Boden, die unter dem aktuellen EPA-Grenzwert für die Sicherheit von Kindern lagen, „und stellten keinen Grund zur Besorgnis dar“, sagte er.
Die starken Unterschiede im Bleigehalt zwischen den drei Parks unterstreichen die Notwendigkeit einer verstärkten Überwachung, betonte er.
„Die Feststellung, wo Kontaminationsrisiken bestehen bleiben und warum die Kontamination an verschiedenen Standorten unterschiedlich schnell abnimmt, ist für die Identifizierung von Hotspots und die Minderung von Risiken von entscheidender Bedeutung“, sagte Richter. „Viele Städte sollten Ressourcen mobilisieren, um umfassende Probenahmen und Überwachungen durchzuführen und Bodenkarten und insbesondere Bodenleitkarten zu erstellen.“
„Da müssen wir unbedingt hin“, sagte Richter. „Nicht nur in Durham, sondern auch in Hunderten anderen Städten, in denen möglicherweise Parks sowie Kirchen, Schulen und Häuser auf ehemaligen Müllverbrennungs- und Ascheentsorgungsstandorten errichtet wurden.“
Durch die Analyse historischer Erhebungen zur kommunalen Abfallwirtschaft stellte das Duke-Team fest, dass etwa die Hälfte aller untersuchten Städte in den USA und Kanada zwischen den 1930er und 1950er Jahren feste Abfälle verbrannten.
„Diese Verbrennungsanlagen verbrannten alle Arten von Müll und Müll, darunter Farbe, Rohrleitungen, Konservendosen und andere Produkte, die damals Blei enthielten“, sagte Richter. Die übrig gebliebene Asche, in der Blei und andere Schadstoffe konzentriert waren, wurde manchmal mit einer zu dünnen Schicht Mutterboden bedeckt oder sogar als Bodenverbesserer in Parks, Neubaugebieten oder anderen städtischen Räumen verteilt.
„Historische Untersuchungen zeigen, dass die Gesundheits- und Umweltgefahren der Asche aus städtischen Müllverbrennungsanlagen nicht ausreichend berücksichtigt werden. Damals wussten sie nicht, was wir heute tun“, sagte er.
Neue Technologien könnten dazu beitragen, die Probenahme und Überwachung an den Tausenden von Standorten im ganzen Land, die möglicherweise kontaminiert sind, einfacher zu machen, fügte er hinzu. Mit einem tragbaren Röntgenfluoreszenzgerät ist sein Labor nun in der Lage, in nur 20 Sekunden eine vorläufige Analyse einer Bodenprobe auf mehrere Metalle, einschließlich Blei, durchzuführen.
Die Nutzung historischer Aufzeichnungen über die Müllverbrennung und Ascheentsorgung könnte auch die Bemühungen zur Identifizierung von Hotspots beschleunigen. In ihrer Arbeit liefern Richter und seine Studenten Geschichten aus archivierten Aufzeichnungen über öffentliche Arbeiten, alten Straßenkarten und Zeitungsausschnitten, die zeigen, wo in sechs Beispielstädten Asche verbrannt und entsorgt wurde: Los Angeles; New York City; Baltimore; Spokane, Washington; Jacksonville, Florida; und Charleston, SC
„Das ist etwas, was man für viele Städte tun könnte, um die Überwachungsbemühungen zu steuern“, sagte Richter.
„Es besteht großes Interesse daran, die Bleibelastung in Städten zu verringern, aber bisher konzentrierte sich das meiste auf die Reduzierung von Risiken im häuslichen Bereich. Unsere Studie erinnert uns daran, dass Risiken auch im Außenbereich bestehen“, sagte er.
Richter und seine Studenten veröffentlichten ihre Ergebnisse am 11. September Briefe zu Umweltwissenschaften und -technologie.
Seine Co-Autoren des neuen Papiers waren Enikoe Bihari, eine Absolventin des Master of Environmental Management an der Nicholas School im Jahr 2023, die einen Großteil der Forschung im Rahmen ihres Masterprojekts durchführte, und Garrett Grewal, ein Senior an der Duke University mit Schwerpunkt Erd- und Klimawissenschaften .
Mehr Informationen:
Enikoe Bihari et al., Hinterlassenschaften der städtischen Abfallverbrennung vor den 1960er Jahren im Pb städtischer Böden, Briefe zu Umweltwissenschaften und -technologie (2023). DOI: 10.1021/acs.estlett.3c00488